Teza doctorat (pdf) - Universitatea Tehnică

Teza doctorat (pdf) - Universitatea Tehnică Teza doctorat (pdf) - Universitatea Tehnică

users.utcluj.ro
from users.utcluj.ro More from this publisher
15.06.2013 Views

52 Cap. 3. Procesarea digitală a semnalului vocal Tabelul 3.4. Duratele comparative între silabele accentuate şi silabele normale Normal Accentuat Creştere t (ms) t (ms) (%) MA 149 182 22.15 ME 127 166 30.71 MI 150 166 10.67 MO 134 168 25.37 MU 133 150 12.78 În încheiere, pentru a sintetiza pe scurt rezultatele experimentelor efectuate asupra sunetelor vocalice, se pot formula următoarele concluzii: 1. Rostirea vocalelor diferă în funcţie de vorbitor, dar spectrele pentru o aceeaşi vocală prezintă caracteristici comune în ceea ce priveşte numărul formanţilor şi învelitoarea spectrală. 2. Pentru un acelaşi vorbitor, vocalele prezintă o frecvenţă fundamentală specifică şi o structură formantică specifică. S-a constatat că sunetele sunt cu atât mai pure cu cât lăţimea formanţilor este mai mică şi structura frecvenţelor formantice este mai aproape de structura armonică a sunetului alcătuită din frecvenţe situate la valori multiplu de frecvenţa fundamentală. 3. Deosebit de importante pentru calitatea rostirii vocalice sunt armonicile situate la frecvenţe superioare. Acestea dau timbrul specific rostirii, iar în absenţa lor sunetul va fi perceput ca un sunet plat, metalizat. 4. Vocalele prezintă întotdeauna trei porţiuni distincte: porţiunea de atac (iniţială), mediană şi de cădere (finală). De cele mai multe ori, segmentele iniţial şi final sunt influenţate de contextul fonematic în care se găsesc. 5. Sunetele vocalice prezintă caracteristici distincte atunci când sunt rostite în cadrul silabelor accentuate din cuvinte. S-au constatat variaţii ale tuturor parametrilor ce influenţează prozodia: durata, amplitudinea şi frecvenţa. Astfel, durata segmentului vocalic creşte, la fel şi amplitudinea, iar frecvenţa fundamentală variază pe parcursul rostirii de la o valoare iniţială la o valoare finală într-o proporţie de până la 15-20%. Aceste observaţii asupra rezultatelor cercetărilor efectuate au o mare importanţă mai ales pentru sinteza vorbirii, arătând modul specific de sinteză al sunetelor în scopul obţinerii unei rostiri de calitate superioară, apropiată de rostirea umană propriu-zisă.

53 Cap. 3. Procesarea digitală a semnalului vocal 3.2.3. Concluzii privind contribuţiile autorului în domeniul procesării semnalului vocal În acest capitol au fost prezentate cercetările proprii precum şi rezultatele experimentale obţinute în analiza unor eşantioane reale de semnal vocal. În primul rând a fost descrisă aici o aplicaţie originală proiectată de autor numită SPEA - Signal Processing and Enhancement Application, aplicaţie destinată analizei şi procesării semnalului vocal. Aplicaţia prezintă următoarele facilităţi: încărcarea semnalului vocal înregistrat în fişiere wave având diferite codificări, vizualizarea formei de undă şi a eşantioanelor de semnal pe diferite scale de mărime, determinarea parametrilor semnalului vocal (amplitudine, energie, număr de treceri prin zero, frecvenţa fundamentală - în domeniul timp; spectrul de amplitudini, spectrul de faze, formanţii - pentru domeniul frecvenţă), posibilitatea de modificare interactivă a componentelor din spectrele de amplitudini şi faze în scopul îmbunătăţirii calităţii acustice a semnalului vocal. A fost prezentat de asemeni şi modul de lucru al utilizatorului în interacţiunea cu aplicaţia. Au fost prezentate rezultatele experimentelor efectuate, experimente axate pe studiul proprietăţilor specifice ale semnalului vocal ce asigură o calitate superioară sunetului emis. Astfel, au fost efectuate diverse analize spectrale de sunet: analiza spectrală a vocalelor emise de diferiţi vorbitori, analiza spectrală a consoanelor, analiza spectrală a sunetelor emise multitonal, evidenţiându-se importanţa alegerii ferestrei de semnal asupra rezultatului analizei spectrale; comportarea semnalelor modulate; analize sonore perceptuale: analiza perceptuală a sunetelor emise în fază diferită, relaţia dintre timbrul sunetului şi percepţia auditivă. Au fost studiaţi de asemeni factorii care determină în mod semnificativ calitatea vocii, arătându-se care este influenţa frecvenţei de eşantionare şi a mediului de înregistrare asupra calităţii vocii şi a sunetului emis, precum şi factorii determinanţi pentru a realiza o sinteză vocală de calitate superioară. Analiza comportării sunetelor vocalice prezentată în finalul capitolului are o mare importanţă în scopul realizării unei sinteze a vorbirii de calitate. În acest sens au fost studiate caracteristicile sunetelor vocalice în diferite contexte fonematice şi prozodice, realizându-se diagrame comparative ale rostirii lor în aceste contexte.

