Синтез и распознавание речи. Современные решения

Речевой тракт человека

Как и все, созданное природой, речевые органы человека отличаются совершенством. С их помощью человек может не только говорить и петь, но и подражать звукам, издаваемым различными животными.

В этом разделе мы рассмотрим роль в формировании звуков отдельных речевых органов человека, таких как голосовые связки, язык и т.д.

Схема речевого тракта

На рис. 1 мы показали сильно упрощенную схему речевого тракта человека [1]. «Двигателем» этой системы, необходимым для ее функционирования, являются легкие. При выдохе воздух из легких поступает через трахею в гортань, а затем в ротовую и носовую полость.

Рис. 1-1. Речевой тракт человека.

Схематически движение воздуха показано на рис. 2. Как видите, на выходе из гортани поток воздуха может раздваиваться, поступая одновременно в носовую и ротовую полость.

Рис. 1-2. Схема прохождения воздуха при образовании голоса.

Органы, расположенные в ротовой полости, наряду с голосовыми связками, играют решающую роль в формировании звуков. Что же касается носовой полости, то она служит резонатором, усиливая колебания определенных частот.

Голосовые связки

Колебания голосовых связок, расположенных на входе в гортань, наполняет речь человека голосом (мелодичным или не очень, это у кого как). Голосовые связки не работают, когда человек говорит шепотом.

При повреждении голосовых связок в результате болезни или травмы человек способен только шептать. К счастью, специально для этого случая были придуманы электронные устройства с излучателем звука, который прикладывается к горлу и добавляет к шепоту голос. Нельзя сказать, чтобы результаты были потрясающими, так как голос получается тихий и слова бывает трудно разобрать, однако это лучше, чем ничего.

В зависимости от того, какие звуки и как произносит человек, может работать либо одна из полостей, либо обе полости. Носовые звуки произносятся при закрытом рте. Что же касается остальных звуков, то в их формировании принимают участие как носовая, так и ротовая полость. В самом деле, при насморке голос человека заметно изменяется — он начинает говорить «в нос». Из этого следует, что в формировании речи активно участвует и полость рта, и носовая полость.

Активные и пассивные органы речи

Все органы, участвующие в формировании речи, можно разделить на активные и пассивные органы. При этом в процессе речи активные органы совершают различные движения, формируя звуки. Вот активные органы речи:

· голосовые связки;

· язык;

· губы;

· мягкое небо;

· язычок;

· задняя спинка зева;

· нижняя челюсть.

Пассивные органы речи играют лишь вспомогательную роль. Они, в частности, определяют форму полостей, от которой, в свою очередь, зависят резонансные свойства этих полостей. Следующие органы речи являются пассивными:

· зубы;

· альвеолы;

· твердое небо;

· верхняя челюсть.

Заметим, что хотя пассивным органам речи отведена вспомогательная роль, их значение нельзя преуменьшать. Отсутствие, например, нескольких зубов нижней челюсти может привести к заметным дефектам речи (шепелявое произношение).