Алгоритмы обработки речевых сигналов и классификации психоэмоционального состояния человека на выходе каналов передачи речевой информации при действии мешающих факторов

• Автор: Лукьянов, Дмитрий Игоревич
• Шифр специальности: 05.12.04, 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ВЛИЯНИЕ ПСИХО ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ЧЕЛОВЕКА НА ПАРАМЕТРЫ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА

1.1 Вводный ЗАМЕЧАНИЯ

1.2 ОЬОСНОВАНИЕ МОДЕЛИ КЛАССИФИКАЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА

1.3 Речевой материал

1.4 Исследование статических параметров речевого сиг нала с целью

ВЫЯВЛЕНИЯ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА

1.4.1 Особенности использования статических параметров речевого сигнала

1.4.2 Исследование зависимости изменения основных гармонических составляющих спектра речевого сигнала при различных психоэмоциональных состояниях человека
1.4.3 Исследование зависимостей параметров речевого сигнала во временной области от психоэмоционального состояния человека
1.4.4 Исследование зависимости изменения мел-кепстральных коэффициентов при различных психоэмоциональных состояниях человека
1.4.5 Исследование зависимости изменения коэффициентов линейного предсказания и их производных при различных психоэмоциональных состояниях человека
1.4.6 Исследование зависимости изменения параметров фазовых портретов при различных психоэмоциональных состояниях человека .
1.5 Исследование динамических параметров речевого сип гала с ЦЕЛЬЮ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО состояния ЧЕЛОВЕКА
1.6 Оценка наиболее значимых параметров речевого сигнала с целью КЛАССИФИКАЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНО! о сосюяния человека
1.6.1 Оценка значимости статических и динамических параметров речевого сигнала при классификации психоэмоционального состояния человека
1.6.2 Оценка значимости выбранных параметров речевого сигнала с использованием метода группового учета аргументов
1.7 Выводы
2 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕШАЮЩИХ ФАКТОРОВ В КАНАЛАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ НА ЗНАЧИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЧЕВОЕО СИ РИАЛА С ЦЕЛЫО ВЫЯВЛЕНИЯ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА
2.1 ВВОДНЫГ ЗАМЕЧА11ИЯ
2.2 011РЕДГ ЛЕНИГ 11ЕОБХОДИМОЙ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА,
СОДЕРЖАЩЕЙ ПРИЗНАКИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНО! О СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА..
2.3 ИССЛ! ДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОЙ! И ОЦЕНКИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ДЕЙСТВИИ ЛКУСГИЧГСКИХ ПОМЕХ
2.3.1 В. шяиие акустических по мех на речевой сигна /, и меюи/ии эмоциона 1ьный окрас
2.3.2 Оценка возможности использования алгоритма Хургина-Яковлева дзя повышения восприятия передаваемых эмоциональных состав ляющих речевого сигна за
2.4 Исследование влияния параметров каналов передачи
ИНФОРМАЦИИ ПА ЭМОЦИОНАЛЬНУЮ СОСТАВЛЯЮЩУЮ РЕ-ЧГ ВОГО СИП 1 ЛД.
2.5 Исследование влияния асинхронного маскирования речи на ЭМОЦИОНАЛЬНУЮ С0С 1 авляющую речевого сигнала
2.6 Выводы
3 АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМА КЛАССИФИКАЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

ЧЕЛОВЕКА НА ВЫХОДЕ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ
3.1 Вводные замечания
3.2 СТРУК ГУ PH А Я СХЕМА АЛГОРИТМА КЛАССИФИКАЦИИ
ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ВЫХОДЕ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
3.3 Исследование алгоритма снижения влияния акуст ических помех
и ЗАЩИТЫ РЕЧЕВ01 О СИГНАЛА НА ОСНОВЕ ПРЕДСТАВЯТ НИЯ ХУР1 ИНА-
Яковлевл
3.3.1 Блок-схема алгоритма па основе представления Хургина-Яковлева
3.3.2 Экспериментальные исследования алгоритма
3.4 Исследование алгоритма определения значимых параметров речевого сигнала и классификации психоэмоционального состояния ЧЕЛОВЕКА
3.4.1 Блок-схема алгоритма определения значимых параметров речевого сигнала и классификации психоэмоционального состояния человека
3.4.2 Экспериментальные исследования алгоритма
3.5 Л! 1АЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМА
КЛАССИФИКАЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ВЫХОДЕ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
3.5.1 Оценка вычислительных затрат
3.5.2 Анализ аппаратной реализации алгоритма классификации психоэмоционального состояния человека на выходе каналов передачи информации
3.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ла для средней длительности озвученного участка составляла 0,17 с, для относительного изменения длительности озвученного участка - 8,9 % при доверительной вероятности равной 0,95.
Таблица 1.6 — Изменение средней длительности озвученного участка РС для
мужских голосов
Эмоция Средняя длительность озвученного участка, с Относительное изменение дли 1 ель-ности озвученного участка, с Относительное изменение длительности озвученного участка, %
Спокойствие 0,70 0
Радость 0,92 +0,21 30,
Ликование 1,16 і 0,46 64,
Боязнь 1,12 1 0.42 59,
С і рах 0,87 Ю.16 ту
Возмущение 0,89 4 0,18 26,
Гнев 1,16 +0,46 64,
Наслаждение 1,09 +0,39 55,
Блаженство 1,08 +0,38 53,
Таблица 1.7 — Изменение средней длительности озвученного участ ка РС для
женских голосов
Эмоция Средняя дли і ель-нос 1Ь озвученного участка, с О гноен тельное изменение длшель-ности озвученного учасіка, с Относительное и 3 М е 11 е 11 и е д л и тел ь-ноети озвученного участка, %
Спокойствие 0,78 0
Радость 0,86 +0,08 9,
Ликование 1,15 +0,37 47,
Боязнь 0,83 И),05 6,
Страх 0,83 +0,05 6,
Возмущение 0,94 +0,16 20,
Гнев 1,06 +0,28 и) О ]
1 Іаслаждсние 1,24 +0,46 59,
Блаженство 1 22 і 0,44 56,
Анализ результатов, представленных в таблицах 1.6, 1.7 показал, что в целом для эмоциональной речи присуще увеличение длительности озвученного