Akustická zpětná vazba

Akustická zpětná vazba je v obecném smyslu druh zpětné vazby [1] v technických systémech a volně žijících zvířatech mezi zdrojem zvuku a přijímacím spojem, prováděný prostřednictvím akustických signálů. Základní metodou analýzy je amplitudově-fázová frekvenční odezva systému.

Typy akustické zpětné vazby

V technických zařízeních dochází k fenoménu akustické zpětné vazby v důsledku samobuzení reproduktorové soustavy , například když mikrofon opakovaně zesiluje signál z reproduktoru (obvykle ve vysokofrekvenčním rozsahu), v malých místnostech vlivem odrazu [2] nebo při použití zesilovacího zařízení , kdy zvuk reproduktoru způsobuje vibrace gramofonu , je v kazetě přeměněn na elektrický signál reprodukovaný reproduktorem, který způsobuje ještě větší vibrace gramofonu. Vzniká tak kladná zpětná vazba , ve které se vibrace udržují a stále více se zvyšují [3] .

Technika používá zkratku AFBS - Acoustic FeedBack System - akustická zpětná vazba [4] .

V biologii a medicíně se akustická zpětná vazba označuje jako sluchová zpětná vazba . Je to jeden z typů biofeedbacku [5] [6] [7] [8] . Je považován za nejdůležitější prvek v programech rozpoznávání, korekce řeči a rozvoji profesionálních řečnických dovedností. Zároveň se rozlišuje pět složek akustické zpětné vazby: zesílení v reálném čase, zpětné přehrávání se zpožděním, DAF (Delayed Auditory Feedback, zpožděná sluchová zpětná vazba), maskování (pomocí frekvenčních filtrů) zvuk [9] , ovládání tempa [10 ] .

Upravená akustická zpětná vazba

Zpětná vazba změněného publika - AAF [11] .

Je vytvořen s pomocí speciálního vybavení k dosažení efektu odstranění řečových mezer a rozvoje hladké řeči u lidí trpících koktavostí .

DAF - Delayed Auditory Feedback [11] - zpožděná akustická (přesněji sluchová) zpětná vazba - příchod zvukového (v tomto případě řečového) signálu do orgánu vnímajícího zvuk s uměle vytvořeným (hardwarovým) zpožděním, obvykle 40- 220 milisekund [12] .

Auto-DAF je funkce zpožděné akustické zpětné vazby pro léčbu koktavosti a logoneuróz, která se automaticky přizpůsobí řeči každého pacienta a automaticky nastaví správné řečové dýchání [13] . Vypočítává se automaticky podle daného algoritmu na základě výsledků digitálního zpracování akustického signálu. Používá se ve specializovaných počítačových aplikacích k odstranění poruch řeči.

FAF - Frequency - Altered Auditory Feedback - doslova - frekvenčně modifikovaná (frekvenčně) akustická zpětná vazba [11] . Umožňuje změnit základní tón slyšitelné řeči. Pro nápravu poruch řeči je nejúčinnější kombinované použití FAF/DAF.

CAF - Conjugating Auditory Feedback - konjugace akustické zpětné vazby. Spojuje nízkofrekvenční řečové pauzy, ke kterým dochází v době řečových křečí [13] .

Historie

Experimentálně analýzu zvuku - jeho rozklad na spektrum harmonických kmitů pomocí sady rezonátorů - a syntézu komplexního zvuku z jednoduchých komponent provedl německý vědec Hermann Helmholtz . Výběrem ladiček s rezonátory se G. Helmholtzovi podařilo uměle reprodukovat různé samohlásky. Studoval skladbu hudebních zvuků, vysvětloval zabarvení zvuku charakteristickým souborem doplňkových tónů (harmoniky). Na základě své teorie rezonátorů podal G. Helmholtz první fyzikální teorii ucha jako sluchadla. Jeho výzkum položil základ fyziologické akustice [14] a hudební akustice [15] .

