Damarad A.V., Naida S.A. «Определение резонансных частот слуховой системы человека с помощью объективных методов исследования слуха (Визначення резонансних частот слуховоï системи людини за допомогою об’єктивних методів дослідження слуху)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 1, с. 72-78 (2019)

Сучасні методи дослідження дозволяють діагностувати розвиток деяких захворювань або порушення органів слуху. Для дослідження такого важливого діагностичного параметру, як резонансна частота слуховоï системи людини, була обрана електромеханічна модель середнього вуха та визначено основні ïï параметри, а саме: гнучкість барабанноï перетинки та барабанноï порожнини, акустичний імпеданс повітря в барабанній порожнині та слуховій трубі, резонансні частоти коливальноï системи середнього вуха, маса слухових кісточок. Для експериментального визначення резонансних частот середнього вуха людини використано методи акустичноï імпедансометріï та отоакустичноï емісіï, які є основними методами дослідження стану слуховоï системи людини та дозволяють детально оцінити суть патологічних процесів.

Harasiuk A.O., Myronov M.V., Lozinsky V.V., Thanh Vy N., Darchuk A.V., Prodeus A.M. «Прогнозируемая оценка разборчивости речи, замаскированной шумовой помехой (Прогнозоване оцінювання розбірливості мови, замаскованоï шумовою завадою)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 5, с. 48-55 (2019)

Результати акустичноï експертизи приміщень та засобів зв’язку, що полягає в оцінюванні розбірливості мовних сигналів, є необхідними для сертифікаціï приміщень та комунікаційних систем. Оскільки технічні засоби звукоінженерів постійно змінюються й удосконалюються, а також з огляду на зростання переліку факторів, що можуть бути врахованими при оцінюванні розбірливості мови, зростає й кількість апаратно-програмних додатків для такого оцінювання. Таким чином, розробка математичного та програмного забезпечення для прогнозування та вимірювання розбірливості мови є актуальним завданням. Найбільш поширеними на сьогодні є формантний та модуляційний методи оцінювання розбірливості мови. Формантний метод є дещо обмеженим, оскільки не дозволяє враховувати дію ревербераціï. Модуляційний метод, в якому мірою оцінювання розбірливості мови є індекс передачі мови (Speech Transmission Index), є вільним від цього недоліку. Тому в деяких роботах можна зустріти висловлювання про «застарілість» формантного методу. Проте, ретельне зіставлення потенційних можливостей формантного та модуляційного методів свідчить, що формантний метод перевершує свого конкурента за точністю і швидкістю обчислень в умовах, коли дія шуму переважає над дією ревербераціï. Найбільшого поширення набули такі версіï формантного методу оцінювання розбірливості мови як індекс артикуляціï (Articulation Index) й індекс розбірливості мови (Speech Intelligibility Index). На територіï колишнього СРСР найбільш поширеними були версіï формантного методу, розвинуті в наукових школах, очолюваних Н.Б. Покровським, М.А. Сапожковим і Ю.С. Биковим. Згідно із формантним методом, область частот мовного сигналу розбивають на суміжні частотні смуги, в межах кожноï з яких спектри мови та шуму можна вважати практично незмінними, й формантну розбірливість обчислюють як певну функцію парціальних відношень сигнал-шум, а словесну розбірливість обчислюють через формантну розбірливість. У даній статті представлено детальний опис алгоритму прогнозування розбірливості мови шляхом аналітичного моделювання. У загальному вигляді алгоритм складається з наступних кроків: на першому етапі обчислень здійснюється формування первинних моделей мовного сигналу і шуму у вигляді масивів вибірок стаціонарних випадкових процесів із заданими спектральними характеристиками. Потім виконується корекція дисперсій цих модельних процесів, щоб забезпечити необхідне інтегральне відношення сигнал-шум. Після такоï корекціï оцінюються парціальні відношення сигнал-шум. На заключному етапі обчислюються показники розбірливості мови, такі як формантна розбірливість, словесна розбірливість, індекс передачі мови. Працездатність запропонованого алгоритму перевірена для 4-х видів шумовоï завади: білоï, рожевоï, коричневоï та типовоï для навчальних приміщень. Узгодженість отриманих результатів з відомими аналогічними результатами свідчить про коректність запропонованих компонентів аналітичного алгоритму. Окрім того, виконано співставлення результатів оцінювання розбірливості мови, отриманих у відповідності до «класичного» підходу, з результатами оцінювання індексу передачі мови, що дозволило підтвердити тезу про низьку маскувальну здатність білого шуму при малих відношеннях сигнал-шум. Запропонований в даній роботі алгоритм прогнозування розбірливості мови буде корисним студентам в галузі звукоінженеріï, фахівцям в галузях розробки та налагодження систем зв’язку, архітектурного проектування, озвучення залів різного призначення, а також керівникам установ, де розбірливість мови є важливим показником.

