ILoveDiving.ru

Проблемы речи в воде

Связь играет важную роль при выполнении человеком работы под водой. Мы уже рассмотрели некоторые проблемы, касающиеся слухового восприятия под водой, и пришли к выводу, что восприятие это ухудшается ввиду несоответствия физических и физиологических факторов. Проблемы, связанные с речью, разговором под водой, являются еще более сложными и разделяются на три категории: проблемы, связанные с конструкцией подводного оборудования, предназначенного для жизнеобеспечения; проблемы, связанные с физическими свойствами воды и дыхательных смесей; проблемы, связанные с возможностями органов речи в подводных условиях.

Во всех оценках условий обитания внутри подводных научно-исследовательских станций единодушно отмечаются трудности, связанные с адаптацией органов речи к условиям водной среды. Недавние опыты, проведенные научно-исследовательской лабораторией связи университета штата Флорида, выявили всю сложность установления голосоеой связи на значительной глубине. На рис. 10 приведен график, показывающий степень разборчивости речевых сигналов на глубинах до 260 м. Согласно графику, разборчивость снижается на 50% через каждые 60 м по мере удаления от поверхности моря (по сравнению с нормальными условиями). Когда рот закупорен водой, речь становится неразборчивой. Использование подводного снаряжения,обеспечивающего изоляцию голосового тракта от водной среды и его контакт лишь с дыхательной смесью, дает удовлетворительные результаты на мелководье и на небольшой глубине.

Искажение речи. При дыхании воздухом под водой демпфирующее влияние повышенного давления вызывает значительные изменения процесса образования звуков, что приводит к искажению последних. Типичными изменениями являются увеличение высоты тона и исчезновение слабых фонем, производимых действием мышц рта и языка. С увеличением давления стенки гортани становятся более проницаемыми для звука и речевой сигнал еще более деградирует в связи с потерей звуковой энергии при прохождении через указанную ткань. На глубине, которая является предельной при дыхании воздухом, искажения настолько велики, что для осуществления надежной голосовой связи приходится использовать особый лексикон.

Наличие легкого инертного газа в органах дыхания вызывает весьма значительные искажения речи, возрастающие пропорционально увеличению глубины. Проблема речи в атмосфере, содержащей легкий инертный газ, очень сложна, поскольку искажение речи зависит от большого количества различных параметров. Звуки, которые мы обычно слышим и привычно распознаем, формируются в голосовой системе с помощью нескольких ее компонентов — резонансных камер, голосовых связок и артикуляционных камер. При изменении газовой среды до такой степени, что интенсивность и скорость звука значительно отклоняются от нормы, одна часть звуков коренным образом изменяется, а другая не претерпевает изменений. В результате получается смешанный речевой сигнал со сложными формами волн.

При дыхании гелиевыми смесями основной, чисто механический сигнал, формируемый голосовыми связками, остается без изменений. Высота тона искажается в резонансных камерах за счет изменения скорости распространения звука в газовой среде. Одновременно на речевой сигнал накладываются искажения, обусловленные повышенным давлением. Речевой сигнал в гелиевой среде при давлениях, эквивалентных глубинам свыше 130 м, неразборчив; такие сигналы, обычно называемые «гелиевой речью» или «речью Дональда Дака», характеризуются высоким тоном и специфическим носовым звучанием.

Рис. 10. Степень разборчивости речевых сигналов. В основу графика положены данные, полученные в ходе эксперимента с дешифратором «гелиевой речи».

Учеными была проделана значительная работа с целью отыскания путей повышения разборчивости речи в гелиевой среде. Электронная обработка речевых сигналов пока не дает полностью удовлетворительных результатов. Имеются сведения, что у акванавтов вырабатываются навыки адаптации к речевым условиям в гипербарической гелиевой среде. При длительном пребывании в указанных условиях и определенном опыте можно, оказывается, научиться более разборчиво произносить и лучше распознавать слова.

По всей видимости, для достижения нормализации разборчивости речи в гелиевой среде потребуется сочетание трех применявшихся уже способов: приобретения навыков адаптации, разработки специального лексикона и «дешифровки» речи с помощью электронной аппаратуры.

Техника освоения морских глубин. Пер. с англ. Л., “Судостроение”
Дж.Кенни.

Опубликовано:
11.10.12

Категория - Техника освоения морских глубин