Дві спрощені моделі ранніх відбиттів звуку в приміщенні

Автор(и)

  • A. M. Prodeus Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»
  • M. V. Didkovska Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»
  • K. A. Kukharicheva Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І.Сікорського»
  • D. E. Motorniuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.65.14991

Ключові слова:

Ранні відбиття звуку, розбірливість мови, модель імпульсної характеристики приміщення, параметри моделі, кількість відбиттів

Анотація

Реверберація може бути значною перешкодою, якщо голосове керування безпілотним літальним апаратом виконує оператор, що знаходиться в приміщенні. В даній роботі розглядаються дві спрощені моделі ранніх відбиттів звуку в кімнаті. Перша модель – це одноразове відбиття в межах інтервалу часу 0–50 мс. Друга модель – це набір випадкових рівномірно розподілених відбиттів на тому самому інтервалі часу. Для обох моделей розбірливість мови розраховано за методом Speech Transmission Index та із використанням формули Шредера. Це дозволило отримати функціональні залежності розбірливості мови від параметрів моделей ранніх відбиттів. Отримані результати для першої моделі узгоджуються з результатами попередніх досліджень, що підтверджує обґрунтованість використовуваного методу. Аналіз статистичних властивостей другої моделі показав, що збільшення кількості відбиттів з двох до восьми призводить до зменшення в середньому розбірливості мови від «відмінно» до «добре» для часу реверберації 0,4–1 s. Збільшення кількості відбиттів до вісімнадцяти призводить до зниження розбірливості мови до межі між градаціями «добре» та «задовільно». Подальше збільшення кількості відбиттів майже не покращує розбірливість мови. Також було виявлено, що при невеликій кількості відбиттів розкид оцінок розбірливості є значно більшим, ніж при великій кількості відбиттів. Аналіз цього явища дозволяє зробити висновок про небезпеку сильних ранніх відбиттів, розташованих поблизу кінця інтервалу 0–50 мс.

Біографії авторів

A. M. Prodeus, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

Кафедра акустичних та мультимедійних електронних систем

Доктор технічних наук. Професор

orcid.org/0000-0001-7640-0850

M. V. Didkovska, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

Кафедра математичних методів системного аналізу

Кандидат технічних наук. Доцент

K. A. Kukharicheva, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І.Сікорського»

Кафедра акустичних та мультимедійних електронних систем

Аспірант

D. E. Motorniuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

Кафедра акустичних та мультимедійних електронних систем

Аспірант

Посилання

H. Haas, “Uber den Einfluss eines Einfachechos auf die Horsamkeit von Sprache,” Acustica, vol. 1, pp. 49–58, 1951.

J. Lochner and J. Burger, “The influence of reflections on auditorium acoustics,” J. Sound Vib., vol. 1, pp. 426–454, 1964. https://doi.org/10.1016/0022-460X(64)90057-4

K. Jacob, “Correlation of Speech Intelligibility Tests in Reverberant Rooms with Three Predictive Algorithms,” Proc. of 85th Convention of the Audio Engineering Society, Los Angeles, pp. 1020–1030, Nov. 3-6, 1988.

F. Xiong, S. Goetze, and B. Meyer, “Estimating Room Acoustic Parameters for Speech Recognizer Adaptation and Combination in Reverberant Environments,” Proc.-ICASSP, IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, May 2014. https://doi.org/10.1109/ICASSP.2014.6854659

H. Golzer and M. Kleinschmidt, “Importance of early and late reflections for automatic speech recognition in reverberant environments,” Proc. Elektronische Sprachsignalverarbeitung (ESSV), 2003.

Y. Hu and K. Kokkinakis, “Effects of early and late reflections on intelligibility of reverberated speech by cochlear implant listeners,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 135(1), January 2014. https://doi.org/10.1121/1.4834455

A. Prodeus, M. Didkovska, D. Motorniuk, and O. Dvornyk, "The Effects of Noise, Early and Late Reflections on Speech Intelligibility," Proc. 2020 IEEE 40th Int. Conf. on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), pp. 488–492. https://doi.org/10.1109/ELNANO50318.2020.9088854

M. R. Schroeder, B. S. Atal, and C. Bird, “Digital computers in room acoustics,” in Proceedings of the 4th International Congress on Acoustics, ICA, Copenhagen, p. M21, 1962.

J. Rindel, “The Use of Computer Modeling in Room Acoustics,” Journal of Vibroengineearing, no. 3(4), pp. 219–224, 2000.

M. Vorlander, “Computer simulations in room acoustics: Concepts and uncertainties,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 133 (3), pp. 1203–1213, March 2013. https://doi.org/10.1121/1.4788978

J. Bradley, H. Sato, and M. Picard, “On the importance of early reflections for speech in rooms,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 113, no. 6, pp. 3233–3244, 2003. https://doi.org/10.1121/1.1570439

Arweiler, J. Buchholz, and T. Dau, “Speech intelligibility enhancement by early reflections,” Proc. of ISAAR, Marienlyst, Denmark, August 2009.

K. D. Jacob, T. K. Birkle, C. B. Ickler, “Accurate Prediction od Speech Intelligibility without the Use of In-Room Measurements,” J. Audio Eng. Soc., vol. 39, no. 4, pp. 232–242, April 1991.

H. Kuttruff, Room Acoustics. Fifth Edition. Spon Press an imprint of the Taylor & Francis Group, London and New York, 2009.

H. J. M. Steeneken, and T. Houtgast, “Validation of the revised STIr method,” Elsevier Speech Communication, vol. 38, pp. 26–37, 2002. https://doi.org/10.1016/S0167-6393(02)00010-9

H. Steeneken, “Forty years of speech intelligibility assessment (and some history),” Proc. of the Institute of Acoustics, vol. 36, Pt.3, 2014.

A. Warzybok, J. Rennies, S. Doclo, and B. Kollmeier, “Influence of early reflections on speech intelligibility under different noise conditions,” Proc. of Forum Acusticum 2011, June 27-July 1, 2011, Aalborg, Denmark.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА РАДІОТЕХНІКА