Вейвлет-преобразование имеет такие свойства, а также рядсуще-
ственных преимуществ при выполнении высокоточного анализа слож-
ных нестационарных сигналов, к которым следует отнести исследуе-
мые аудиозаписи фонограмм.
Вейвлет-анализ речевого сигнала.
Вейвлет-преобразование сиг-
налов является обобщением спектрального анализа. Применяемые
для этой цели базисы были названы вейвлетами – функциями двух
аргументов: масштаба и сдвига. В отличие от преобразования Фу-
рье, вейвлет-преобразование обеспечивает двумерное представление
исследуемого сигнала в частотной области в плоскости частота–
положение. Аналогом частоты при этом является масштаб аргумента
базисной функции (чаще всего времени), а положение характеризуется
ее сдвигом. Это позволяет разделять крупные и мелкие особенности
сигналов, одновременно локализуя их на временной шкале. Иными
словами, вейвлет-анализ можно охарактеризовать как спектральный
анализ локальных возмущений [12]. Практические вопросы приме-
нения теории “всплесков” (вейвлет-преобразования) для получения
сонограмм с частотно-временным разрешением, обеспечивающим
выделение параметров не только гласных, но и согласных звуков
приведены в работе [13].
Аппаратно-программные средства исследования фонограмм
с использованием технологии вейвлет-анализа.
В ходе поисковых
исследований на кафедре “Информационная безопасность”
МГТУ им. Н.Э. Баумана для отладки программных средств высоко-
точной обработки речевых сигналов создан исследовательский ком-
плекс “Фон” частотно-временного анализа с использованием вейвлет-
технологии. Возможности комплекса позволили довести экспери-
ментальное программное обеспечение вейвлет-анализа речи [14]
и средства ввода/вывода сигналов до уровня специализированных
аппаратно-программных средств высокоточной регистрации аудио-
сигналов и многоуровневого вейвлет-анализа фонограмм [15, 16].
Достоверность выполненной экспертизы фонограммы во многом
зависит от точности средств регистрации речевых сигналов, включа-
ющей АЧХ тракта записи, отношение сигнал/шум, динамический
диапазон, нелинейные и интермодуляционные искажения. Следует
отметить, что при сравнении результатов тестирования устройства
“КАМЕРТОН” и данных исследования модуля записи NI PXI-4461
(National Instruments, США) основные технические характеристики
последнего значительно превышают параметры отечественного изде-
лия.
На рис. 4 показан модуль NI PXI-4461. Результаты тестирования
модуля записи NI PXI-4461; 24 бита; 204,8 кС/c; динамический диапа-
зон 118 дБ; неравномерность АЧХ в диапазоне от 40 Гц до 15 кГц со-
42 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 2
