Доклады о будущих и современных технологиях

УМЕНЬШЕНИЕ КРАЕВЫХ ЭФФЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА КОРРЕКЦИИ ОГИБАЮЩИХ ПРИ МОДОВОЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ

Т. М. Пикунова

Научный руководитель - А. Л. Приоров, д-р техн. наук, доцент

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Относительно новый метод исследования сигналов - декомпозиция на эмпирические моды (ДЭМ) - позволяет адаптивно обрабатывать данные и может быть рекомендован для работы с речевыми сигналами. Среди не­достатков метода следует отметить возникновение краевых эффектов. Причиной этого явления является непредсказуемость аппроксимации по экстремумам верхней и нижней огибающих сигнала на концевых участках мод. Это приводит к снижению качества восстановленного после разложе­ния сигнала. Целью настоящей работы является исследование одного из способов уменьшения краевых эффектов ДЭМ - метода коррекции оги­бающих - в применении к речевым сигналам. Суть метода заключается в добавлении к началу и концу массива, содержащего экстремумы, дополни­тельных точек, выбор которых определяется взаимными расположениями первого в массиве максимума, минимума, а также начального значения са­мого сигнала.

Метод коррекции огибающих реализован в среде Matlab. В качестве материала для тестирования использована библиотека NOIZEUS из 30 фраз на английском языке. Для численной оценки качества восстановле­ния использовались значения среднеквадратической ошибки, полученной в результате реконструкции сигнала по всем модам, а также три объектив­ных критерия: SNR loss, Segmental SNR и PESQ. При усреднении результа­тов для всех сигналов были получены следующие оценки: SNR loss - 0,1648 и 0,1618 (с коррекцией и без коррекции соответственно), Segmental SNR - 13,11дБ и 12,94 дБ, PESQ - 3, 5 в обоих случаях. Проведённые ис­следования не выявили существенных различий в оценках качества вос­становления речевых сигналов с коррекцией и без неё. Однако высокие оценки по всем выбранным критериям в целом свидетельствуют о кор­ректной работе как алгоритма метода ДЭМ, так и алгоритма коррекции огибающих.

Дальнейшая работа предполагает решение задачи оконного разбиения исследуемых сигналов, использование новых методов оценки, в частности, определение ортогональности полученных эмпирических мод, а также проведение исследований с сигналами разной степени и характера зашум­ленности.