Salmi S., Allalou N., Debiane M. «Слабонелинейные трехмерные гравитационные несвязанные волны на границе раздела: метод возмущений и вариационная постановка» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 105-122 (2022)

Рассматривается слабо нелинейное поведение коротко-гребневых волн на границе раздела двух сред при наличии течения в одной из сред. При нахождении аналитических решений используются два подхода. В первом из них при нахождении решений с пятым порядком аппроксимации применяется метод возмущений. Преимущество этого метода состоит в том, что он позволяет определить условие гармонического резонанса, который является одним из главных характеристик волн с короткими гребнями. Вторым методом является вариационный подход, предложенный Уиземом. На базе этого метода находится квадратное дисперсионное уравнение. В линейном случае показано, что есть критическая скорость течения, при превышении которой решения со стационарными волнами не могут существовать. Это критическое течение связано с появлением неустойчивости. В нелинейном случае критическая скорость течения растет вместе с амплитудой волн, как и в двумерном случае.

Prodeus A.M., Vityk A.V., Didenko D.Y. «Субъективная оценка качества и разборчивости речевых сигналов, искаженных синтезированными шумами (Суб’єктивне оцінювання якості та розбірливості мовних сигналів, спотворених синтезованими шумами)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 22, № 6, с. 56-63 (2017)

В роботі наведено результати оцінювання впливу стаціонарних та нестаціонарних синтезованих шумів на якість та розбірливість мовних сигналів. Для випадку стаціонарних шумів показано, що при малих відношеннях сигнал-шум білий шум поступається за маскувальною здатністю рожевому й коричневому шумам. Досліджено два простих, з обчислювальноï точки зору, алгоритми формування нестаціонарних шумів, що забезпечують краще, у порівнянні з білим шумом, маскування мовних сигналів, а також менше забруднюють навколишнє середовище під час мовних пауз.

Dvornyk O.O., Motorniuk D.I., Didkovska M.V., Prodeus A.M. «Аппаратно-программный комплекс «Искусственная голова». Часть 1. Корректировка частотной характеристики тракта (Апаратно-програмний комплекс «Штучна голова». Частина 1. Коригування частотноï характеристики тракту)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 25, № 1, с. 56-64 (2020)

Розроблено технологію коригування частотноï характеристики вимірювального тракту апаратно-програмного комплексу «Штучна голова», призначеного для акустичноï експертизи приміщень. Показано, що таке коригування може бути виконано шляхом контрольованого ділення частотноï характеристики системи «гучномовець–приміщення-мікрофон» на попередньо отриману оцінку амплітудноï частотноï характеристики підсистеми «гучномовець–мікрофон». Виконано аналіз характеру та ступеня впливу такого коригування на точність оцінювання імпульсноï характеристики приміщення. Показано необхідність застосування методу регуляризаціï для досягнення задовільноï точності обчислень, вказано можливий варіант регуляризуючого множника та значення параметра регуляризаціï.

Pareniuk D.V., Rudenka K.L., Didkovskyi V.S., Naida S.A., Timen H.E. «Исследование возможности применения отоакустической эмиссии для регистрации медикаментозного воздействия на слуховой канал морских свинок (Дослідження можливості застосування отоакустичноï емісіï для реєстраціï медикаментозного впливу на слуховий канал морських свинок)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 4, с. 74-81 (2018)

В даній роботі розглянуто можливість застосування отоакустичноï емісіï на частоті продукту спотворення для оцінки направленого впливу на слуховий орган біологічного об’єкту. В якості піддослідних об’єктів були використані морські свинки, будова слухового органу яких близька до людського. Для отримання ефекту направленого впливу на слуховий канал була проведена експозиція піддослідних зразків до отоактивних медичних препаратів. Було встановлено можливість отримання результатів оцінки стану слухового каналу шляхом застосування отоакустичноï емісіï з наступною обробкою ïï результатів за допомогою t-критерію Стьюдента. У роботі представлені результати оцінки для двох великих груп експериментів та приведено ïх статистичний аналіз.

Harasiuk A.O., Didkovskyi V.S. «Развитие методов моделирования наружного и среднего уха человека (Розвиток методів моделювання зовнішнього та середнього вуха людини)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 6, с. 60-64 (2019)

Розглядаються основні підходи моделювання роботи зовнішнього та середнього вуха людини. На основі результатів експериментів професора Борисенка О.М. змодельовано зовнішнє і середнє вухо людини за допомогою методу електромеханічних аналогій. У роботі запропоновано розширену модель слуховоï системи з використанням якоï знайдено парціальні частоти елементів, які входять до складу зовнішнього та середнього вуха людини.

