Характеристики октавных полос частотного диапазона речи

Номер полосы	Частотные границы полосы fн - fв, Гц	Среднегеометрическая частота полосы fi, Гц	Весовой коэффициент полосы кi	Значение формантного параметра речи в полосе DAi, дБ
	90 - 175		0,01
	175 - 355		0,03
	355 - 710		0,12
	710 - 1400		0,20
	1400 - 2800		0,30
	2800 - 5600		0,26
	5600 - 11200		0,07

Измеряется или рассчитывается отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» (далее по тексту отношение «сигнал/шум») в каждой октавной полосе , дБ, воспринимаемое оператором, прослушивающим перехваченный разговор.

Для каждой октавной частотной полосы определяется коэффициент восприятия формант слуховым аппаратом человека , который представляет собой вероятное относительное количество формантных составляющих речи, которые будут иметь уровни интенсивности выше порогового значения восприятия [2]

(1)

где , дБ;

- номер октавной полосы, .

С учетом (1) рассчитываются спектральный индекс артикуляции (понимаемости) речи R_i (информационной вес октавной полосы частотного диапазона речи) и интегральный индекс артикуляции речи [2]

; (2)

. (3)

Словесная разборчивость речи связана с интегральным индексом артикуляции речи соотношением [2]

(4)

Проведенные в соответствием с формулами (1) … (4) расчеты показали, что 1-я и 7-я октавные полосы являются малоинформативными, поэтому наиболее часто при оценке разборчивости речи измерения уровней сигнала и шума проводят только 2 - 6 октавных полосах. При этом ошибка в расчете разборчивости речи при измерении в пяти октавных полосах по сравнению с измерением в семи октавных полосах не превышает 1 …2 % для «белого» и «розового» шума и 4 … 5 % - для «речеподобной» помехи и шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот. Максимальный вклад 1-й и 7-й полос в словесную разборчивость речи может достигать 7 % [9].

Следовательно, с достаточной для инженерных расчетов точностью измерение уровней речевого сигнала и шума необходимо проводить в пяти октавных полосах, со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц.

Методом математического моделирования с использованием формул (1) … (4) получены зависимости словесной разборчивости W от интегрального отношения «сиг­нал/­шум» q в пяти октавных полосах (в полосе частот 180 - 5600 Гц) при различном виде шумовых помех, которые представлены на рис. 1 [9].

Рис. 1. Зависимость словесной разборчивости W от интегрального отношения сигнал/шум q в полосе частот 180 - 5600 Гц:

1 – «белый» шум; 2 – «розовый» шум (шум со спадом спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот); 3 – шум со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот; 4 – шумовая «речеподобная» помеха

Оценка возможностей средств акустической разведки проводится, как правило, на стадии предварительного специального обследования выделенного (защищаемого) помещения с целью определения потенциальных технических каналов утечки речевой информации без применения измерительных средств расчетным методом.

Таким образом, для оценки возможностей средств акустической разведки по перехвату речевой информации речевой необходимо рассчитать отношения «сигнала/шума» в каждой октавной полосе () в местах расположения их датчиков или в месте возможного прослушивания речи без применения технических средств.

Различным видам речи соответствуют типовые интегральные уровни речевых сигналов, измеренные на расстоянии 1 м от источника речи (говорящий человек, звуковоспроизводящее устройство) [2]: = 64 дБ - тихая речь; = 70 дБ - речь средней громкости; = 76 дБ - громкая речь; = 84 дБ - очень громкая речь, усиленная техническими средствами. Числовые значения типовых уровней речевого сигнала в октавных полосах в зависимости от их интегрального уровня представлены в табл. 3 [2]. Спектральный состав речи в значительной степени зависит от пола, возраста и индивидуальных особенностей говорящего. Для различных людей отклонение уров­ней сигналов, измеренных в октавных полосах, от типовых уровней может составлять ±6 дБ [5].

Таблица 3

Дата добавления: 2015-08-17