声音假肢可以帮助病人恢复失去的声音

那些患有声带功能障碍的人即将得到帮助。研究人员正在开发一种方法，将有助于制造具有改进情感特征的语音假肢。例如，对于失声的小女孩，这种改进的人工语音设备可以产生适合她们年龄的声音，而不是成年男性的正常声音。由Samuli Siltanen教授领导的一个研究项目的结果使得人工发声的这些进步成为可能，这些结果对于大约3万有声带问题的芬兰人来说确实是个好消息。Siltanen的项目是芬兰科学院计算科学研究计划(LASTU)的一部分。

语音信号分析的基本问题之一是从数字记录的语音中找到声带兴奋信号，并确定声道的形状，即嘴和喉咙。这种所谓的声门反滤波的语音信号需要高度专业化的计算机计算形式。用传统的技术，逆过滤只能用于低音高男性的声音。妇女和儿童的声音比较棘手，因为高音在频率上太接近声道的最低共振。由Siltanen和他的团队开发的新型逆计算方法在这些情况下显著改善了声门逆滤波。

除语音合成外，还需要进行反滤波自动语音识别。在语音合成中，计算机将文本转换为合成语音。老式的方法是记录单个的单词，然后一个接一个地播放，但这很少产生听起来很自然的语音。

“最语音都是特定过程的结果。空气之间流动声带使其振动。如果我们能听到这种振动，就会产生一种奇怪的嗡嗡声。然而，当它穿过声道时，嗡嗡声转化为一些熟悉的元音，”西尔塔宁解释说。

希尔塔宁说，唱歌是声带反应和声道“当我们用不同的音调唱元音'a'时，我们的声道保持不变，但频率声带激励的变化。另一方面，我们也可以用相同的音高唱不同的元音，这样声道的形状就会改变，而兴奋保持不变。”

语音识别被广泛应用，例如，在移动电话和自动电话业务。高质量的声门反滤波提高了噪声环境下语音识别的成功率。

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