Способы кодирования письменной речи

По механизму кодирования устная и письменная речь также подразделяются на разные виды.

2.

Речевое развитие человека начинается с его рождения. В дошкольном возрасте оно протекает стихийно, в процессе общения, в речевой деятельности.

В процессе усвоения речи нормально развивающийся ребе­нок запоминает слова, отдельные морфемы: кор­ни, приставки, суффиксы, окончания — и уже с двухлетнего воз­раста на практическом уровне начинает пользоваться правилами словообразования. Активная познавательная дея­тельность приводит нормального ребенка к синтаксическим обобщениям, а затем и к правильному использованию граммати­ческих форм слов.

Большинство детей к моменту обучения в школе уже полностью овладевают звуковой стороной речи, имеют довольно развернутый словарный запас, умеют грамма­тически правильно строить предложения.

Однако не у всех процесс овладения речью происходит одинаково. В ряде случаев он может быть замедленным, у де­тей отмечаются различные отклонения, нарушающие нормальный ход речевого развития. Если нарушения охватывают все компоненты языковой и речевой системы при нормальном слухе и относительно сохранном интеллекте, то такая форма речевой патологии определяется как общее нарушение речи.

К типичным проявлениям, указывающим на системное нарушение речевой деятельности, относятся: позднее появление экспрессивной речи, фрнетико-фонетическое недоразвитие, нарушения слоговой структуры слова, резкая ограниченность и неточность словаря, неполнота предложений и аграмматичесностью их проявления, специфические нарушения слоговой структуры слов, не развитость связной речи.

Неполноценная речевая деятельность накладывает отпечаток на формирование у детей сенсорной, интеллектуальной и аффективно-волевой сферы. Отмечается недостаточная устойчивость внимания, ограниченные возможности его распределения. При относительно сохранной смысловой, логической памяти у детей снижена вербальная память, страдает продуктивность запоминания. Они отстают в развитии словесно-логического мышления, без специального обучения с трудом овладевают анализом и синтезом, сравнением и обобщением. Этим детям присуще и некоторое отставание в развитии двигательной сферы, которая характеризуется плохой координацией движений, неуверенностью в выполнении дозированных движений, снижением скорости и ловкости выполнения. Наибольшие трудности выявляются при выполнении движений по словесной инструкции.

Речевое недоразвитие у детей дошкольного возраста может быть выражено в разной степени: от полного отсутствия речевых средств общения до развернутых форм связной речи с элементами фонетико-грамматического недоразвития. Р. Е. Левина в зависимости от степени тяжести речевого дефекта различает три уровня речевого развития, выделяемые на основе анализа степени сформированности различных компонентов языковой системы. Рассмотрим выделяемые ученым уровни речевого развития подробнее.

1-й уровень ОНР характеризуется либо полным отсутствием речи, либо наличием лишь ее элементов (так называемые “безречевые дети”). Звукопроизношение характеризуется смазанностью, невозможность произнесения многих звуков. Слоговая структура сильно нарушена. В речи детей преобладают 1-2-сложные слова. Активный словарь таких детей состоит из небольшого числа нечетко произносимых обиходных слов, звукоподражаний, которые часто сопровождаются жестами, мимикой. Фразовая речь отсутствует. Дети используют однословные слова-предложения.

2 уровень характеризуется как “начатки общеупотребительной речи”. Для него свойственно общение не только с помощью жестов, мимики и несвязных слов. Дети начинают пользоваться фразовой речью и могут ответить на вопросы, беседовать со взрослым по картинке о знакомых событиях окружающей жизни, однако рассказ ребенка строится примитивно, поскольку дети практически не владеют связной речью.

3-й уровень ОНР характеризуется развернутой разговорной фразовой речью, отсутствуют грубые отклонения в развитии различных сторон речи. Но при этом отмечаются фонетико-фонематические и лексико-грамматические недостатки. Наиболее отчетливо они проявляются в разных видах монологической речи. При этом отмечаются трудности программирования содержания развернутых высказываний и их языкового оформления. Для их высказываний характерны: нарушение связности и последовательности изложения, смысловые пропуски, явно выраженная “немотивированная” ситуативность и фрагментарность, низкий уровень используемой фразовой речи.

Дети с ОНР любого уровня речевого развития не могут спонтанно стать на онтогенетический путь развития речи, свойственный нормальным детям. Коррекция речи для них длительный процесс, одной из главных задач которого является формирование у детей с ОНР связной монологической речи.

