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.

Румянцев С.Н. «Влияние наушников на слух человека» Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе. Караваево, 23 января 2020 года. Сборник статей 71-й международной научно-практической конференции. В 3-х томах. Том 2, с. 172-177 (2020)

Описаны возможности уха человека при воздействии на него звука, а также результаты исследования воздействия звука, исходящего из вставных наушников, на органы слуха человека. В качестве источников звука использовалась музыка различных жанров. Установлено, что при длительном использовании наушников, работающих на полную громкость, человек может получить заболевание органов слуха. В статье даны рекомендации по использованию вставных наушников

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.

Pareniuk D.V., Naida S.A. «Исследование возможности использования критерия Соколова для оценки результатов направленного воздействия на слуховую систему биологического объекта (Дослідження можливості використання критерію Соколова для оцінки результатів направленого впливу на слухову систему біологічного об’єкту)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 3, с. 72-78 (2019)

Від одного до трьох відсотків новонароджених та немовлят набувають патологію слуху до, під час, або після народження. Під час проведення аудіологічного скринінгу слуху новонародженних підтверджується або не підтверджується нормальний стан слухового каналу. Аудіологічний скринінг слуху новонароджених є обстеженням, при якому автоматизованим методом підтверджується або не підтверджується нормальна функція органу слуху. Серед важливих переваг отоакустичноï емісіï є те, що цей метод є об'єктивним, тобто мінімізує можливість помилки, що викликана людським фактором, а також може застосовуватись вже з перших днів життя, що дає методу значну перевагу над суб'єктивними методами, що вимагають активноï коопераціï пацієнта. Одним із сучасних методів аудіологічного дослідження стану слуху є метод, що оцінює отоакустичну емісію на частоті продукту спотворення, що продукується завиткою внутрішнього вуха спонтанно або в якості відклику на акустичний вплив. Піддослідними об’єктами виступали морські свинки. Вони були використані через те, ïх слуховий тракт має лише незначні відмінності від людського. У роботі розглянуто комплекс результатів дослідження слуху морських свинок при використанні отоакустичноï емісіï на частоті продукту спотворення. Кожен розглянутий випадок являє собою сукупність результатів дослідження кожного з вух для восьми морських свинок по 6 частотам – 2 кГц, 4 кГц, 6 кГц, 8 кГц, 10 кГц, 12 кГц, загалом 96 результатів на дослід. Чисельні результати дослідів оцінювались наступним чином – для кожноï із використовуваних частотних груп було встановлено середнє значення амплітуди, а після визначення відхилення було виявлено довірчий інтервал для кожного із дослідів. Після цього кожна із частотних груп піддавалась корекціï критерієм Соколова, що спричиняло зміну середнього значення та довірчого інтервалу досліду. Далі проводилось порівняння результатів до та після корекціï з метою виявлення характеру впливу критерію на результат досліджень. Обробка результатів велась наступним чином – у вихідному масиві даних експерименту перед подальшою ïх обробкою проводилось нормування згідно критерію. При цьому ті випадки, коли значення рівня звукового тиску було нижче критичного, піддавались редагуванню, що полягало у прирівняні ïх значень до значень критерію. Після цього проводився обрахунок середнього значення та довірчого інтервалу для відредагованих даних. У даній роботі було перевірено можливість обробки результатів дослідження стану слухового каналу людини при проведенні аудіологічного скринінгу за використанням отоакустичноï емісіï на частоті продукту спотворенн япри застосуванні критерію Соколова, зокрема для корекціï вхідних масивів данних. Результати дослідження, представлені в даній статті, показують швидке зростання середньоï величини і зниження довірчого інтервалу спостережуваних тестових груп. Зазначене падіння значення довірчого інтервалу показує зростання точності отриманих середніх значень частотних діапазонів.

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.

