Немножко предисловия

Немного забегая вперед, скажу, что перелопатив приличную долю русскоязычного сегмента интернета, я не смог найти адекватного описания TDS и MLS методик измерения импульсных характеристик помещения. Потому решил восполнить такой вот пробел. Если же эта статья не претендует на адекватность, тогда просто пусть это останется здесь.

— Что это все вообще такое?

В целом импульсная характеристика – это реакция системы на воздействие в виде дельта-функции (функции Дирака). Конечно, в реальности дельта-функцию получить невозможно, потому будем понимать под ней очень короткий и очень большой по амплитуде сигнал. В контексте акустики помещений, имитацией дельта-функции можно назвать банальный удар в ладоши, звук лопнувшего шарика или выстрела стартового пистолета.

— Зачем оно надо?

• С помощью импульсной характеристики можно определить множество акустических параметров помещения (к примеру, время реверберации или отношение сигнал-шум) и электроакустических систем (например АЧХ тракта, применив преобразование Фурье);
• Имея импульсную характеристику помещения, можно очень просто сымитировать звучание любого звука в этом помещении. Например, проверить, как вас будет слышно в зале, в котором завтра вы будете читать доклад.

«Государь» Макиавелли — одно из моих самых любимых произведений. Являясь руководством непосредственно правителю, я считаю, эту книгу обязан прочесть каждый начальник/директор. И хотя она уже устарела, думаю было бы весьма полезно держать ее советы у себя в голове.

Но бывает тяжеловато. Не только из-за объема информации, но еще и потому, что в зависимости от ситуации Макиавелли дает разные советы.

«Было бы неплохо структурировать», — подумал я.

Результатом мысли стал алгоритм принятия решения, представленный в картинке ниже и созданный исключительно по «Государю». Остальные советы, которые не определены ни под одну ситуацию и которые должны выполняться в любом случае, поданы ниже списком. Уверен, каждый сам сможет экстраполировать рекомендации правителю на должность руководителя.

В предыдущих статьях, посвященных разборчивости речи, я рассмотрел объективные методы и формантный подход. Данный топик будет завершающим, и мы рассмотрим модуляционный подход к измерению разборчивости речи как в системах связи, так и в помещении.

Рождением модуляционного метода можно считать 1970 год. Т. Ходгаст и Г. Стинекенр разработали систему, которая использовала тестовый сигнал в виде шума, модулированного по амплитуде сигналом фиксированной частоты с огибающей прямоугольной формы. Спектр несущего шума был подобен спектру долговременной речи. В результате при оценке разборчивости удавалось учесть влияние шума, клиппирования и реверберации. В последствии, специально разработанное устройство давало возможность измерить индекс передачи речи STI (speech transmission index).

Джордж Буль

Джордж Буль (1815 — 1864) — английский профессор математики, чьи работы способствовали созданию современной символической логики. Его алгебра логики, называемая булевой алгеброй или булевой логикой (алгебраическая структура, дополненная дистрибутивная решётка и часть математики, которая изучает подобные структуры) — основополагающая для проектирования современных цифровых схем. Работы Буля воплотились в приложениях, которые он никогда бы и представить себе не смог.

Прелюдия

Недавно, просматривая блог LaTeX, наткнулся на занимательную статейку Математические вычисления и графики в LyX с использованием Sage. В голове тут же возникла мысль типа «Наконец-то появился повод сбросить оковы MS Office перестать пользоваться Word для того, для чего он не предназначен — не заниматься идиотским копипастом и пересохранением кучи графиков при малейших изменениях, ведь Sage все сделает за меня!». Тут же был установлен LyX, настала очередь Sage. Но… как оказалось, нативной версии Sage под Windows действительно не существует. Имеется лишь заброшенный полурабочий порт, который мне так и не удалось заставить работать, и ужасно сырая версия Sage под CygWin, которая, похоже, только и умеет, что запускаться.

Малость приуныв, решил попробовать вариант, предлагаемый на странице загрузки — использовать виртуальную машину.

Вот эта статья вдохновила меня на написание собственно текущей. Напомню, что в ней говорилось об оптимизации учебного процесса, его улучшении, а точнее даже о том, что подход к образованию устарел. Однако в первую очередь не на это я обратил внимание, не над этим задумался. А над тем, «как с помощью WWW нести желание учиться в массы?»

Первое, что пришло в голову – каким-то образом использовать социальные сети, так как именно в них школьники и студенты проводят большую часть своего интернет-досуга (или просто досуга, кто как). Но вторая мысль вытесняет первую, говоря о том, что эта задача уж слишком объемная.

Что же, тогда придется создать свою собственную образовательную социальную сеть.

Форманты – это такие области в спектре звука речи, где концентрация энергии максимальна. Впервые формантный подход был предложен еще в 1929 году Д. Коллардом. Он прочно держал свои позиции до 70-х, пока не был предложен модуляционный подход, позволяющий учесть не только шумовую, но и реверберационную помеху, эхо и нелинейные искажения.

За 80 лет существования формантный подход обрел много сторонников и модификаций, однако самой распространенной стала зарубежная версия формантного метода, известная как индекс артикуляции (AI). К нему мы придем, рассмотрев версию Н. Б. Покровского и базирующийся на нем современный отечественный метод измерения разборчивости речи.

В чем дело?

Мы разговариваем по телефону, мы слушаем выступления и речи в концертных залах. Некоторые из нас пытаются подслушать чужой разговор, иные – сделать прослушку невозможной. Однако для всех наведенных выше случаев бывали такие ситуации, когда посторонний шум настолько мешал услышать нужное, что слова становились попросту неразборчивыми. Чтобы таких проблем не возникало, перед эксплуатацией трактов проводится акустическая экспертиза каналов речевой коммуникации.

Канал, либо тракт речевой коммуникации (или канал передачи речевой информации) – это физическая среда, путь, который проходит звук от отправления к приему. Это может быть воздушный, электроакустический, вибрационный, параметрический, оптико-электронный канал, однако не будем останавливаться на их рассмотрении, так как наша цель – измерение важнейшего критерия качества тракта – разборчивость речи.