Поставленная цель достигается следующим образом.
Измерение коэффициента регистровости производится путем сравнения энергии спектра реального звука с энергией определенного эталона. За эталонный спектр условно взят спектр с дискретным рядом гармонических составляющих, амплитуда которых убывает в сторону высоких частот на 12 дБ/окт.
Устройство, реализующее данный способ измерения, представляет собой двухканальный усилитель низкой частоты со ступенчатой регулировкой калиброванной чувствительности, на оба входа которого подается сигнал с микрофона, улавливающего звук исследуемого голоса, а к выходам подключены стрелочные или другие измерительные индикаторы, показывающие средневыпрямленное значение выходных сигналов каждого из каналов. Существенной особенностью усилителя является то, что один канал имеет равномерную амплитудночастотную характеристику, а второй, имея на частоте 4500 Гц коэффициент усиления, равный первому каналу, на частотах ниже 4500 Гц ведет себя как фильтр высоких частот с крутизной 12 дБ/окт. Частоты, расположенные выше 4500 Гц, практического значения не имеют, так как в голосе их энергия ничтожно мала.
Если спектр голосового источника имеет тот же наклон огибающей, что и эталонный, то оба измерительных индикатора данного устройства покажут одинаковые значения уровня сигнала, так как второй канал компенсирует спад АЧХ (амплитудно-частотных характеристик) эталонного спектра.
В случае более крутого наклона огибающей спектра источника индикатор второго канала покажет более низкие характеристики, пропорциональные энергии высокочастотной части спектра.
Изобретение позволяет существенно упростить процедуру количественной оценки регистровой структуры голоса, что очень важно для психоакустических, физиологических, искусствоведческих исследований и педагогической практики.
Данный прибор можно с успехом использовать не только как индикатор регистровости, но и для измерения динамического диапазона голоса на различных звуковысотных уровнях, а также для оценки степени ровности звучания гласных.
Кроме того, он может быть использован в качестве тренажера для певцов в процессе обучения, так как наряду со слуховым подключается визуальный контроль ученика, что усиливает канал обратной связи в системе слух — голос.
2.1.3. ЗВУКОВОЙ СИНТЕЗАТОР
Метод анализа звука через синтез известен в науке уже давно и был специально разработан для изучения такого сложного явления, как голос человека. Методом только анализа нельзя получить ответы на все поставленные вопросы, так как слишком сложен и разнообразен звук голоса человека (Stewert, 1922; Dudley, 1939; Fant, 1970, и др.).
Сущность метода анализа через синтез заключается в следующем. Закладывается какая-то гипотеза спектрального строения любого звука голоса. На основании этой гипотезы синтезируется звук. Аудиторским анализом оценивается по лученное звучание. В результате этой оценки вводится поправка в первоначальную гипотезу. Снова синтезируется звук с учетом поправки и снова анализируется на слух, вводится новая поправка в гипотезу и так далее до тех пор, пока синтезированный звук не будет восприниматься аудиторами как заданная фонема.