Спосіб визначення статі диктора за параметрами усного мовлення

Реферат: Спосіб визначення статі диктора за параметрами усного мовлення включає порівняння вилученого з мовного сигналу вектору параметрів. Як вектор параметрів використовують кумулянтні коефіцієнти статистичного розподілу миттєвих значень акустичного сигналу. UA 82185 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ СТАТІ ДИКТОРА ЗА ПАРАМЕТРАМИ УСНОГО МОВЛЕННЯ UA 82185 U UA 82185 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до аналізу мовних сигналів з метою ідентифікації статі диктора і може використовуватись для забезпечення безпеки функціонування систем віддаленого доступу до інформації, а також дозволяє проводити більш точне налаштування систем автоматичного розпізнавання мови. Відомі способи визначення статі диктора які базуються на порівнянні частот основного тону та додаткових параметрів таких як кепстральні параметри (Калюжный А.Я., Семенов В.Ю. Метод идентификации пола диктора на основе моделирования акустических параметров голоса гауссовыми смесями // Акустичний вісник. - 2009. - Т. 12, № 2. - С. 31-38) або параметри моделі голосового тракту людини (Сорокин В.Н., Макаров И.С. Определение пола диктора по голосу // Акустический журнал. - 2008. - Т54, № 4. - С. 659-668). Для зменшення часу аналізу проводять автоматичну сегментацію мовного сигналу на власно мову й паузи по середньоквадратичному значенню сигналу на ділянці, що аналізується. З вибраних таким чином ділянок мови в автоматичному режимі за допомогою алгоритму Нола відбирають вокалізовані ділянки, на яких акустичні ознаки більш стабільні (A.M. Noll. Cepstrum pitch determination // The Journal of the Acoustical Society of America. - 1967. - Vol. 41. - № 2. - P. 293-309). 3 вокалізованих ділянок вилучають, параметри мови, а отримані значення усереднюють. Найближчим до запропонованого є вибраний за прототип спосіб визначення статі, заснований знаходженні дванадцяти кепстральних коефіцієнтів, що викладено в патенті США US20030110038 від 16 жовтня 2002 року. Спосіб знаходження кепстральних коефіцієнтів складається з наступних етапів: 1) розділення мовного сигналу на сегменти; 2) знаходження спектру; 3) PLP-аналіз; 4) обернене перетворення Фур'є; 5) перетворення в кепстральні коефіцієнти. Даний спосіб має недолік. Знаходження кепстральних коефіцієнтів потребує великої кількості обчислень, що призводить до суттєвого часу аналізу. Задача корисної моделі вирішується тим, що замість дванадцяти кепстральних коефіцієнтів використовують лише два кумулянтні коефіцієнти статистичного розподілу миттєвих значень мовного сигналу, а саме, кумулянтні коефіцієнти четвертого та шостого порядку, відповідно. Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованому способі, який включає 2 етапи: 1) фільтрація мовного сигналу октавним фільтром з середньою геометричною частотою 125 Гц; 2) обчислення кумулянтних коефіцієнтів. Спосіб здійснюють наступним чином. Для отримання класифікаційних параметрів мовний сигнал фільтрують октавним фільтром з середньо геометричною частотою 125 Гц оскільки імовірнісні характеристики мовних сигналів для жінок і чоловіків найбільш суттєво відрізняються саме в цій частотній смузі (Дидковский B.C., Продеус А.Н. Сопоставление формантных свойств украинской и русской речи // Электроника и связь. Тематический выпуск "Электроника и нанотехнологии". - 2009. - 4.2. - С. 88-94.). Кумулянтні коефіцієнти для отриманих сигналів обчислюються за формулою (Малахов А.Н. Кумулянтный анализ случайных негауссовских процессов и их преобразований. - М.: Сов. радио, 1978. - 376 с.) 4 4  2  3 , 2    6  6  15 4  30 , 3 2 2 2 де  k - центральний момент k-го порядку. Так як знаходження кумулянтних коефіцієнтів є значно простішим ніж знаходження кепстральних коефіцієнтів, а також за рахунок відсутності процедури визначення частоти основного тону, застосування такого способу визначення статі диктора дозволяє суттєво спростити необхідні обчислення та, як наслідок, зменшити час аналізу. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб визначення статі диктора за параметрами усного мовлення, що включає порівняння вилученого з мовного сигналу вектору параметрів, який відрізняється тим, що як вектор параметрів використовують кумулянтні коефіцієнти статистичного розподілу миттєвих значень акустичного сигналу. 1 UA 82185 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2