53<br />

Cap. 3. Procesarea digitală a semnalului vocal<br />

3.2.3. Concluzii privind contribuţiile autorului în domeniul procesării<br />

semnalului vocal<br />

În acest capitol au fost prezentate cercetările proprii precum şi rezultatele experimentale<br />

obţinute în analiza unor eşantioane reale de semnal vocal.<br />

În primul rând a fost descrisă aici o aplicaţie originală proiectată de autor numită SPEA -<br />

Signal Processing and Enhancement Application, aplicaţie destinată analizei şi procesării<br />

semnalului vocal. Aplicaţia prezintă următoarele facilităţi: încărcarea semnalului vocal<br />

înregistrat în fişiere wave având diferite codificări, vizualizarea formei de undă şi a eşantioanelor<br />

de semnal pe diferite scale de mărime, determinarea parametrilor semnalului vocal (amplitudine,<br />

energie, număr de treceri prin zero, frecvenţa fundamentală - în domeniul timp; spectrul de<br />

amplitudini, spectrul de faze, formanţii - pentru domeniul frecvenţă), posibilitatea de modificare<br />

interactivă a componentelor din spectrele de amplitudini şi faze în scopul îmbunătăţirii calităţii<br />

acustice a semnalului vocal. A fost prezentat de asemeni şi modul de lucru al utilizatorului în<br />

interacţiunea cu aplicaţia.<br />

Au fost prezentate rezultatele experimentelor efectuate, experimente axate pe studiul<br />

proprietăţilor specifice ale semnalului vocal ce asigură o calitate superioară sunetului emis.<br />

Astfel, au fost efectuate diverse analize spectrale de sunet: analiza spectrală a vocalelor emise de<br />

diferiţi vorbitori, analiza spectrală a consoanelor, analiza spectrală a sunetelor emise multitonal,<br />

evidenţiându-se importanţa alegerii ferestrei de semnal asupra rezultatului analizei spectrale;<br />

comportarea semnalelor modulate; analize sonore perceptuale: analiza perceptuală a sunetelor<br />

emise în fază diferită, relaţia dintre timbrul sunetului şi percepţia auditivă.<br />

Au fost studiaţi de asemeni factorii care determină în mod semnificativ calitatea vocii,<br />

arătându-se care este influenţa frecvenţei de eşantionare şi a mediului de înregistrare asupra<br />

calităţii vocii şi a sunetului emis, precum şi factorii determinanţi pentru a realiza o sinteză vocală<br />

de calitate superioară.<br />

Analiza comportării sunetelor vocalice prezentată în finalul capitolului are o mare<br />

importanţă în scopul realizării unei sinteze a vorbirii de calitate. În acest sens au fost studiate<br />

caracteristicile sunetelor vocalice în diferite contexte fonematice şi prozodice, realizându-se<br />

diagrame comparative ale rostirii lor în aceste contexte.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!