Fyziologická akustika PB095 - Uvod do počítačového zpracování řeči Luděk Bártek Fakulta Informatiky Masarykova Univerzita Brno podzim 2023 Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči Fyziologická akustika Fyziologická akustika • Vytvářeni reci • Vnímaní reci Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči • Mechanismus vytváření řeči • Mechanismus vnímání řeči • Helmholtzova rezonanční teorie • G. Bekesy - Nobelova cena za fyziologii a medicínu za výzkum funkce cochlei(3. 6. 1899, Budapest - 13. 6. 1972, Honolulu) • Helmholtzův rezonátor Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči . , ■ i . i -i Vytvářeni reci Fyziologická akustika w , , , v v. Vnímaní reci i reci Řeč vytváří hlasové ústrojí: • v hrtanu - hlasivky. • Hlasivky vytváří úzkou hlasovou štěrbinu - vzduch je při průchodu rozkmitá. • Frekvence kmitání hlasivek - základní hlasivkový tón. Zvuk vzniklý v hrtanu (s výjimkou např. sykavek) je modifikován v rezonančních dutinách (obdoba Helmholtzova rezonátoru). Rezonanční dutiny: • hrtanové • ústní • nosohltanové. Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči . , ■ i . i -i Vytvářeni reci Fyziologická akustika w , , , v v. Vnímaní reci sivek Medián glawo-epiglattů: fold 2'rachea Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči Vocal cords Votal Cúrd S aWucted addueted to trcatho to ípsák • Pří dýchání jsou hlasivky rozevřeny. • Při řeči se dutina zužuje a proudící vzduch je rozechvívá, tím se vytváří základní hlasivkový tón, ten je dále modifikován v hlasových dutinách: • hrtanové • nosohltanové • ústní Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči • Sluchový orgán: 9 ušní boltec - zachycuje a koncentruje zvukovou energii • zvukovod - vede zachycenou energii k bubínku • ušní bubínek - rezonancí rozkmitán a přenáší vlnění na kůstky středního ucha: • kladívko • kovad linka • třmínek • Eustachova trubice • vede ze středního ucha do dutiny ústní • slouží k vyrovnávání případných přetlaků (brání poškození středního a vnitřního ucha) • oválné okénko - jemná membrána tvořící rozhraní mezi středním a vnitřním uchem 9 hlemýžď (Cochlea) 9 součást vnitřního ucha • ústrojí ve tvaru ulity hlemýždě Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči 9 Hlemýžd (Cochlea) • součást vnitřního ucha • ústrojí ve tvaru ulity hlemýždě • naplněno vodnatým mokem • obsahuje Cortiho ústrojí o Cortiho ústrojí: • obsahuje cca 20 000 vlákének jejich délka od cca 40 /um do 0,5 mm • rezonují s jednotlivými tóny ve zvuku o vlákénka jsou připojena na nervová zakončení, která slouží k přenosu informací o jednotlivých složkách zvuku do mozku. Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči ■v Rečové centrum v mozku L Motor projection areas related to speech Broca's area Wernicke's area Auditory projection area Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči Fyziologická akustika Vytvářeni reci Vnímání řeči Zd ra covár lí zvu iki J v 1 rr 10z ku ■ Dokončení • Brocova oblast: • obsahuje artikulační vzorce - sekvence zapojení jednotlivých svalů potřebných k vyslovení slova. • Brocova expresivní, motorická - afázie - rozumí řeči, má problémy s výslovností: • vynechávání slov • telegrafická kvalita řeči o řeč je kostrbatá • ... • Wernickeho oblast • obsahuje sluchové vzorce a významy slov • rozpoznávání/porozumění zachycené promluvě • Wernickeova afázie - pacient nerozumí, promluva je beze smyslu. • Obě poruchy mohou nastat po cévní mozkové příhodě. Luděk Bártek PB095 - Úvod do počítačového zpracování řeči