Дворник О.О., Моторнюк Д.Є., Дідковська М.В., Продеус А.М «Аппаратно-программный комплекс «Искусственная голова». Часть 2. Оценивание разборчивости в аудиториях (Апаратно-програмний комплекс«Штучна голова». Частина 2 Оцінювання розбірливості мовив аудиторіях)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 25, № 3, с. 48-52 (2020)

Виконано експериментальні дослідження можливості використання розробленого апаратно-програ-много комплексу «Штучна голова» для двоканального оцінювання розбірливості мови, спотвореноï реверберацією. На першому етапі такого оцінювання здійснюють запис відгуку приміщення на тестовий сигнал у вигляді mls -послідовності. На другому етапі оцінюють імпульсну характеристику приміщення шляхом обчислення взаємно-кореляційноï функціï відгуку із тестовим сигналом. На третьому етапі розраховують модуляційні коефіцієнти за формулою Шредера, використовуючи оцінку імпульсноï характеристики приміщення. На четвертому, останньому етапі, оцінюють розбірливість мови модуляційним або формантно-модуляційним методом. Результати проведених досліджень узгоджуються із результатами попередніх досліджень, де показано, що розбірливість мови в середині приміщення може бути меншою за таку біля стінки приміщення.

Носуленко В.Н., Басюл И.А., Зыбин Е.Ю., Леликов М.А. «Пространственное разделение информации в самолетном переговорном устройстве» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 109-119 (2021)

Представлены некоторые результаты исследований, направленных на разработку человеко-машинных интерфейсов, учитывающих мультимодальный характер человеческо-го восприятия, для использования в бортовом оборудовании воздушного судна. В частности, речь идет о возможности более широкого применения звуковых каналов для ввода и вывода информации. Преимущества звуковых интерфейсов по отношению к зрительным и тактильным заключаются, прежде всего, в отсутствии необходимости направленного внимания пилота, в возможности создавать слуховые объекты в трехмерном пространстве и указывать направление на несколько разных объектов одновременно. В экспериментах были протестированы возможности пространственного разделения речевых информационных потоков в самолетном переговорном устройстве в ситуациях, когда уровень помехи существенно превышал уровень целевого речевого сообщения. Оценивались показа-тели распознавания целевого сообщения на фоне двух типов звуковой помехи: звук другого речевого сообщения и шум авиационного двигателя. Результаты показали, что пространственное разделение звуковых сообщений существенно повышает способность оператора распознавать их содержание, независимо от типа помехи. Максимальное количество ошибок при распознавании целевого сообщения соответствует его пространственному положению в том же направлении, что и звук помехи. При этом, распознавание сообщения значимо лучше, если оно произнесено женским голосом. Обнаружен также факт пространственной асимметрию правильных распознаваний: сообщения, поступающие справа, распознаются лучше, чем в случаях их поступления слева. Практическая значимость исследования касается возможности создания переговорных устройств с повышенной защищенностью от конфликтов между разными информационными потоками, а также от воздействия внешних акустических шумов. Перспектива видится в использовании трехмерных звуковых интерфейсов не только в составе переговорного устройства, но и для систем навигации и управления самолета, а также контроля его состояния.Звуковой интерфейс; слуховое восприятие; пространственный звук; речевое сообщение; самолетное переговорное устройство.

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.

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.

Naida S.A., Liashko D.O. «Экспериментальное исследование сфокусированной ультразвуковой системы для дифференциальной диагностики слуха человека (Експериментальне дослідження сфокусованоï ультразвуковоï системи для диференційноï діагностики слуху людини)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 3, с. 58-64 (2018)

В даній роботі проведено аналіз актуальності та новизни застосування п’єзоперетворювачів для неінвазивноï діагностики завитки внутрішнього вуха людини за допомогою сфокусованого ультразвуку. Розраховано акустичні параметри п’єзоперетворювача з лінзою ввігнутоï форми. Наведено теорію, розрахунок та конструкцію вимірювальних засобів: високочастотного ватметра для вимірювання споживаноï п’єзоперетворювачем електричноï потужності; радіометра для вимірювання акустичноï потужності сфокусованих ультразвукових пучків. За ïх допомогою проведено детальне експериментальне дослідження акустичноï системи, а саме визначено параметри ïï акустичного поля та коефіцієнт корисноï діï. Зроблено висновок про доцільність використання даного типу електроакустичного перетворювача для диференційноï діагностики слуху людини.

