Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

О. П. Скляров

Фракталы и крупномасштабная временная структура акустического речевого сигнала и музыки

язык: русский

получена 30.10.2004, опубликована 04.12.2004

Скачать статью (PDF, 370 кб, ZIP), используйте команду браузера "Сохранить объект как..."
Для чтения и распечатки статьи используйте «Adobe Acrobat© Reader» версии 4.0 или выше. Эта программа является бесплатной, ее можно получить на веб-сайте компании Adobe© (http://www.adobe.com/).

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются Хаусдорфова размерность и Колмогоровская энтропия последовательности длительностей голосовых сегментов в речи (V-ритма). Хаусдорфовы размерности и Колмогоровская энтропия вычисляются из экспериментально определенных V-ритмов образцов как нормальной речи, так и речи при заикании. Эти вычисления оказались возможными благодаря введению в рассмотрение обобщенной размерности Реньи и обобщенной энтропии Реньи. В статье показано, что V-ритм речи образует фрактальную структуру, причем соответствующая Хаусдорфова размерность больше топологической размерности. В свою очередь, фрактальная размерность нормальной речи больше фрактальной размерности участков речи, состоящих из запинок. Кроме того, обнаружено, что Колмогоровская энтропия ритма нормальной речи положительна и конечна, что является необходимым и достаточным условием существования детерминированного хаоса в структуре ритма. Нижняя граница Колмогоровской энтропии для запинок отрицательна, что говорит в пользу регулярности структуры запинок в речи. На примере пьес Вивальди и Паганини показано, что Хаусдорфова размерности музыки ниже размерности запинок, что позволяет сравнить структуру V-ритма музыки со структурой ритма ранней фонетики у детей.

10 страниц, 3 иллюстрации

Как сослаться на статью: О. П. Скляров. Фракталы и крупномасштабная временная структура акустического речевого сигнала и музыки. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2004, 21.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Feigenbaum M. J., Kadanoff L. P., Shenker S. J. Quasi periodicity in dissipate systems: renormalisation group approach. Physica, 1983, vol. 5D, 239–248.
[2] Скляров О. П. Элементы теории ритма речи на основе физической феноменологии его нарушений. Автореф. дисс... доктора физ.-мат. наук. Санкт-Петербургский Университет, СПб, 1999.
[3] Skljarov O. P. Neurodynamical Route to Chaos and Normal Speech vs. Stuttering. Proceedings of Int. Conf. “Control of Oscillations and Chaos”, St. Petersburg, 2000, 449–452.
[4] Заславский Г. М., Сагдеев Р. З. Введение в нелинейную физику: от маятника до турбулентности и хаоса. М.: «Наука», 1988.
[5] Шустер Г. Детерминированный хаос. М., «Мир», 1988.
[6] Скляров О. П. V/U-ритм речи при чтении как индикатор состояния функции речевого дыхания у заикающихся. Электронный журнал «Техническая акустика», http://ejta.org, 2004, 16.
[7] Grassberger P., Procaccia I. On the Characterization of Strange Attractors, Phys. Rev. Lett., 1983, vol. 50, 346–354.
[8] Скляров О. П. Онтогенез речи и сценарий развития ее V-ритмов. Электронный журнал «Техническая акустика», http://ejta.org, 2004, 7.

Олег Павлович Скляров – доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник НИИ уха, горла, носа и речи (Санкт-Петербург). Занимался исследованием ритмической организации речи в норме и при ее нарушениях методами теории неравновесных явлений на базе акустических измерений речевого сигнала. Результаты исследований используются в клинике речевых расстройств, главным образом, заикания.