"Нутқни таниш алгоритмлари" фани

Вариант - 19 ОБ 1	ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ВА КОММУНИКАЦИЯЛАРИНИ РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ “Нутқни таниш алгоритмлари” фани
Нутқ сигналларининг асосий характеристикалар. Дискрет ва тез Фурье ўзгартириш жараёнлари ҳақида маълумот беринг. Нутқ сигналларини таҳлил этишда Matlab пакети қандай имкониятлар яратади?

1. Nutq signalining parametrlari

Nutq signallarini tanib olishda, qoida tariqasida, ular asl nutq signali bilan emas, balki uning parametrlari bo'yicha hisoblangan holda ishlaydi. Kadr uzunligi odatda T = N / ν (sek.) Vaqtidagi freymning davomiyligi 10-20 ms ni tashkil etadigan darajada tanlanadi. S uzunlikdagi oqim ramkasida s1, ..., sk, ..., sN namunalarining ketma-ketligi kuzatilsin. Quyida ishlatiladigan nutq signalining asosiy parametrlarini ko'rib chiqamiz.

1. Nutq signalining qisqa muddatli energiyasi

...

2. Z intensivligining nollari soni

,

qayerda.

3. Furye seriyasining kengayish koeffitsientlari c0, c1, ..., cN / 2

Kadr xl = l / N shaklidagi nuqtalar panjarasida ko'rsatilgan davri 1 bo'lgan davriy funktsiyani belgilaydi:

fl = f (xl) = sk + 1, agar l = Nt + k bo'lsa, bu erda 0≤k≤N-1, t butun son.

Bunday funktsiyani Furye seriyasida kengaytirish mumkin, ya'ni. shaklida ifodalash

...

Tarmoqdagi funktsiyalar uchun nuqta mahsuloti quyidagicha aniqlanadi:

...

0qq

(*)

Ushbu o'zgarishlarni to'g'ridan-to'g'ri amalga oshirish uchun O (N2) arifmetik amallar kerak. Ushbu sonni kamaytirish uchun Fast Fourier Transform algoritmi ishlatiladi. Algoritm shundan iboratki, (=) ifodalarning o'ng tomonidagi atamalarda N = 2m uchun har xil Aq koeffitsientlari uchun ifodalarga kiritilgan guruhlarni ajratib ko'rsatish mumkin. Har bir guruhni faqat bir marta hisoblash operatsiyalar sonini O (N × log2N) ga kamaytirishi mumkin. Agar N ≠ 2m bo'lsa, unda bizning holatlarimizda siz nol sonlarni qo'shishingiz mumkin. Furye seriyasining kengayishi nutq signalining g (q) chastotali garmonik tebranishlarning yig'indisi sifatida tasvirini beradi. The (q) chastota va q indeks o'rtasidagi munosabatni yozamiz:

= (q) = qνD / N = 2-mqνD q = 0,1, ..., N / 2 uchun.

Bu erda D - namuna olish darajasi.

Q = N / 2 + 1 dan N-1 gacha bo'lgan spektr qiymatlari yangi ma'lumotlarni o'z ichiga olmaydi, chunki fl qiymatlari to'g'ri. Aniqroq

q = 0,1, ..., N / 2 uchun.

Aq qiymati ikki baravar murakkab amplituda. Haqiqiy amplitudalar quyidagi formulalar orqali olinadi:

c0 = A0, cq = 2 | Aq | q = 1, ..., N / 2 uchun.

4. Signal energiyasining p1, ..., p20 chastota guruhlari bo'yicha taqsimlanishi

Eshitishning eng muhim xususiyatlaridan biri bu tovush spektrini chastota guruhlariga bo'lishidir. Eshitish chastota shkalasining istalgan joyida chastota guruhlarini tashkil qilishi mumkin. 500 Hz dan past bo'lgan chastota diapazonida chastota guruhlarining kengligi guruhlarning o'rtacha chastotasidan deyarli mustaqildir va taxminan 100 Hz. 500 Gts dan yuqori mintaqada u o'rtacha chastotaga mutanosib ravishda ko'payadi. Agar chastota guruhlari bir qatorga birlashtirilgan bo'lsa, unda 20 chastota guruhi 70 Hz dan 7 kHz gacha bo'ladi. Energiyani chastota guruhlari bo'yicha taqsimlanishini to'g'ridan-to'g'ri mos keladigan filtr banki yordamida yoki Furye seriyasining kengayish koeffitsientlari yordamida topish mumkin. Νi-1 chastotadan νi gacha bo'lgan kenglik Hi = νi-νi-1 gacha bo'lgan chastota guruhi uchun pi qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi:

...

2.Diskret Furye o’zgartirishi(DFO’)

Furye o’zgartirish (f)­­ – operatsiyasi moddiylik o’zgaruvchisini, boshqa funksiyaning moddiylik o’zgaruvchisiga solishtirish, bu yangi funksiya reja tuzishda boshlang’ich ajralish funksiyasini elimentar garmonika tebranishini har-xil chastotasi bilan amplituda koeffitsientini tavsiflaydi.

DFO’ koeffitsientini hisoblash.

Har bir signal uchun A_{k va} Bk koeffitsientlarini aniqlash mumkin. Bu koeffitsientlarni bilgan holda har bir nuqtada Furye qatorining summasini hisoblagan holda dastlabki signalni tiklash mumkin. Signalni sinusoidlarga taqsimlanishi (ya’ni koeffitsientlarning olinishi) Furyening to‘g’ri o‘zgartirishi deb ataladi. Teskari jarayon – signalning sinusoidalar bo‘yicha sintezi – Furyening teskari o‘zgartirishi deb ataladi.