Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для исследования спектра формант форсированной речи

Внедрение: 2016 г.

В статье учёных из Новосибирского государственного технического университета приводится пример применения модуля LTR24 в измерительном аудиотракте [1].

В задачах защиты информации оценка разборчивости речи производится с использованием формантного подхода Н.Б. Покровского, основанного на исследованиях спектра формант. Для того, чтобы исследовать перераспределение спектра формант при форсировании речи, а также проверить влияние форсирования на разницу между спектром речи и формант, были проведены артикуляционные испытания, в ходе которых результаты были подвергнуты автоматизированной обработке для выявления спектральных характеристик формант. Блок-схема автоматизированного комплекса представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Блок-схема автоматизированного комплекса определения спектра формант.

Данный комплекс был реализован с использованием в качестве измерителя/регистратора модуля АЦП LTR24.

Порядок работы комплекса следующий:

1. На микрофон ВС 501, подключенный к входу модуля LTR24, проводится запись нормальной и форсированной речи. В качестве образца речи дикторами используется артикуляционная таблица, содержащая все форманты русского языка.
2. Далее ПО производит анализ аудиофайлов с записанной речью и их редактирование: удаляются участки без речевой составляющей и с повторяющимися формантами. Полученные аудиофайлы подвергаются формантному анализу, результатом которого являются списки частот формант.
3. Результатом следующего этапа обработки являются таблицы, содержащие в себе информацию о спектральной плотности мощности формант.
4. По усредненным данным строится спектр спокойной речи и форсированной речи и соответствующих им формант.
5. В результате получен программно-аппаратный комплекс, позволивший определить спектры формант форсированной речи, который изменяется не так, как предполагал Н.Б. Покровский. Данное уточнение позволит произвести дальнейшую работу по определению оптимальной помехи для форсированной речи, а значит, и в целом повысить качество оценки защищенности речевой информации от утечки по техническим каналам.

Источник:

Трушин В.А., Рева И.Л., Иванов А.В., Маркелова Г.В. Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для исследования спектра формант форсированной речи // Автоматизация и приборостроение: проблемы, решения. Материалы международной научно−технической конференции. – Севастополь. – 2016. – С. 86‑87.

Разработчик: Трушин В.А., Рева И.Л., Иванов А.В., Маркелова Г.В. (Новосибирский государственный технический университет)