Pedchenko O.I. «Оценка ритмико-динамической структуры украиноязычных диагностических артикуляционных таблиц (Оцінка ритміко-динамічноï структури украïномовних діагностичних артикуляційних таблиць)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 5, с. 57-62 (2018)

Досліджений словарний матеріал існуючих на сьогодні украïномовних артикуляційних діагностичних таблиць та зроблена ïх порівняльна оцінка. Виконаний статистичний аналіз повторюваності літер алфавіту у мовному матеріалі тестових таблиць. Проведений аналіз ритміко-динамічноï структури та основних критеріïв підбору слів для створення артикуляційних діагностичних таблиць украïнською мовою. Зроблені висновки щодо суттєвих розбіжностей між фонологічними характеристиками слів існуючих діагностичних таблиць та ïх частковоï відповідністі основним ознакам мови. Проведене дослідження первинних критеріïв добору мовного матеріалу, що є необхідним для подальшоï розробки методики створення артикуляційних таблиць з урахуванням специфіки украïнськоï мови.

Ishchenko O.S. «Акустический анализ отвердевшего согласного [т], распространенного в западноукраинских диалектах (Акустичний аналіз стверділого приголосного [т], поширеного в західноукраïнських діалектах)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 23, № 6, с. 74-81 (2018)

Дослідження присвячено акустичному вивченню проривного передньоязикового (твердого) звука [т], що в західноукраïнському діалектному ареалі в окремих граматичних позиціях постав на місці проривного м’якого [т]. Ідеться, зокрема, про дієслова 3-ï особи однини чи множини теперішнього часу, а також дієслова 2-ï особи множини наказового способу, у флексіях яких замість традиційного для украïнськоï мови м’якого приголосного вживається твердий [т] (літературна норма: ‘він робить’, ‘ідіть сюди’, ‘вони сидять’ і діалект: ‘він робит’, ‘ідіт сюди’, ‘вони сидят’). Завдяки спектральному аналізу зразків гуцульського мовлення з’ясовано, що в подібних формах дієслів акустична картина твердого [т] має деякі відмінності порівняно з його реалізацією в інших словах. Припускалося, що різниця, ймовірно, може полягати в ступені твердості: мовляв, діалектний твердий звук [т] у флексіях дієслів історично виник на місці м’якого [т'], отже, незважаючи на ствердіння, містить залишки (сліди) м’якості. Однак під час осцилографічного й сонографічного аналізів було виявлено, що основна відмінність діалектного [т] в зазначених дієслівних формах полягає в характері способу творення (артикулювання) – він має чіткіший проривний характер порівняно з твердим [т] в інших позиціях.

Harasiuk A.O., Hliuk I.R., Vdovenko M.V., Pedchenko O.I., Lunova S.A. «Анализ спектральных характеристик украинского и нескольких европейских языков (Аналіз спектральних характеристик украïнськоï та декількох європейських мов)» Микросистемы, Электроника и Акустика (с июня 2017 года правопреемник, основанного в марте 1995 года журнала "Электроника и Связь", укр.), 24, № 4, с. 62-67 (2019)

Для вирішення ряду задач науково-технічного, медичного та лінгвістичного спрямування існує потреба встановлення акустичних особливостей украïнськоï мови у порівнянні з європейськими мовами. Дослідження виконується на основі найбільш об’єктивноï акустичноï характеристик мовного сигналу – усередненоï спектральноï густини потужності. Одержані спектральні характеристики украïнськоï, російськоï, польськоï, італійськоï та англійськоï мов шляхом обробки звукових сигналів аудіозаписів публіцистичного та художнього стилів мовлення. Виконане порівняння усереднених за стилями спектрів іноземних мов із відповідними характеристиками украïнськоï мови. Проаналізовані спільні та відмінні риси цих характеристик у різних частотних областях спектру.

Сорокин В.Н., Леонов А.С. «Фазовые модуляции в речевом сигнале» Акустический журнал, № 2, с. 218-232 (2022)

Исследуются математические модели фазовой функции и ее параметров в задачах анализа речевого сигнала. Фазовый спектр речевого сигнала вычисляется через преобразование Гильберта сигналов на выходе гребенки гамма-тон фильтров. Рассматриваются кратковременные и долговременные модуляции линейной компоненты фазы, производных фазы по частоте, времени и смешанной производной. Описывается метод сегментирования гласных звуков путем агрегирования коэффициентов корреляции фазовых параметров. Выполнены эксперименты по оценке формантных частот, а также частоты основного тона, моментов начала и конца действия голосового источника.