Файл: Лавриненко О.Ю. - Алгоритми та програмні засоби фільтрації і стиснення сигналів в ТКС.pdf

71 

Рис. 3.12. Стиснутий мовний сигнал. 

Рис. 3.13. Коефіцієнти стиснутого мовного сигналу. 

де  S2  –  стиснутий  сигнал,  а  CS2  –  коефіцієнти  сигналу  S2.  В  результаті  маємо 

коефіцієнт  стиснення  в  3.6  раз,  без  суттєвих  втрат  розбірливості  мови.  При  цьому 

коефіцієнт кореляції є 0.9967. Подамо на стиснені коефіцієнти шум де SIGMA=0.01.  

Рис. 3.14. Зашумлені коефіцієнти стисненого мовного сигналу. 

72 

Та  виконаємо  очищення  від  шуму  коефіцієнтів  СS2.  Для  цього  задамо  поріг 

очищення THR=3*0.01*1=0.03. 

Рис. 3.15. Очищені коефіцієнти мовного сигналу. 

де CS3 – очищені коефіцієнти CS2. 

Рис. 3.16. Стиснутий мовний сигнал після фільтрації. 

Отримаємо  відновлений  сигнал  S3  по  очищеним  коефіцієнтам  CS3,  за 

допомогою зворотного вейвлет-перетворення. 

В  результаті  маємо  коефіцієнт  кореляції    0.9857,  який  нам  показує  що  між 

сигналом  S1  та  S3  відбувається  висока  ступінь  зв’язку.  При  цьому  коефіцієнт 

стиснення маємо в 4 рази, при не суттєвим погіршенням розбірливості мови.    

Програмний код алгоритма стиснення знаходиться в додатку дипломної роботи. 

73 

Висновки до розділу 3 

Алгоритм,  який  зображений  на  рис.  3.1  був  розроблений  і  досліджений  в 

програмному пакеті MATLAB.  

Проведені дослідження показали, що не існує вейвлет-функції однаково добре 

представляє всі ділянки мовного сигналу, так як  більш гладкі вейвлети створюють 

більш  гладку  апроксимацію  сигналу,  і  навпаки  -  «короткі»  вейвлети  краще 

відстежують піки апроксимується. 

Для  дзвінких  звуків  переважно  використовувати  вейвлети  Добеши  низьких 

порядків,  за  винятком  першого  порядку  (вейвлет  Хаара),  так  як  він  має  різкі 

перепади,  що  погано  позначається  на  представленні  низькочастотних  складових. 

Для  глухих  звуків  переважно  використовувати  Койфлети  або  вейвлети  Добеши 

високих порядків. 

Для  фільтрації  коефіцієнтів  деталізації  краще  використовувати  метод  «м'якої» 

порогової  фільтрації.  При  цьому  коефіцієнти,  абсолютне  значення  яких  менше 

порогового, обнуляються, а всі інші залишаються без зміни. 

З моделювання можна зробити висновки, що ВП володіє істотними перевагами 

в  порівнянні  з  ПФ,  тому  що  з  його  допомогою  можна  аналізувати  короткочасні 

локальні особливості сигналів, наприклад, короткі сплески чи провали, розриви і т.д. 

Унікальні  властивості  ВП  дозволяють  сконструювати  базис,  в  якому  подання 

даних  може  виражатися  невеликою  кількістю  ненульових  коефіцієнтів.  Ця 

властивість  робить  ВП  привабливим  для  використання  його,  як  метод  первинної 

обробки мовного сигналу для підвищення ефективності його стиснення. 

Враховуючи  аргументи,  представлені  моделюванням,  як  первинний  метод 

обробки мовних сигналів в алгоритмі стиснення вибираємо ВП. 

Представлений  алгоритм  стиснення  мовного  сигналу  дозволить  знизити  потік 

цифрових даних, які передаються по каналу зв’язку, або записані в цифрову пам'ять. 

В результаті  моделювання стиснення маємо коефіцієнт кореляції  0.9857. При 

цьому  коефіцієнт  стиснення  маємо  в  4  рази,  при  не  суттєвим  погіршенням 

розбірливості мови. 