Fyziologická akustika

Studium bioelektrických potenciálů odhaluje schopnost jednotlivých neuronů sluchového systému a jejich agregátů zpracovávat informace obsažené v akustických signálech (překódování parametrů zvukových vibrací do sekvence nervových impulsů, zvýraznění charakteristických rysů rozpoznávání zvuku, porovnání daného sluchový obraz s normou uloženou v paměti apod.) . Stanovení vztahu mezi reakcemi neuronů a sluchovým systémem jako celkem je jedním z nejdůležitějších úkolů fyziologické akustiky. Fyzikální analýza struktury a funkce lidských orgánů vydávajících zvuk je důležitá pro řešení problémů syntézy řeči, vytváření zařízení pro komunikaci mezi člověkem a strojem a pro vývoj zařízení pro automatické rozpoznávání řeči.

Studium struktur vydávajících zvuk u zvířat je zásadní pro pochopení akustických principů echolokace, orientace a komunikace v živočišné říši. [čtrnáct]

Viz také

Poznámky

  1. Zpětná vazba - článek z Velké sovětské encyklopedie
  2. Seznam termínů na webu www.ms-max.ru Archivováno 29. června 2009.
  3. Článek v elektronickém slovníku  (nepřístupný odkaz)
  4. Článek v elektronickém adresáři (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 3. ledna 2009. Archivováno z originálu 28. prosince 2008. 
  5. Biofeedback Archivováno 10. prosince 2008 na Wayback Machine – záznam v elektronickém slovníku
  6. cs:Biofeedback
  7. Co je to biofeedback? Archivováno 22. prosince 2008 na Wayback Machine // psychotherapy.com
  8. biofeedback.net . Získáno 8. ledna 2009. Archivováno z originálu 24. ledna 2009.
  9. cs: Maskování zvuku
  10. Archivovaná kopie (odkaz není dostupný) . Získáno 8. ledna 2009. Archivováno z originálu 6. května 2008.   // kayelemetrics.com
  11. 1 2 3 cs: Elektronická zařízení pro plynulost
  12. http://www.fileshome.com/stuttering_DAF_FAF_7449.html Archivováno 2. prosince 2008.
  13. 1 2 Materiál stránek centra pro korekci řeči Archivováno 21. prosince 2008.
  14. 1 2 Fyziologická akustika - článek z Velké sovětské encyklopedie . N. A. Dubrovský. 
  15. Hudební akustika archivována 22. března 2009 na Wayback Machine on Encyclopedia of Acoustics

Literatura

  1. Vartanyan I. A. Fyziologie senzorických systémů: Průvodce. - Petrohrad. : Lan, 2006. - 224 s. — ISBN 5-8114-0158-2 .
  2. Galiev A.L. O zeslabení akustické zpětné vazby metodou transpozice spektra signálu  // Senzory, systémy. - 2001. - č. 10 . - S. 51-55 .  (nedostupný odkaz)
  3. Rabiner L.R. , Shafer R.V. Digitální zpracování řečových signálů: TRANS. z angličtiny. / Ed. Nazarova M. V. a Prokhorova Yu. N. - M. : Rádio a komunikace, 1981. - 496 s.
  4. Sapozhkov M. A. Řečový signál v kybernetice a komunikaci. — M .: Svyazizdat, 1963. — 452 s.
  5. Fant G. Akustická teorie tvoření řeči: per. z angličtiny. / ed. Grigoryeva V. S. - M. : Nauka, 1964. - 284 s.
  6. Flanagan J. Analýza, syntéza a percepce řeči: per. z angličtiny. / ed. Pirogova A. A. - M . : Komunikace, 1968. - 396 s.
  7. Chistovich L. A. Ventsov A. V., Granstrem M. P. a kol.. Fyziologie řeči. Vnímání lidské řeči. - L .: Nauka, 1976. - 388 s.
  8. Shannon K. E. Pracuje na teorii informace a kybernetice: per. z angličtiny. / za redakce Dobrušin R. L., Lupanova O. B. - M . : Zahraniční literatura, 1963. - 830 s.
  9. Lee BS Efekty zpožděné zpětné vazby řeči. // J. Akust. soc. Dopoledne. , 1950, Iss.6, Vol.22, pp. 824–826.

Odkazy

Výzkumná centra