26-29 октября 2010 года, Красноярск

Бобров Н.В.  

Исследование природы искажений, вносимых в речевой сигнал при его преобразовании методом амплитудной фильтрации

В настоящем докладе представлены предварительные результаты исследования характера искажений, появляющихся в речевом сигнале после оптимизации для сжатия методом амплитудной фильтрации. Метод амплитудной фильтрации (АФ) представляет собой исключительно экономную в отношении системных ресурсов альтернативу методам спектральной фильтрации – ставшим традиционными универсальным методам обработки речевого сигнала, основанным на вычислении спектров (в частности, при помощи преобразования Фурье).  Принцип действия данного метода заключается в выборочной модификации пиков речевой волны в зависимости от их магнитуды. Механизм этого преобразования был описан автором в предыдущих докладах [Бобров 2008, 2009, 2010]. Нынешнее исследование имело целью определить характер искажений, вносимых АФ в речевой сигнал при оптимизации последнего для сжатия. Для этого были проанализированы частотные спектры фонограмм, содержащих различные звуки речи, в исходном состоянии и после АФ, а также спектры разностных сигналов, полученных вычитанием измененных фонограмм из исходных.
Результаты сопоставления спектров позволили сделать следующие выводы:

  1. Наиболее общей характеристикой искажений, вносимых АФ в спектр речевого сигнала, является увеличение его энтропии.
  2. Увеличение энтропии спектра речевого сигнала в результате АФ происходит неравномерно, причем его степень находится в обратной зависимости от частоты.
  3. Искажения, вносимые АФ, не могут быть описаны как добавление к исходному сигналу некоторой независимой шумовой составляющей (например, белого или розового шума).

В задачи дальнейших исследований входит поиск зависимости особенностей вносимых искажений (соотношения белой и розовой составляющих шума, крутизны спада энергии в зависимости от частоты, степени присутствия следов исходного сигнала и т.д.) от параметров АФ.

Список литературы:

  1. Бобров Н.В. Преобразование речевого сигнала методом амплитудной фильтрации: возможности и перспективы. // Акустика речи. Медицинская и биологическая акустика. Сборник трудов XXII сессии Российского акустического общества и Сессии Научного совета РАН по акустике. Т. 3. – М.: ГЕОС, 2010.
  2. Бобров Н.В. Возможности преобразования речевого сигнала методом амплитудной фильтрации. // Материалы Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области обработки, хранения, передачи и защиты информации». – Ульяновск, 2009.
  3. Бобров Н.В. Уменьшение информационной избыточности речевого сигнала методом амплитудной фильтрации. // Тезисы IX Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. – Кемерово, 2008.

Файл с полным текстом: Bobrov.docx


К списку докладов