Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Processamento de Voz Juliano Bandeira Universidade Federal de Pernambuco juliano bandeira@ieee.org August 18, 2014 Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Sumário 1 Introdução 2 Questões relacionadas ao processamento de voz 3 O sinal de voz 4 Aplicações de processamento digital de voz 5 Informaçõeses sobre a disciplina Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina O telefone de Bell (1876) Figure: Alexander G. Bell (1847-1922) Juliano Bandeira Figure: Diagrama simplificado do telefone de Bell Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Aplicações modernas Figure: Robôs que podem conversar Juliano Bandeira Figure: Hardware barato: reconhecimento de voz com Arduı́no Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Para entender processamento de voz... Teoria: produção da voz, matemática da representação de sinais de voz, descrição de propriedades, operações como amostragem, filtragem etc. Conceitos: como a teoria de processamento de voz é aplicada na estimação de vários atributos dos sinais de voz Prática: implementação de sistemas de processamento de voz para resolver problemas especı́ficos (linguagens de programação + hardware). Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Questões a serem respondidas Qual a natureza do sinal de voz? Qual o papel das técnicas de DSP no aprendizado de conceitos relacionados ao sinal de voz? Quais as representações digitais básicas dos sinais de voz e como elas são usadas em algoritmos para processamento de voz? Quais são as aplicações importantes relacionadas aos métodos para processamento digital de voz? Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina O sinal de voz Forma “analógica” fundamental da voz: forma de onda acústica chamada sinal de voz. Figure: Exemplo de forma de onda de voz Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina O sinal de voz Figure: Cadeia da voz: da mensagem, ao sinal de voz e à compreensão Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina O sinal de voz Figure: Representação em diagrama de blocos da cadeia da voz Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Conceitos essenciais para processamento digital de sinais de voz Ciências e tecnologias fundamentais: teoria de DSP, acústica, linguı́stica, percepção. Representação de sinais: temporais, espectrais, homomórficas, modelos. Algoritmos para processamento: detecção de voz ou silêncio de pitch, análise de formantes. Aplicações: codificação, sı́ntese, reconhecimento Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Aplicações de processamento digital de voz Codificação de voz: telefonia convencional, comunicações celulares, voz sobre IP, sistemas interativos de resposta. Figure: Diagrama de blocos da codificação de voz: codificador e decodificador Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Aplicações de processamento digital de voz Sı́ntese texto-fala: sistemas de comunicação homem-máquina, saı́da de voz de um GPS, sistemas automáticos de anúncio vocal. Figure: Diagrama de blocos de um sistema de sı́ntese texto-fala Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Aplicações de processamento digital de voz Reconhecimento de voz e outros problemas de reconhecimento de padrões: dispositivos de comunicação portáteis, tradução automática de idiomas, sistemas interativos de atendimento. Figure: Diagrama de blocos de um sistema geral para reconhecimento de padrões de sinais de voz Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Aplicações de processamento digital de voz Outras aplicações: melhoria do sinal de voz (gravações profissionais, atividades relacionadas à perı́cia), reconhecimento de locutor (autenticação, sistemas biométricos), sistemas voltados a pessoas com necessidades especiais. Figure: Diversas aplicações da comunicação por voz Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Conteúdo programático e bibliografia Revisão dos fundamentos do processamento digital de sinais Fundamentos de produção da voz humana Modelos de audição e de percepção vocal Propagação do som no trato vocal humano Métodos para processamento de voz no domı́nio do tempo Representações no domı́nio da frequência Processamento de voz homomórfico e cepstral Análise preditiva linear de sinais de voz Algoritmos para estimação de parâmetros da voz Codificação de sinais de voz Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Conteúdo programático e bibliografia Codificação de sinais e áudio no domı́nio da frequência Métodos de sı́ntese texto-fala Reconhecimento automático de voz Livro-texto: Theory and Applications of Digital Speech Processing Lawrence R. Rabiner, Ronald W. Schafer Pearson / Prentice Hall Juliano Bandeira Processamento de Voz Introdução Questões relacionadas ao processamento de voz O sinal de voz Aplicações de processamento digital de voz Informaçõeses sobre a disciplina Horário / local das aulas: Segundas e quartas, das XX às XX Sala XXX - 4o andar (CTG) Contato e material de estudo: Prof. Juliano Bandeira, DES, sala XXX E-mail: juliano bandeira@ieee.org http://www.facebook.com/pdv Avaliação: Prova escrita Projetos em Matlab / Scilab Juliano Bandeira Processamento de Voz