3.

В методическом значении развитие речи — это специально организованная учебная деятельность, которая направлена на коррекцию и совершенствование речи во всех видах и формах. Это процесс формирования умений и навыков нормативно правильно, стилистически точно и выразительно передавать свои мысли в устной и письменной форме.

Основной целью работы над речью детей с речевыми нарушениями является коррекция и совершенствование всех сторон речи, формирования у этих детей полноценного общения.

Конкретные задачи работы логопеда:

1. Изучение речевого развития учащихся.

2. Исправление дефектов произносительной стороны речи и отработка произноситель­ных навыков.

3. Уточнение, обогащение и активизация словарного запаса.

4. Коррекция и развитие грамматической стороны речи (морфологической и синтаксической).

5. Коррекция недостатков и развитие диалогической и мо­нологической форм устной речи.

6. Коррекция ошибок письменной речи (чтения и письма).

Организация работы по речевому развитию детей опирается на ряд принципов:

— наличие развивающей речевой среды:

— потребность контакта с близким человеком;

— длительной, многолетней тренировки физиологического механизма;

— потребности в номинации и обобщении;

— принцип речевой активности ребенка.

Для самостоятельного обучения.

Работа над речевым развитием учащихся должна проводиться в системе, т.е. взаимосвязи между различными ее уровнями в рамках одного занятия.

Работая над ответственным делом развития речи детей и планируя нашу работу, мы не должны забывать главного: работа эта достигает намеченных нами целей только в том случае, если она будет протекать в необходимых для ее успеха условиях:

1. Обеспечивать детям социальное речевое окружение, соответствующее интересам их возраста, и постепенно расширять их социальные связи.

2.2. Предоставлять детям условия, содействующие развитию их слуха и речевого аппарата: а) создавать условия, поддерживающие в детях эмоциональную настроенность, обуславливающую желательные речевые реакции;

б) создавать фон тишины;

в) организованно прелагать детям слуховые восприятия. Поводить с ними игры голосом.

3. Предоставлять детям возможность часто слышать ‘речь и говорить с ними.

4. Предоставлять детям обстановку, которая содействовала бы развитию их восприятия и накоплению представлений; а) сблизить и знакомить детей с природой;

б) дидактически соответствующим образом оборудовать помещение;

в) обзавестись надлежащим запасом образовательного игрового материала (игрушки, строительный материал, картины) и заботиться о пополнении и обновлении его.

5. В интересах обогащения содержания речи детей планомерно руководить развитием Йх наблюдательности, заботиться о расширении круга их представлений, закреплять , и осмысливать последние словами.

6. И интересах правильного формирования структуры речи и ее фонетических проявлений предоставлять дело восФ питания лицам, владеющим грамотной, правильной речью и мастерством в деле методического руководства развитием речи детей,

7. Использовать игру как фактор наибольшего значения — в деле развития речи детей а) правильно организовать самостоятельную игру, обеспечив ее надлежащим помещением, игрушками и руководством;

б) планомерно проводить дидактические игры, строго согласуя их с интересами и возрастом детей.

8. Неизменно поддерживать в детях чувство удовлетворения и по возможности, не нарушаемой радости

Внутренняя речь – основное средство мышления. Это речь для себя, идущая извне внутрь, лишенная внешнего, слышимого, звукового оформления. Осуществляет функции планирования деятельности, обработки информации. Характеризуется фрагментарностью, отрывочностью, ситуативностью.

Внешняя речь – основное средство общения. Это речь для других, произносимая вслух, слышимая и понимаемая окружающими.

Внешняя речь подразделяется на устную речь и письменную.

Устная речь – является первой формой внешней речи. На всем протяжении дошкольного возраста он развивается в непосредственном общении с собеседником и по своей структуре является речью диалогической. Лишь в редких случаях, когда ребенок рассказывает о каком-либо происшествии, он переходит на монолог. Устная речь звучащая, она оформляется с помощью интонации, жестов, акцентов. Устная речь непосредственно мотивирована, что находит свое выражение в ее интонационном богатстве. Органам устной речи является речевой аппарат и слух.

