人类语音质量感知的功能模型与实验研究

### 人类语音质量感知的功能模型与实验研究 在语音交流中，我们对语音质量的感知是一个复杂的过程，涉及多个内部处理阶段和认知机制。本文将深入探讨人类语音质量感知的功能模型，以及相关的实验研究，以揭示人类如何处理不同质量的语音信息。 #### 语音质量感知的功能模型 语音质量感知的功能模型将整个过程划分为连续的处理阶段，包括（中央）感官处理、感知、认知处理和响应相关处理。 - **感官处理阶段**：外部环境中的物理信号刺激外周感觉器官，引发感官信号的转导和传输，进行中央信息处理。在这个阶段，会对刺激特征进行初始编码和分析，通过P1 - N1 - P2复合波来指示。随后，传入的信息会自动与感官记忆表征进行匹配，类似于测试关于环境未来状态的假设。如果出现意外的不匹配，如信号突然降级，注意力会立即转向刺激变化的来源，由P3a指示。 - **感知阶段**：被关注的感官信息被组织成一个充满对象的场景，形成包含感知质量评价特征的感知表征。这个过程伴随着与感知记忆系统中存储的先前信息的比较，这些记忆表征作为感知（质量）参考，包括短期和长期的感知参考。 - **认知处理阶段**：当前表征的刺激及其相关的感知事件被分类为对启动心理或运动动作是否相关，由P3b指示。 - **响应相关处理阶段**：根据当前任务参考选择适当的运动动作，并在环境中执行。 以下是该功能模型的简要流程图： ```mermaid graph LR A[外部物理信号] --> B[感官处理] B --> C[感知] C --> D[认知处理] D --> E[响应相关处理] E --> F[环境中的动作] B -.-> G[感官记忆表征] C -.-> H[感知记忆表征] D -.-> I[任务参考] ``` #### 人类信息处理的局限性与资源分配 人类在处理信息时存在基本的性能限制，尤其是在需要同时执行多个内部过程或感官信息降级的情况下。容量理论认为，处理资源的数量或容量是有限的，不同的处理阶段、感官模态和代码存在不同类型的资源和容量。注意力作为一种分配机制，用于在不同的内部过程之间分配这些资源，从而实现过程的优先级排序。 负载描述了内部过程消耗的资源量，可以通过改变激活这些过程的任务的难度或优先级来进行实验操纵。经典的双任务范式可以很好地解释容量理论的基本原理：参与者在执行主要任务时，会投入最高优先级的处理资源；同时，通过调动剩余资源执行次要任务。当主要任务难度增加时，需要分配更多的剩