Více o systému CSL 4300B


<<ZPĚT

Tato laboratoř sestává z hostitelského počítače, interní desky s digitálním řečovým procesorem (Digital  Speech Processor - DSP), externí jednotky s A/D a D/A převodníky a sady programového vybavení. 

 

<< Na pracovišti Kriminalistického ústavu Praha PČR je od roku 1996.

Popis funkce systému

Protože hostitelský počítač má dosti velkou paměť, lze do ní uložit dostatečně dlouhý úsek digitalizovaného zvukového záznamu a využít ji pro opakovanou reprodukci menších úseků, u kterých lze na rozdíl od Voiceprintu volit délku i odlišně od hodnoty 2,4 s. Tuto opakovanou reprodukci zvoleného úseku je pak možno „posouvat“ po celém záznamu, takže tímto způsobem můžeme nahradit funkci rotační snímací hlavy.
Kromě toho je možné pomocí subsystému ASL (analýza - syntéza) v určitých mezích (tak, aby nedošlo ke ztrátě srozumitelnosti vlivem narušení kompaktnosti nahrávky) měnit rychlost řeči či výšku hlasu a tak srozumitelnost zvýšit. Navíc má systém CSL vestavěnou funkci digitální filtrace, takže můžeme vytvořit filtr potřebného tvaru, aby se jeho pomocí odstranily nežádoucí kmitočty, popř. naopak užitečné zdůraznily.
Digitální filtraci je možné využít opakovaně u jedné nahrávky. Sonogramy jsou dvou druhů - úzkopásmové (podle šířky propustného filtru při spektrální analýze, v tomto případě 50 Hz), které  mají poměrně dobrou rozlišovací schopnost v oblasti kmitočtů, takže dokáží odlišit a znázornit jednotlivé násobky základního kmitočtu, který produkují hlasivky.

Hlasivky totiž nekmitají jako struna, ale jejich kmity mají pilovitý charakter, čímž  vzniká řada násobků základního kmitočtu (základního formantu označeného F0).
Ze vzdálenosti jednotlivých násobků (protože samotný základní kmitočet nemusí být zobrazen - např. u nahrávky telefonního rozhovoru, který má podle normy pásmo 300-3000 Hz, zatímco mužský hlas se pohybuje kolem 100-150 Hz) lze pak vypočítat průběh základního tónu - a v podstatě i intonace.
Širokopásmové sonogramy mají šířku propustného pásma při kmitočtové analýze 300 Hz. Jednotlivé násobky základního hlasivkového tónu tudíž tyto sonogramy nedokáží odlišit, ale znázorňují oblasti, v nichž jsou tyto násobky zdůrazněny průchodem základního hlasu hlasovým ústrojím, zejména různými dutinami - hrdelní, ústní, nosní.
Tyto oblasti se nazývají vyšší formanty, z nichž první a druhý vlastně určují, jaká samohláska se vyslovuje, další pak jsou pro každého mluvčího poněkud odlišné, čímž přispívají k individuální identifikaci.
Tyto sonogramy je nový digitální systém schopen rovněž zobrazit. Navíc však umožňuje volit z většího množství hodnot šířky propustného pásma tu nejvhodnější pro právě probíhající analýzu, znázornit přímo i průběh základního tónu v samostatném grafu, do sonogramů vložit barevně odlišenou čáru znázorňující průběh jednotlivých  formantů, vypsat základní statistické údaje o zobrazených průbězích (průměr, standardní odchylku, maximum, minimum), a to jak u základního tónu, tak u vyšších formantů.

Systém dokáže na jediné obrazovce trojrozměrně znázornit frekvenční charakteristiku zvuku v různých frekvenčních pásmech ( tzv. sonogramy) a také průběh výšky základního tónu lidského hlasu.
Systém umožňuje také znázornění dalších vlastností. Jde např. o tzv. MDVP - MultiDimensional Voice Parameters. Tento doplňkový program znázorňuje v paprskovitém vyjádření různé vlastnosti řeči - chvění hlasu, a to kmitočtové i amplitudové, statistika základního tónu a další vlastnosti. Uvedené hodnoty může vytisknout i v číselné podobě v tabulce. Další subsystém analyzuje VRP - Voice Range Profile, což je opět trojrozměrný graf, kde kmitočty jsou na jedné ose, intenzita na druhé ose a ztmavnutí udává hustotu výskytu dané kombinace.
Hlas mluvčího pak vytvoří oblast s uvedenými třemi parametry. Subsystém SNM - Sona-Match umísťuje hlásky tvořené určitým mluvčím do mapy, jejíž jedna souřadnice je první formant (F1) a druhá souřadnice druhý formant (F2). Poloha bodu daná těmito souřadnicemi současně udává, jaká je nejbližší samohláska příslušející dané kombinaci.

Nové způsoby analýzy hlasu umožnily rozšíření počet kritérií používaných při identifikaci mluvčího

<<ZPĚT

  Text Ing. Jan Málek Foto archiv KÚP.