74 

РОЗДІЛ 4 

ОХОРОНА ПРАЦІ 

4.1. Вступ 

Питання,  які  розглядалися  в  даній  дипломній  роботі,  стосуються  аналізу  та 

розробки  алгоритмів  та  програмних  засобів  фільтрації  і  стиснення  сигналів  в  ТКС. 

Суб’єкт  дипломного  проекту,  особа,  яка  займається  аналізом  та  розробкою  даних 

алгоритмів  –  інженер  дослідник,  який  працює  в  корпоративній  фірмі.  Робоче 

приміщення  суб’єкта  –  лабораторія  інженерів  дослідників,  в  якому  знаходиться 

робоче  місце  інженера.  Його  робота  пов’язана  з  розробкою  та  моделюванням 

алгоритмів  на  комп’ютері.  Робоче  місце  дослідника  вражається  негативним  та 

шкідливими 

виробничими 

чинниками, 

які 

генеруються 

комп’ютерами, 

вентиляційною  установкою,  кондиціонером,  периферійними  устаткуваннями  для 

ЕОМ (плотер, принтер, сканер). Необхідно розробити  заходи  з  охорони  праці  для 

інженера дослідника. 

4.2. Аналіз умов праці на робочому місці інженера дослідника 

4.2.1. Опис робочого місця інженера дослідника 

Суб’єкт  –  інженер  дослідник,  який  займається  аналізом  та  розробкою 

алгоритмів та програмних засобів фільтрації і стиснення сигналів в ТКС. Виконання 

роботи  відбувається  сидячі  за  комп’ютером.  В  лабораторії  інженера  дослідника 

розташовано  шість  робочих  місць  з  шістьма  ЕОМ.    Також  знаходяться  в  даному 

виробничому  приміщенні  –  вентиляційна  установка,  кондиціонер,  периферійне 

устаткування  для  ЕОМ  (плотер,  принтер,  сканер),  телефон,  електропроводка, 

мережеві  кабелі,  мережеве  обладнання  (маршрутизатор),  які  потенційно  є 

джерелами  шкідливих  та небезпечних виробничих чинників. 

Довжина  лабораторії  (робоче  приміщення  інженера  дослідника)  складає  8  м, 

ширина – 5 м, висота – 3 м. Загальна площа робочого приміщення – 40 м

2

. Загальний 

об’єм  приміщення  –  120  м

3

.  Згідно  з  вимогами  ДСанПіН  3.3.2.007-98  фактичні 

значення та норми за площею на одне робоче місце має становити не менше ніж 6,0 

75 

кв.  м,  а    за  об'ємом  не  менше  ніж  20,0  куб.  м.  В  нашому  випадку  площа  на  одне 

робоче  місце  сягає  –  6,6  кв.  м.,  а  об’єм  на  одне  робоче  місце  -  20,0  куб.  м.,  що 

задовольняє вимогами ДСанПіН 3.3.2.007-98. 

4.2.2. Перелік шкідливих та небезпечних виробничих чинників що діють на 

інженера дослідника 

У  лабораторії  на  інженера  дослідника  діють  наступні  шкідливі  та  небезпечні 

виробничі чинники: 

1)   недостатність природного освітлення;  

2)  мікроклімат  (підвищена  або  знижена  температура  повітря,  підвищена  або 

знижена вологість повітря); 

3)  виробничий шум; 

4)  неіонізуючі електромагнітні поля і випромінювання; 

5)  інтелектуальне перенавантаження. 

4.3.  Аналіз  шкідливих  та  небезпечних  виробничих  чинників,  що  діють  на  

робочому місці інженера дослідника 

4.3.1. Недостатність природного освітлення 

Природне  світло  на  робоче  місце  інженера  дослідника  падає  через  вікно,  що 

знаходиться з лівого боку робочої поверхні інженера дослідника. Рівень освітлення 

є достатнім, щоб відповідати характеру зорової роботи і не є нижчим встановлених 

гігієнічних норм. 

Робоче  місце  в  лабораторія  інженера  дослідника  згідно  ДБН  В.2.5-28-2006 

«Природне  і  штучне  освітлення»  та  таблиці  4.1  має  характер  зорової  роботи  – 

середньої  точності,  найменший  розмір  об’єкта  розрізнення  складає  –  від  0,5  до  1 

(мм),  коефіцієнт  природного  бокового  освітлення  складає  1,5  %,  а  розряд  зорової 

роботи –  IV рівня.