Naida M.S., Didkovskyi V.S., Naida S.A. «Физические модели барабанной перепонки среднего уха человека (Фізичні моделі барабанноï перетинки середнього вуха людини)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 6, с. 66-73 (2018)

Розглянуті різні моделі середнього вуха людини, які можуть допомогти оцінити його стан до і після тимпанопластики. Зокрема, в якості моделей барабанноï перетинки запропоновано круглу, прямокутну та викривлену мембрани. Окремо проаналізована мембрана Шрапнеля та ïï роль при хірургічному відновленні барабанноï перетинки. В якості моделі усього середнього вуха обрано модель на основі електроакустичних аналогій. Вона дозволила отримати кількісні показники стану слуховоï системи людини: параметр норми середнього вуха і коефіцієнт підсилення звукового тиску слуховими кісточками, – і дати рекомендаціï щодо підбору матеріалів для тимпанопластики та оцінки успішності ïï проведення.

Perchevska L.V., Drozdenko O.I., Drozdenko K.S., Leiko O.H. «Обеспечение теплового режима работы стержневых конструкций пьезокерамических электроакустических преобразователей (Забезпечення теплового режиму роботи стержневих конструкцій п’єзокерамічних електроакустичних перетворювачів)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 5, с. 56-63 (2019)

Розглянуто два методи аналізу теплових полів для конструкцій п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів – аналітичний розрахунок та моделювання. Проаналізовано причини виникнення нагріву, а також негативні наслідки, до яких призводить нагрів перетворювачів. Обґрунтовано необхідність аналізу теплових полів саме для п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів стержневоï конструкціï. Проведено порівняння аналітичного методу знаходження теплового поля, заснованого на розв'язанні диференціального рівняння теплопровідності Фур'є, і комп'ютерного моделювання, виконаного за допомогою методу скінченних елементів в системі автоматизованого проектування SolidWorks. Проведено чисельні розрахунки теплових полів розглянутими методами для типовоï конструкціï стержневого перетворювача. Показано процес розігріву електроакустичного перетворювача. Встановлено, що моделювання дозволяє врахувати конструкційні особливості перетворювачів і дозволяє швидше змінювати параметри елементів для пошуку найбільш раціонального конструкторського рішення. Отримані результати можуть бути використані при конструюванні стержневих п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів.

Perchevska L.V., Drozdenko O.I., Drozdenko K.S., Leiko O.H. «Обеспечение теплового режима работы стержневых конструкций пьезокерамических электроакустических преобразователей (Забезпечення теплового режиму роботи стержневих конструкцій п’єзокерамічних електроакустичних перетворювачів)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 5, с. 56-63 (2019)

Розглянуто два методи аналізу теплових полів для конструкцій п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів – аналітичний розрахунок та моделювання. Проаналізовано причини виникнення нагріву, а також негативні наслідки, до яких призводить нагрів перетворювачів. Обґрунтовано необхідність аналізу теплових полів саме для п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів стержневоï конструкціï. Проведено порівняння аналітичного методу знаходження теплового поля, заснованого на розв'язанні диференціального рівняння теплопровідності Фур'є, і комп'ютерного моделювання, виконаного за допомогою методу скінченних елементів в системі автоматизованого проектування SolidWorks. Проведено чисельні розрахунки теплових полів розглянутими методами для типовоï конструкціï стержневого перетворювача. Показано процес розігріву електроакустичного перетворювача. Встановлено, що моделювання дозволяє врахувати конструкційні особливості перетворювачів і дозволяє швидше змінювати параметри елементів для пошуку найбільш раціонального конструкторського рішення. Отримані результати можуть бути використані при конструюванні стержневих п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів.

Drozdenko O.I., Leiko O.H. «Излучение максимальной акустической мощности системами гидроакустических цилиндрических пьезокерамических преобразователей с окружной поляризацией (Випромінювання максимальноï акустичноï потужності системами гідроакустичних циліндричних п’єзокерамічних перетворювачів з окружною поляризацією)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 2, с. 58-65 (2018)

Для довільних систем гідроакустичних випромінювачів проаналізовані ті фізичні фактори, які обмежують можливості випромінювання максимальноï акустичноï потужності такими системами. До них віднесені механічна, електрична та теплова міцності випромінювачів систем. Для механічноï міцності п'єзокерамічних випромінювачів визначені можливі фізичні причини, що обмежують ïï величину, і на основі ïхнього аналізу запропонований ряд можливих підходів, технічна реалізація яких дозволяє підвищити акустичну потужність, випромінювану системою. Для одного із цих підходів, пов'язаного з організацією в системі однаковоï коливальноï швидкості випромінювачів, близькоï до гранично можливоï для ïхнього механічного руйнування, сформульована і методом зв'язаних полів у багатозв'язних областях вирішена задача випромінювання довільною системою, утвореною з кінцевого числа гідроакустичних циліндричних п'єзокерамічних випромінювачів з окружною поляризацією, максимальноï акустичноï потужності.