Письменная речь – это способ запоминания и воспроизведения информации. Письменная речь предполагает отсрочку или отсутствие обратной связи с собеседником. Для начала обучения письменной речи необходим определенный уровень развития устной речи. Письменная речь как продукт развития культуры человечества требует от ребенка нового типа операций (слово впервые становится предметом осознанного анализа: звуко-буквенного, морфемного.) Письменной речи присуща большая произвольность: письменное высказывание требует расчленения каждого отдельного слова на составляющие ее звуки, в письменной речи пишущий должен проанализировать свою мысль, отделить одну мысль от другой, оформить связи между ними.

Речевая деятельность протекает в разных условиях, поэтому подразделяется на разные формы и виды.

По механизму кодирования устная и письменная речь также подразделяются на разные виды.

Устная речь подразделяется на:

1. Говорение, т.е. отправление речевых акустических сигналов, несущих информацию

2. Слушание (аудирование) – восприятие акустических сигналов и их восприятие.

Письменная речь на:

3. Письмо – это «зашифровка» речевых сигналов с помощью 3 графических знаков.

4. Чтение – «расшифровка» графических знаков и понимание их значений.

Первые две формы усваиваются ребенком стихийно, в процессе общения. Письмо и чтение — только в условиях специального обучения.

Различают диалогическую и монологическую речь.

Диалогическая речь – это речь, обусловленная ситуацией и контекстом (смыслом) предыдущего высказывания. Это исторически первая форма речевого общения. Это процесс двустороннего обмена информацией. Это речь, которая поддерживается собеседником. Собеседник может поставить уточняющие вопросы, помочь закончить мысль или переориентировать ее, что облегчает говорящему возможность выразить мысль, высказать отношение к предмету речи. Диалог ведется при эмоциональном контакте собеседников. Диалогическая речь свернута во времени, многое в ней лишь подразумевается благодаря знанию ситуации собеседником.

Эта форма речевого общения способствует развитию социальных отношений у детей. Посредством диалога один ребенок привлекает другого ребенка к игре, занятию, устанавливает контакт с ним.

Диалог представляет значительные трудности для детей и обычно бывает очень кратким. Детям порой трудно поддержать разговор. Не освоив диалогическую речь, ребенок не сможет хорошо овладеть устной монологической речью, к которой в период школьного обучения предъявляются высокие требования.

Монологическая речь – это относительно развернутая форма речи, последовательное, связное изложение системы мыслей, знаний одним лицом без опоры на речь собеседника. Обычно монолог обслуживает процесс одностороннего обмена информацией, он непрерывен и насыщен использованием экспрессивно-мимических и жестовых средств, чтобы подчеркнуть выразительность речевой информации. выразительная сторона монолога предъявляет ряд требований к темпу и звучанию речи – ясность, отчетливость, плавность. Содержание монолога отвечает требованиям последовательности, доказательности лаконичности, грамматической правильности и др.

Эгоцентрическая речь – это уникальное сочетание монологической, диалогической, внутренней и внешней речи. Это необходимый этап становления речевого развития ребенка. Она представляет собой речь, внешнюю по способам оформления, но в то же время внутреннюю по функции и структуре. Это мысли и рассуждения вслух, это разговор с самим собой. Эта речь является важнейшей предпосылкой становления планирующей функции речи.

Постепенно эгоцентрическая речь начинает не только сопровождать действия ребенка, но и опережать, планировать их. Далее она переходит во внутренний план. Эгоцентрическая речь не исчезает полностью и навсегда. Она встречается у взрослых, когда они сталкиваются с серьезной задачей. «Бормотание», рассуждение с самим собой помогает более полноценно осмыслить проблему.

Содержание работы над речью должны стать следующие направления:

· работа над обогащением ребенка фактами, впечатлениями, эмоциями как основы содержательности речи;

· работа над освоением средств языка, правил их употребления в речи, работа по накоплению языковых средств;

· формирование умений ребенка строить высказывания и тексты разных видов;

· обучение порождению высказывания с учетом наличия адресанта речи; и адресанта речи.

Для работы по развитию речи в логопедических школах выделяются три вида занятий:

Источник

Основные методы кодирования речи

Кодер речи является первым элементом собственно цифрового участка передающего тракта АЦП [43]. Основная задача кодера (английский термин encoder) – предельно возможное сжатие сигнала речи, представленного в цифровой форме, т.е. предельно возможное устранение избыточности речевого сигнала, но при сохранении приемлемого качества передачи речи. Компромисс между степенью сжатия и сохранением качества отыскивается экспериментально, а проблема получения высокой степени сжатия без чрезмерного снижения качества составляет основную трудность при разработке кодера. В приемном тракте перед ЦАП размещен декодер речи; задача декодера (английский термин decoder) – восстановление обычного цифрового сигнала речи (с присущей ему естественной избыточностью) по принятому кодированному сигналу. Сочетание кодера и декодера называют кодеком (английский термин – codec).

