基于TTS技術(shù)和腦電采集設(shè)備的精神疲勞實驗系統(tǒng)設(shè)計

每次實驗設(shè)定50次判斷命令任務(wù)，在一天中的不同時刻重復(fù)進(jìn)行實驗。每次實驗結(jié)束后，受試者在實驗中的按鍵正確率和反應(yīng)時間都被記錄下來。總的實驗結(jié)束后，統(tǒng)計受試者在各次實驗中的按鍵正確率和反應(yīng)時間(平均反應(yīng)時間)，求出正確率和反應(yīng)時間的比值，記為RT，根據(jù)這個比值大小確定精神疲勞狀態(tài)。具體來講，對每一個受試者，將個人RT的范圍(最大值到最小值)平均分為5個部分，分別對應(yīng)疲勞狀態(tài)1到5。受試者每次實驗對應(yīng)的疲勞狀態(tài)分別由RT的值落在哪個范圍來確定，至此完成了腦電信號數(shù)據(jù)對應(yīng)精神疲勞狀態(tài)的標(biāo)定。

3 實驗系統(tǒng)部分關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)
文中使用文語轉(zhuǎn)換技術(shù)TTS。用聽警覺作業(yè)設(shè)計實驗來標(biāo)定受試者精神疲勞狀態(tài)時，通常需要加入預(yù)先設(shè)定好的聲音命令。將TTS技術(shù)應(yīng)用到精神疲勞實驗系統(tǒng)中，通過調(diào)用TTS引擎，將文本內(nèi)容用近似于人的聲音“讀”出來，系統(tǒng)不需要大量聲音文件的支持，并且，TTS引擎只有幾兆字節(jié)，因此，它可以節(jié)省很大的存儲空間。
TTS關(guān)鍵實現(xiàn)代碼如下：



4 結(jié)論
文中利用TTS技術(shù)和腦電采集設(shè)備設(shè)計并實現(xiàn)了精神疲勞實驗系統(tǒng)，同以往的精神疲勞實驗系統(tǒng)相比，有明顯的優(yōu)勢。相較于固定的聽覺操作命令，本系統(tǒng)的實現(xiàn)過程更加靈活，可把隨機(jī)生成的一個文本等式朗讀出來。并且，可根據(jù)受試者的反饋或?qū)嶒炐枰杂烧{(diào)整實驗難度。實驗證明，這種情況下得到的操作正確率和反應(yīng)時間，對疲勞狀態(tài)的標(biāo)定更加準(zhǔn)確，為后續(xù)精神疲勞的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。