基于TTS技術(shù)和腦電采集設(shè)備的精神疲勞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

每次實(shí)驗(yàn)設(shè)定50次判斷命令任務(wù)，在一天中的不同時(shí)刻重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，受試者在實(shí)驗(yàn)中的按鍵正確率和反應(yīng)時(shí)間都被記錄下來(lái)。總的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)受試者在各次實(shí)驗(yàn)中的按鍵正確率和反應(yīng)時(shí)間(平均反應(yīng)時(shí)間)，求出正確率和反應(yīng)時(shí)間的比值，記為RT，根據(jù)這個(gè)比值大小確定精神疲勞狀態(tài)。具體來(lái)講，對(duì)每一個(gè)受試者，將個(gè)人RT的范圍(最大值到最小值)平均分為5個(gè)部分，分別對(duì)應(yīng)疲勞狀態(tài)1到5。受試者每次實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的疲勞狀態(tài)分別由RT的值落在哪個(gè)范圍來(lái)確定，至此完成了腦電信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)精神疲勞狀態(tài)的標(biāo)定。

3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)部分關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
文中使用文語(yǔ)轉(zhuǎn)換技術(shù)TTS。用聽(tīng)警覺(jué)作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)標(biāo)定受試者精神疲勞狀態(tài)時(shí)，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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)用TTS引擎，將文本內(nèi)容用近似于人的聲音“讀”出來(lái)，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(chǔ)空間。
TTS關(guān)鍵實(shí)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了精神疲勞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，同以往的精神疲勞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相比，有明顯的優(yōu)勢(shì)。相較于固定的聽(tīng)覺(jué)操作命令，本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程更加靈活，可把隨機(jī)生成的一個(gè)文本等式朗讀出來(lái)。并且，可根據(jù)受試者的反饋或?qū)嶒?yàn)需要自由調(diào)整實(shí)驗(yàn)難度。實(shí)驗(yàn)證明，這種情況下得到的操作正確率和反應(yīng)時(shí)間，對(duì)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)。