Прежде чем перейти к рассмотрению кодера речи, используемого в GSM, приведем некоторые общие сведения об основных методах кодирования.

Исторически [43] сложилось два направления кодирования речи: кодирование формы сигнала (waveform coding) и кодирование источника сигнала (source coding).

Первый метод основан на использовании статистических характеристик сигнала и практически не зависит от механизма формирования сигнала. Кодеры этого типа с самого начала обеспечивали высокое качество передачи речи (хорошую разборчивость и натуральность речи), но отличались меньшей по сравнению со вторым методом экономичностью. В методе кодирования формы сигнала используются три основных способа кодирования: импульсно-кодовая модуляция – ИКМ (английское наименование Pulse Code Modulation – PCM), дифференциальная ИКМ – ДИКМ (Differential PCM – DPCM) и дельта-модуляция – ДМ (Delta Modulation – DM).

Второй метод – кодирование источника сигнала, или кодирование параметров сигнала, первоначально основывался на данных о механизмах речеобразования, т.е. этот метод использовал своего рода модель голосового тракта и приводил к системам типа анализ-синтез, получившим название вокодерных систем, или вокодеров (vocoder– сокращение от voice coder, т.е. кодер голоса или кодер речи). Ранние вокодеры позволяли получать весьма низкую скорость передачи информации, но при характерном «синтетическом» качестве речи на выходе. Поэтому вокодерные методы долгое время оставались в основном областью приложения усилий исследователей и энтузиастов, не находя широкого практического применения.

Ситуация существенно изменилась с появлением метода линейного предсказания, предложенного в 1960-х годах и получившего мощное развитие в 1980-х годах на основе достижений микроэлектроники [4].

В настоящее время в системах подвижной связи получили распространение вокодерные методы на основе метода линейного предсказания. Суть кодирования речи на основе метода линейного предсказания (Linear Predictive Coding – LPC) заключается в том, что по линии связи передаются не параметры речевого сигнала, а параметры некоторого фильтра, в определенном смысле эквивалентного голосовому тракту, и параметры сигнала возбуждения этого фильтра. В качестве такого фильтра используется фильтр линейного предсказания. Задача кодирования на передающем конце линии связи заключается в оценке параметров фильтра и параметров сигнала возбуждения, а задача декодирования на приемном конце – в пропускании сигнала возбуждения через фильтр, на выходе которого получается восстановленный сигнал речи.

Метод линейного предсказания заключается в том, что очередной отсчет (выборка) речевого сигнала S_n с некоторой степенью точности предсказывается линейной комбинацией М предшествующих отсчетов:

где а_i – коэффициенты линейного предсказания; М— порядок предсказания. Разность между истинным S_n и предсказанным S значениями отсчетов определяет ошибку предсказания (остаток предсказания):

В результате z-преобразования этого разностного уравнения получаем

Полученное выражение для A(z) соответствует структуре трансверсального фильтра, (рис. 3.1). Порядок предсказания выбирается из условия компромисса между качеством передачи речи и пропускной способностью линии связи, на практике М равно порядка 10.

Значения коэффициентов предсказания, постоянные на интервале кодируемого сегмента речи (на практике длительность сегмента составляет 20 мс), находятся из условия минимизации среднеквадратического значения остатка предсказания на интервале сегмента.

Для этого частные производные ( е ) / a_i , i = , приравниваются к нулю, что приводит к системе М линейных уравнений с М неизвестными коэффициентами а_i. Матрица системы и метод ее решения оказываются несколько различными в зависимости от того, какими свойствами наделяется речевой сигнал на интервале преобразуемого сегмента речи. ( Если речевой сигнал на этом интервале считается стационарным случайным процессор (автокорреляционный метод оценки коэффициентов предсказания), то матрица системы уравнений является Теплицевой и система решается с помощью итерационной процедуру алгоритма Дарбина, а фильтр-синтезатор получается заведомо устойчивым [43]. Если речевой сигнал считается нестационарным процессом (ковариационный метод оценки коэффициентов предсказания), то матрица системы симметрична, но не Теплицева, система решается с использованием разложения Холецкого, а для обеспечения устойчивости фильтра-синтезатора ковариационный метод соответствующим образом модифицируют [43].

