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语音分析仪器

计算机语音工作站(CSL)4500型
用于言语分析,处于领先地位的软硬件系统

前言


计算机语音工作站(CSL)是KayPENTAX公司顶尖的言语分析系统,有着出色的性能和表现。的的确确,由于其在分析语音与嗓音方面的功能之强大,CSL在众多专业文献中被引用。自从在约十年前推出后,CSL成了临床医生和大学相关研究人员的首选工具。CSL是一套完整的软硬件系统。CSL的软件及一系列功能丰富的语音分析与生理反馈软件包分别有专门的使用手册。

CSL的硬件有两种型号,新推出的4500和价格稍便宜一些的4150。

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CSL硬件描述

4500型CSL硬件,是服务于PC机的输入输出设备,其严格、卓越的性能可以满足声学测量的可靠性要求。CSL4500绝不是一块声卡,而是符合专业标准的硬件平台,与相配套软件一起,完成信号的可靠采集,测量和回放。外部模块通过KAYPENTAX提供的专业PCI电脑插卡,24位的采样率、自动校准、成熟的信号调节和反叠混滤波器等为采集高清晰度和精确度的信号提供了保障。另外还提供了频率域的很宽排列方式,XLR(平衡的)输入,方便的对输入水平的外部按钮控制,DAT通道,强大的用于快速信号分析的数字信号处理电路。一般的即插即用多媒体声卡主要为游戏声音输出而设计(而不是为了声音输入),CSL则不同,它集软硬件为一体,正是为了满足语音信号处理之用。

它的输入信噪比通常要优于一般声卡20-30分贝。
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言语与嗓音分析的标准

国家嗓音和语音中心(NCVS)召集了知名嗓音科学家以致力于改善嗓音信号的采集与分析,并使其标准化。1994年2月,在Denver出版了会议论文集“声学嗓音分析会议录”,对嗓音分析感兴趣的专业人员应读一下这本论文集(可通过网址www.ncvs.org/rescol/ 或打电话319-335-6600与NCVS办公室联系)。


NCVS就嗓音采集和分析的程序、方法和技术提出了建议,以指导使用者的工作。KayPENTAX公司的网址(www.kaypentax.com)上有关于这些建议的综述和KayPENTAX公司为此所做的努力。
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CSL4500型的各种选件(软件)

  • 3506型,听觉反馈工具,Auditory Feedback Tools
  • 5105型,多维嗓音分析软件,Multi-Dimensional Voice Program (MDVP)
  • 5141型,言语运动神经测试软件,Motor Speech Profile
  • 5121型,实时音调分析软件,Real-Time Pitch
  • 5127型,声音匹配程序,Sona-Match
  • 5167型,游戏软件(供语音矫治用),Games
  • 5129型,实时语图,Real-Time Spectrogram
  • 5150型,视频语音学数据库及其程序,Video Phonetics Program and Database
  • 4332型,语音数据库,Phonetic Database
  • 4333型,动态腭位数据库,Palatometer Database
  • 4337型,病理嗓音数据库及其程序,Disordered Voice Database and Program
  • 5104型,语音合成(ASL),Analysis-Synthesis Laboratory (ASL)
  • 4326型,嗓音音域剖面图程序,Voice Range Profile (VRP) Program
  • 5138型,实时声门阻抗分析软件(需6103声门波仪),Real-Time EGG Analysis (Requires 6103)
  • 5142型,信号增强软件(减噪),Signal Enhancement Program
  • 5151型,语音和感知模拟程序,Phonetic & Perception Simulation Programs
  • 5152型,呼吸,发声和韵律模拟,Respiration, Phonation and Prosody Simulation
  • 5153型,应用于运动性发音障碍的语音科学软件,Applied Speech Science for Dysarthrias
  • 5154型,言语发音:肌肉运动模拟,Speech Articulation: Animation of Muscle Vectors

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性能表

特性 优点

高信噪比

保证了免受噪声干扰的精确测量

已校准的输入和灵敏的声压级(SPL)测量

声压测量绝对、而非仅是相对地成为可能,这一点是许多语音工作所希望达到的(例如,嗓音音域剖面图程序)

24位模/数转换和数/模转换

总能得到纵深方向(大)的动态范围

CSL与主机之间用USB接口

USB接口方便安装或移动。CSL可与便携式电脑连接,易交换

适应于弱信号输入的高增益前置放大器

对于各种输入信号,包括低增益的麦克风输入,均有足够的输入增益

四通道输入

许多应用领域,特别是从事研究,都需要超过两通道的输入信号

数字输入/输出

数字录音机的数字输出可直接连接到CSL,毋需再次采样

免噪声的XLR(平衡的)麦克风输入

XLR输入是专业人员的选择,因为它们有着优秀的噪声抑制特性

用于调节输入输出水平的数字电位计

模拟电位计在使用中会受到噪声干扰;数字电位计则不然。

在线反馈和输入水平调节

易于调节和监视输入水平以避免超载和过弱

对所有通道用户可选交流/直流耦合

对于直流类信号(例如,气流,EGG,压力传感器,加速计等)直流耦合是需要的

绝对线性输入

许多言语测量工作需要精确的幅度值。CSL4500根据动态范围保持了绝对的线性输入,这一点是声卡无法做到的。

频率域的宽泛选择

在一定范围内可选任意采样率

输入输出的人工和计算机控制

在声音采集中,需要计算机控制以调节输入(例如,嗓音音域剖面图程序)

硬件的自动校准

CSL被自动校准以消除直流干扰来保证测量精确

信号超载的实时警示

信号采集时,超载随时可被发现,然后相应调节输入水平

可实时生理反馈

CSL的数字信号处理功能允许信号输入时同时进行多种实时处理

外部输入水平控制实现了对信号的快速方便调节

外部模块使信号采集便于存取及调节

与NCVS建议相一致

对嗓音分析来说,推荐与NCVS相一致的标准

. 先进的言语和语音分析系统
. 广泛的标准和选件
. 能达到200KHz的24位采样能力
.  XLR 输入
. 四通道输入
. 校准的嗓音音高/音强测试分析程序输入设置
. 直流与交流耦合
.  NCVS认证

 

简要规格描述


模拟输入:四通道输入:双麦克风插头和双莲花插头,通道3与通道4, 5mV到10.5V的峰对峰,交流/直流耦合可换,校准输入,增益可调范围大于38dB,24位模/数转换。
采样率:8,000-200,000Hz。
THD+N小于-90dB F.S.
频率响应(交流耦合):在44.1kHz时为20-22kHz (+0.5 dB)。
数字接口:AES/EBU 或者S/P DIF 格式,变压器耦合。
软件接口:ASIO和MME
计算机接口:PCI(2.2版本),PCI板;5.0〞H×7.4〞W×0.75〞D(PCI板)。
计算机要求:WindowsXP/2000,一个PCI槽,>800MHz Pentium III
模拟输出:四通道,线输出和扬声器,耳机输出,通道1和2提供线输出和扬声器输出。
物理描述:4”W x 8.25”H x12.5”D,4磅,12盎司,45瓦,扬声器,耳机(Shure SM-48或同等级产品,XLR型)

 

综述

CSL4500型符合CE(欧洲认证)标准,所用操作系统为Windows98/2000/ME/XP均可。CSL为语音工作者提供了必要功效,语音信号录制与测量高效、简便、精确、可重复。关于KayPENTAX公司声学和其他产品的完整规格及更多信息,请联系我们。

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