Метод виявлення ознак основного тону в структурі електроміографічних сигналів для задачі компенсації порушеної комунікативної функції людини

2020

Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ, Iss 81 (2020)

В роботі розроблено метод опрацювання електроміографічних сигналів для задачі компенсації порушеної комунікативної функції людини. Метод дає можливість виявлення ознак основного тону в структурі електроміографічного сигналу, зареєстрованого з поверхні шиї пацієнтів поблизу голосових складок. За цими ознаками можна проводити ідентифікацію окремих подумки вимовлених голосних та приголосних вокалізованих фонем та проводити розпізнавання власне мови пацієнтів із порушеною чи втраченою комунікативною функцією. Розроблений метод включає в себе два етапи, а саме: підготовчий та основний. Метою підготовчого етапу є отримання даних про індивідуальні особливості мови пацієнта, зокрема наближеного значення частоти основного тону та частотного інтервалу існування частоти основного тону при намаганні вимовляння пацієнтом тестових послідовностей звуків у визначені моменти часу. Ці дані є необхідні для можливості застосування основного етапу методу, що передбачає опрацювання електроміографічних (ЕМГ) сигналів, зареєстрованих при довільному намаганні вимовляння пацієнтом довільних звуків, слів чи фраз. Запропоновано для виявлення часових інтервалів наявності ознак основного тону проводити опрацювання електроміографічних сигналів методами спектрально-кореляційного аналізу із застосуванням методу ковзного вікна при поданні таких біосигналів у вигляді кусково-стаціонарного випадкового процесу. При цьому, в межах кожної трансляції ковзного вікна проводиться обчислення оцінок розподілу спектральної густини потужності та усереднення цих оцінок за частотою і потужністю в межах попередньо визначеного інтервалу існування частоти основного тону. Отримані усереднені оцінки дають можливість встановлення часових інтервалів наявності основного тону та відповідно наступної ідентифікації голосних та приголосних вокалізованих фонем. Проведено опрацювання розробленим методом експериментально зареєстрованого ЕМГ сигналу із різними значеннями ширини ковзного вікна.

article

English
Russian
Ukrainian

Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2020.

комунікативна функція, електроміографічний сигнал, голосовий сигнал, частота основного тону, Telecommunication, TK5101-6720