Разработка концепции выделения основного тона речи в информационно-измерительных системах реального времени

• Автор: Гитлин, Валерий Борисович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 306 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. РОЛЬ ОСНОВНОГО ТОНА РЕЧЕВОГО СИГНАЛА КАК НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ. МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ТОНА
1.1. Введение
1.2. Параметры голосового источника
1.3. Модели голосового источника
1.4. Влияние изменений трансглоточного давления на взаимодействие голосового источника и речевого тракта
1.5. Турбулентные шумы фонем
1.6. Процессы окончания колебаний голосовых связок
1.7. Заключительные замечания по вопросам речеобразования
1.8. Восприятие основного тона
1.9. Статистика основного тона
1.10. Просодические характеристики основного тона
1.11. Заключительные замечания по просодическим характеристикам речи
1.12. Требования к выделителям основного тона
1.13 .Нелинейная предобработка
1.14.Предварительная фильтрация
1.15. Временные методы выделения основного тона
1.16. Спектральные методы выделения ОТ
1.17. Параллельные и комбинированные методы выделения ОТ
1.18. Заключительные замечания по методам выделения ОТ

1.19. Выделение интервалов вокализированных,
невокализированных звуков и пауз
1.20. Заключительные замечания по методам принятия решения Т/НТ
1.21. Методы постобработки
1.22. Сравнительный анализ методов выделения ОТ
1.23. Постановка задачи исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ОНОВНОГО ТОНА КАК ПРИЗНАКА
ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ ГОЛОСА
2.1. Аудиторские испытания
2.2. Эксперименты по выделению средней частоты основного
тона
2.3. Обобщенное распределение средней частоты основного для
всех голосов
2.4. Индивидуальные распределения средней частоты основного
тона
3. ВЛИЯНИЕ ГОЛОСОВОГО ИСТОЧНИКА НА СТРУКТУРУ
РЕЧЕВОГО СИГНАЛА
3.1. Ведение
3.2. Влияние импеданса голосового источника на параметры формант
3.3. Экспериментальное исследование интервалов смыкания и размыкания голосовых связок
3.4. Выводы
4. СОЛИТОННАЯ МОДЕЛЬ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА
4.1. Введение
4.2. Введение в солитонную модель речевого сигнала

4.3. Аппроксимация солитонного сигнала и его спектра
4.4. Выделение основного тона на основе понятия о генерируемом
солитоне
4.5. Предварительное оценивание параметров фильтра 134 предобработки
4.6. Алгоритм выделения ОТ по методу вЭ
4.7. Заключение
5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА РЕЧЕВОГО СИГНАЛА
ВО ВРЕМЕННЫХ АЛГОРИТМАХ ОСНОВНОГО ТОНА
5.1. Общие положения
5.2. Низкочастотная фильтрация. Критерий минимума дисперсии
задержки
5.3. Предобработка речевого сигнала с использованием КИХ-фильтра
5.4. Сглаживание сигнала всплесковым окном
5.5 Предобработка аддитивной смеси сигнала с шумом
5.6. Выделение информации об основном тоне в сигнале с предельным ограничением
5.7. Предобработка телефонного сигнала
5.8. Заключительные замечания по предобработке сигнала
6. ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА ВЫДЕЛЕНИЯ ОТ И АЛГОРИТМА
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ Т/НТ
6.1. Признаки, используемые при реализации алгоритма принятия
решения Т/НТ
6.2. Общее описание алгоритмов выделения ОТ и принятия решения Т/НТ
6.3. Инициализация алгоритма вЭ
6.4. Чтение, фильтрация и сглаживание данных

шенности [98], [109], [197]. Каждый из этих типов интонаций может иметь свои подтипы.
В потоке речи одна и та же интонационная конструкция может изменяться по величине понижения и повышения тона и по темпу речи [25], [184]. Сравнение типов контуров ОТ желательно выполнять для нормализованных значений частоты ОТ [147], [296].
Согласно [219] в процессе обработки сигналов с изменяющимся во времени спектром слуховая система человека выделяет и измеряет основной тон в начале и в конце отрезка сигнала, а также на экстремальных точках контура интенсивности. Исходя из результатов эксперимента с синтезированными гласными, Хаузе [289] делает вывод, что движение тона оптимально воспринимается лишь в момент высокой спектральной стабильности. Согласно гипотезе Л.П.Блохиной [19] информативными могут считаться лишь макромодуляции, длительностью не менее 50 мс. Наличие операции усреднения отмечено также в работах [192], [412], [414], [415].
Среди признаков, определяющих подобие и отличие контуров ОТ можно отметить: максимальное значение частоты ОТ всей фразы, диапазон изменения частоты ОТ на фазе завершения фразы и диапазон изменения частоты ОТ на всей фразе [41], начальное значение F0 на фразе [314], [399], положение нарастающего и падающего тона относительно фразового и синтагмического ударения [224], [299], [343], общий наклон контура ОТ [299], [314], движение контура в завершающей части предложения [44], [176]. Перечисленные признаки не универсальны. Например, в грузинском языке значения высоты ОТ зависят от числа слогов и, в отличие от русского языка, не связаны с местом ударения [101].
Контур ОТ на слоге в существенной мере связан с контекстом произнесения. Согласно [303], поведение контура ОТ взрывных согласных d/t на границе с гласной показывает, что изменения ОТ после взрыва определяются аэродинамическими силами, воздействующими на связки, и поэтому F0 после взрыва