English version of this page

Zpět na hlavní stránku | seznam cvičení

Úkoly k vypracování na cvičení:

• Výpočet základních charakteristik řeči.
  • Vytvořte v MATLABu funkce odhady základních časových charakteristik v segmentech konečné délky.
  • Vstupní parametry daných funkcí budou:
    - vektor s analyzovaným signálem
    - vzorkovací kmitočet signálu
    - délka okna pro segmentaci v milisekundách
    - posun okna pro segmentaci v milisekundách
  • Výstupními parametry daných funkcí budou:
    - 1. výstupní parametr - sloupcový vektor (matice) s odhadovanou charakteristikou, kde na každém řádku je parametr (parametry) pro jeden analyzovaný segment,
    - 2. výstupní parametr - sloupcový vektor s časem začátku každého segmentu.
  • Použijte signál SA176S01.CS0 - raw data bez hlavičky, fs=16000 Hz, pro načtení do MATLABu použijte funkci loadbin.m
  • Možná struktura programu pro výpočet výkonu a intenzity mypwr.m
  • Vypočítejte následující parametry:
    • Energie
    • Výkon
    • Výkon v dB
    • RMS
    • Intenzita
    • Počet průchodů nulou (ZCR: zero-crossing-rate)
  • Výsledek: průběh energie v signálu SA176S01.CS0 pro délku segmentu 30ms, 10ms, 5ms, 1ms
  • Opakujte pro signál mc20bc116016.ils_a - raw data bez hlavičky, fs=44100 Hz.
  • Výsledek:
    - Zobrazte časový průběh signálu a průběh krátkodobého výkonu v dB v on-line nahrané promluvě délky 5s pro délku segmentu 32ms s 50% překryvem.
    - Ze zobrazeného výkonu v dB určete SNR nahraného signálu.

• Výpočet spektrálních charakteristik promluvy.
  • Určete spektrogram výše uvedených signálů přičemž nastavte následující parametry analýzy (vysvětlete rozdíly):
    - délka segmentu 32 ms, překryv oken 50%, Hammingovo váhovací okénko
    - délka segmentu 5 ms, překryv oken 50%, Hammingovo váhovací okénko
    - délka segmentu 5 ms, překryv oken 50%, Hammingovo váhovací okénko, doplneni nulami na NDFT 512
  • Pro výše uvedené případy sledujte a srovnejte v MATLABu krátkodobé spektrum vybraného segmentu.
  • Sledujte vliv preemfáze ve spektrogramu řečového signálu.
  • Výsledek :
    Zobrazte časový průběh a spektrogram on-line nahrané promluvy délky 5 s pro délku segmentu krátkodobé analýzy 32ms s 50% překryvem bez preemfáze a s preemfází.

• Srovnání analýzy výkonu v MATLABu, Praatu a Wavesurferu
  • Pracujte se signálem mc20bc116016.ils_a - raw data bez hlavičky, fs=44100 Hz,
  • zobrazte výkon v Praatu (menu Intensity),
  • vypočítejte výkon dle výše uvedené funkce v MATLABu a srovnejte výsledky v Praatu a MATLABu,
  • realizujte výpočet v MATLABu tak, aby byly výsledky v Praatu a MATLABu stejné (drobné odchylky jsou přípustné)
  • realizujte výpočet výkonu také ve Wavesurferu (panel Power plot) a nastavte parametry tak, abyste dosáhli stejných výsledků jako v předchozích dvou případech.

• Srovnání spektrální analýzy v MATLABu, Praatu a Wavesurferu
  • Pro signály SA176S01.CS0 (raw data bez hlavičky, fs=16000 Hz, pro načtení do MATLABu použijte funkci loadbin.m) a mc20bc116016.ils_a (raw data bez hlavičky, fs=44100 Hz) sledujte výpočet spektrogramu v Praatu a Wavesurferu.
  • Zobrazte si spektrogram pro různé parametry, zejména volte odlišnou délku okna a nastavení preemfáze.