СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ДЕКОМПОЗИЦИИ НА ЭМПИРИЧЕСКИЕ МОДЫ 

Алан Казанферович Алимурадов, кандидат технических наук, директор студенческого научно-производственного бизнес-инкубатора, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: alansapfir@yandex.ru
Александр Юрьевич Тычков, доктор технических наук, заведующий кафедрой радиотехники и радиоэлектронных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: tychkov-a@mail.ru
Петр Павлович Чураков, доктор технических наук, профессор кафедры информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: churakov-pp@mail.ru
Анастасия Валерьевна Баранова, студентка, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: anastasiyabar@mail.ru
Дмитрий Сергеевич Дудников, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: dmitriy.s.gmpf@gmail.com 

Актуальность и цели. Выбор и обоснование оптимального набора информативных параметров речевых сигналов зависит от используемых методов обработки и корректного анализа полученных результатов. Целью работы является повышение эффективности обработки речевых сигналов за счет расширения пространства информативно-значимых амплитудных, временных, частотных и энергетических характеристик речи посредством применения адаптивных методов частотно-временного анализа. Материалы и методы. В работе использовалась уникальная технология разложения нестационарных данных на частотные составляющие, не требующая априорной информации об анализируемом сигнале – декомпозиция на эмпирические моды. Программная реализация способа была выполнена в среде математического моделирования © Matlab (MathWorks). Результаты. Разработан способ обработки речевых сигналов на основе метода декомпозиции на эмпирические моды. Суть способа заключается в равномерном делении исходного речевого сигнала на фрагменты, декомпозиции фрагментов на эмпирические моды и формировании модовых речевых сигналов. Проведены исследование способа и анализ полученных результатов: количества эмпирических мод, разности между исходным и реконструированным сигналами, времени формирования модовых речевых сигналов. Выводы. В соответствии с полученными результатами исследования выявлено, что разработанный способ в действительности обеспечивает расширение пространства информативно-значимых характеристик за счет формирования набора новых модовых речевых сигналов с минимальной ошибкой. Обеспечено необходимое и достаточное значение разности между исходным и реконструированным сигналами – не более 0,001 В. Разработанный способ может успешно использоваться при формировании оптимального набора параметров речи для обнаружения и классификации естественно выраженных психоэмоциональных состояний человека. 

Ключевые слова

обработка речевых сигналов, декомпозиция на эмпирические моды, психоэмоциональное состояние человека, эмоции 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Алимурадов А. К., Тычков А. Ю., Чураков П. П., Баранова А. В., Дудников Д. С. Способ обработки речевых сигналов на основе метода декомпозиции на эмпирические моды // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 2. С. 75–89. doi:10.21685/2307-5538-2022-2-10