Dvornyk O.O., Motorniuk D.I., Didkovska M.V., Prodeus A.M. «Аппаратно-программный комплекс «Искусственная голова». Часть 1. Корректировка частотной характеристики тракта (Апаратно-програмний комплекс «Штучна голова». Частина 1. Коригування частотноï характеристики тракту)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 25, № 1, с. 56-64 (2020)

Розроблено технологію коригування частотноï характеристики вимірювального тракту апаратно-програмного комплексу «Штучна голова», призначеного для акустичноï експертизи приміщень. Показано, що таке коригування може бути виконано шляхом контрольованого ділення частотноï характеристики системи «гучномовець–приміщення-мікрофон» на попередньо отриману оцінку амплітудноï частотноï характеристики підсистеми «гучномовець–мікрофон». Виконано аналіз характеру та ступеня впливу такого коригування на точність оцінювання імпульсноï характеристики приміщення. Показано необхідність застосування методу регуляризаціï для досягнення задовільноï точності обчислень, вказано можливий варіант регуляризуючого множника та значення параметра регуляризаціï.

Prodeus A.M., Vityk A.V., Dvornyk O.O., Kotvytskyi I.V., Chaika O.S., Yaroshenko M.O. «Субъективная оценка разборчивости речи на фоне шума и реверберации (Суб’єктивне оцінювання розбірливості мови на тлі шуму та ревербераціï)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 2, с. 66-73 (2018)

В даній роботі представлено результати суб’єктивного оцінювання, здійснюваного шляхом артикуляційних випробувань, розбірливості односкладових звукосполучень на тлі шуму та ревербераціï. Оцінювання здійснювалося за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення, що дозволило автоматизувати й таким чином суттєво полегшити та пришвидшити процедуру артикуляційних випробувань. За результатами випробувань маскувальна здатність білого шуму виявилася кращою за таку для коричневого шуму при відношеннях сигнал-шум, менших за мінус 5 дБ, що не повністю узгоджується із попередніми прогнозними оцінками. Крім того, виявилося, що слухання мови, спотвореноï шумом, через акустичні монітори може призводити до суттєвого підвищення (до 0,85–0,93) оцінок розбірливості мови, порівняно із випадком слухання через навушники (0,1–0,3). Аналогічні результати одержано для ревербераційноï завади: для часу ревербераціï 2,7 с розбірливість збільшилася із 0,65 до 0,94. Даний феномен можна в значній мірі пояснити дією ранніх відбить звуку в приміщеннях, наявністю двох джерел випромінювання та бінауральним прослуховуванням. Додатковими причинами можуть бути особливості психофізичного стану слухачів та розробленоï автоматизованоï системи артикуляційних випробувань.

Prodeus A.M., Bukhta K.V., Morozko P.V., Serhiienko O.V., Kotvytskyi I.V., Dvornyk O.O. «Автоматизированная субъективная оценка разборчивости речи при разных способах прослушивания (Автоматизоване суб’єктивне оцінювання розбірливості мови при різних способах прослуховування)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 3, с. 49-57 (2018)

У даній роботі представлені результати автоматизованоï суб'єктивноï оцінки розбірливості украïнськоï мови. Односкладові звукосполучення типу «приголосний-голосний-приголосний» прослуховувалися двома способами: через навушники та через акустичні монітори. Оцінка розбірливості мови виконувалася із застосуванням спеціально розробленого програмного забезпечення, що дозволяє автоматизувати процедуру артикуляційних випробувань. Прослуховування мови виконувалося для чотирьох ситуацій: чиста мова; мова, спотворена шумом; мова, спотворена реверберацією; мова, спотворена спільною дією шуму та ревербераціï. Виявилося, що маскувальна здатність білого шуму перевищує таку для коричневого шуму при відношеннях сигнал-шум, менших за мінус 5 дБ, що не зовсім узгоджується з попередніми прогнозними оцінками. Крім того, виявилося, що прослуховування мови, спотвореноï шумом, через акустичні монітори може привести до значного збільшення розбірливості мови в порівнянні з прослуховуванням через навушники. В якості можливих причин цього явища розглянуто ранні відбитки, наявність двох гучномовців, бінауральне прослуховування, психофізичні особливості слухачів, а також особливості програмного забезпечення та організаціï артикуляційних випробувань. Після корекціï програмного забезпечення та процедури артикуляційних випробувань виявилося, що результати оцінки розбірливості мови практично не відрізняються для обох способів прослуховування за умови, що відстань між слухачем і акустичними моніторами не перевищує 0,6–0,8 метра. У той же час виконана корекція не відбилася на поведінці залежностей розбірливості мови від відношення сигнал-шум при малих (менших за мінус 5 дБ) значеннях відношення сигнал-шум.