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Title: Estudo de técnicas para classificação de vozes afetadas por patologias.
Other Titles: Study of techniques to classify voices affected by pathologies.
???metadata.dc.creator???: MARINUS, João Vilian de Moraes Lima.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: GOMES, Herman Martins.
ARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Régis de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: QUEIROZ, José Eustáquio Rangel de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AGUIAR NETO, Benedito Guimarães.
Keywords: Patologias da fala - detecção;Doenças da voz e fala;Classificação de vozes;Diagnóstico patologias vocais;Diagnóstico de doenças da voz;Voz e tecnologia;Vozes patológicas;Processamento de sinais de voz;Processamento digital de sinais de voz;Redes Neurais MLP;Quantização vetorial;Modelo de misturas de Gausianas;Speech and speech disorders;Diagnosis of vocal pathologies;Digital processing of voice signals;Saúde vocal;Fisiologia da voz
Issue Date: 29-Nov-2010
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: MARINUS, João Vilian de Moraes Lima. Estudo de técnicas para classificação de vozes afetadas por patologias. 2010. 140f. (Dissertação de Mestrado em Ciência da Computação) Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraiba - Brasil, 2010. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1483
???metadata.dc.description.resumo???: Nos últimos anos, várias pesquisas na área de processamento digital de voz estão sendo feitas, no sentido de criar técnicas que auxiliem o diagnóstico preciso por um especialista de patologias do trato vocal de maneira não invasiva, fazendo com que o paciente se sinta confortável na hora do exame. Este trabalho trata da investigação de técnicas para a classificação de vozes afetadas por patologias da laringe, em especial edema de Reinke, visando a construção de um sistema de apoio ao especialista. O sistema de auxílio ao diagnóstico de patologias da laringe, proposto nesta dissertação, é constituido de 3 etapas principais: pré-processamento do sinal de voz, extração de características e classificação. A etapa de pré-processamento consiste na aquisição do sinal de voz, na aplicação de um filtro de pré ênfase para a minimização dos efeitos da radiação dos lábios e da variação da área da glote, seguido da segmentação e janelamento do sinal. Também foi investigada a não utilização da pré-ênfase nessa etapa. Na fase de extração de características, são utilizados coeficientes obtidos a partir da análise por predição linear (coeficientes LPC), coeficientes cepstrais, coeficientes delta-cepstrais e um vetor de características combinando coeficientes LPC e coeficientes cepstrais. A etapa de classificação é dividida em duas partes: classificação entre voz normal e voz afetada por patologia, sem especificar qual patologia, e caso o sinal seja classificado como voz afetada por patologia, tem-se uma segunda parte, a qual é realizada a classificação entre voz afetada por edema de Reinke e voz afetada por outra patologia. Para as duas partes, foram testados 3 diferentes classificadores: Redes Neurais Multilayer Perceptron - MLP, Modelos de Misturas de Gaussianas e Quantização Vetorial. Para diferenciar entre voz normal e voz afetada por patologia, os melhores resultados foram obtidos utilizando Redes Neurais. Para diferenciar entre voz afetada por edema e voz afetada por outra patologia, os melhores resultados foram obtidos utilizando Quantização Vetorial. Em ambos os casos, os melhores resultados foram obtidos ao se utilizar coeficientes cepstrais e sem utilização da pré-ênfase.
Abstract: In recent years, several studies in digital voice processing are being made in order to create techniques to support a noninvasive accurate diagnosis of vocal tract diseases by aspecialist, making the patient feel comfortable during examination. This work deals with the investigation of techniques for classification of voices affected by laryngeal pathologies, especially Reinke’s edema, aiming to build a support system to the specialist. The system for the diagnosis of laryngeal pathologies, proposed here, consists of three main steps: preprocessing the speech signal, feature extraction and classification. Preprocessing corresponds the acquisition of voice signal, the application of a pre-emphasis filter for minimizing the radiation effects from the lips and from variation in glottal area, and the signal segmentation and windowing. The non-use of pre-emphasis was also investigated at this point. In the feature extraction step, we use coefficients obtained from the linear prediction analysis (LPC coefficients), cepstral coefficients, delta-cepstral coefficients, and afeature vectorc ombining LPC and cepstral coefficients. The classification is divided into two parts: classification of normal voice versus voice affected by pathology, without specifying which pathology, and if the signal is classified as voice affected by pathology, second part happens, which is performed by the classification between voice affected by Reinke’s edema and voice affected by other pathology. For both parties, 3 different classifiers were tested: Neural Networks Multilayer Perceptron - MLP, Gaussian Mixture Models and Vector Quantization. To differentiate between normal voice and voice affected by pathology, the best results were obtained using Neural Networks. To differentiate between voice affected by edema and voice affected by pathology, the best results were obtained using vector quantization. In both cases, the best results were obtained when usingcepstral coefficients and withoutuse of pre-emphasis.
Keywords: Patologias da fala - detecção
Doenças da voz e fala
Classificação de vozes
Diagnóstico patologias vocais
Diagnóstico de doenças da voz
Voz e tecnologia
Vozes patológicas
Processamento de sinais de voz
Processamento digital de sinais de voz
Redes Neurais MLP
Quantização vetorial
Modelo de misturas de Gausianas
Speech and speech disorders
Diagnosis of vocal pathologies
Digital processing of voice signals
Saúde vocal
Fisiologia da voz
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência da Computação.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1483
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