Рис. 3.1. Анализирующий трансверсальный фильтр при порядке предсказания М = 3

В обоих случаях (как в автокорреляционном методе, так и в ковариационном) в качестве побочного результата решения получаются значения так называемых коэффициентов отражения, или коэффициентов частичной корреляции (Partial Correlation Coefficients, или Parcor Coefficients k_i, i= 1. M) , число которых равно числу коэффициентов линейного предсказания a_i, и которые связаны с коэффициентами а_i , взаимно однозначными нелинейными функциональными соотношениями.

Коэффициенты отражения непосредственно связаны с другой формой фильтра линейного предсказания – так называемым решетчатым, или лестничным (Lattice) фильтром (рис. 3.2). Коэффициенты отражения к более удобны, чем коэффициенты линейного предсказания а для передачи по линии связи, так как в силу своих статистических характеристик в меньшей степени могут приводить к потере устойчивости фильтра при квантовании. Иначе говоря, они требуют меньшего числа разрядов при квантовании, т.е. приводят к более экономичному использованию линии связи [4]. Иногда используются также функции от коэффициентов отражения – логарифмические отношения площадей (Log-Area Ratio – LAR):

r_i=log

название которых связано с моделью голосового тракта в виде набора акустических труб различных сечений.

Передаточная характеристика фильтра-синтезатора H(z) обратна передаточной характеристике фильтра-анализатора A(z) с точностью до скалярного коэффициента усиления G :

Синтезирующий фильтр имеет ту же структуру, что и анализирующий (инверсный), и определяется тем же набором параметров (коэффициентов предсказания а_i , или коэффициентов отражения k_i , или логарифмических отношений площадей r_i), но входы и выходы в анализирующем и синтезирующем фильтрах меняются местами. Если на вход синтезирующего фильтра подать сигнал возбуждения, то на его выходе будет получен речевой сигнал с тем качеством, которое обеспечивается фильтром при принятом порядке предсказания, используемом числе дискретов для квантования параметров фильтра и прочих ограничениях и погрешностях того же характера.

Рис. 3.2. Анализирующий решетчатый фильтр при порядке предсказания М = 3

Таким образом, процедура кодирования речи в методе линейного предсказания сводитсяся к следующему (рис. 3.3):

— оцифрованный сигнал речи нарезается на сегменты длительностью 20 мс (160 выборок по 8 разрядов в каждом сегменте);

— для каждого сегмента оцениваются параметры фильтра линейного предсказания и параметры сигнала возбуждения; в качестве сигнала возбуждения в простейшем случае может выступать остаток предсказания, получаемый при пропускании сегмента речи через фильтр линейного предсказания с параметрами, полученными из оценки для данного сегмента;

— параметры фильтра и параметры сигнала возбуждения кодируются по определенному закону и передаются в канал связи.

Рис. 3.3. Работа кодека речи в методе линейного предсказания

Процедура декодирования речи заключается в пропускании принятого сигнала возбуждения через синтезирующий фильтр известной структуры, параметры которого переданы одновременно с сигналом возбуждения. Приведенное описание процессов кодирования декодирования речи не является исчерпывающим, оно объясняет принцип действия кодека. Практические схемы заметно сложнее, и это связано в основном со следующими двумя моментами [43].

Во-первых, описанная схема линейного предсказания – кратковременное предсказание (Short-Term Prediction – STP) не обеспечивает достаточной степени устранения избыточности речи. Поэтому в дополнение к кратковременному предсказанию используется еще долговременное предсказание (Long-Term Prediction – LTP), в значительной мере устраняющее остаточную избыточность и приближающее остаток предсказания по своим статистическим характеристикам к белому шуму.

Во-вторых, использование остатка предсказания в качестве сигнала возбуждения оказывается недостаточно эффективным, так как требует для кодирования слишком большого числа разрядов. Поэтому практическое применение находят более экономичные (по загрузке канала связи, но не по вычислительным затратам) методы формирования сигнала возбуждения. В ранних кодеках линейного предсказания для формирования сигнала возбуждения передавались сигнал тон/шум (двоичный признак, указывающий, является ли передаваемый сегмент речи вокализованным, т.е. тональным, или невокализованным, т.е. шумовым), период основного тона и амплитуда сигнала.

Источник