Matlab Reconocimiento Voz

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE VOZ EN MATLAB

Genoveva Velásquez Ramírez

Asesorado por el Ing. MsEE. PhD. Enrique Edmundo Ruiz Carballo

Guatemala, abril de 2008

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE VOZ EN MATLAB

TRABAJODE GRADUACIÓN

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA POR:

GENOVEVA VELÁSQUEZ RAMÍREZ
ASESORADO POR EL ING. MSEE. PHD. ENRIQUE EDMUNDO RUIZ CARBALLO AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERA ELECTRÓNICA
GUATEMALA, ABRIL DE 2008
II

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO VOCAL I VOCAL II VOCAL III VOCALIV VOCAL V SECRETARIA

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Inga. Glenda Patrícia García Soria Inga. Alba Maritza Guerrero de López Ing. Miguel Ángel Dávila Calderón Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO EXAMINADOR EXAMINADOR EXAMINADOR SECRETARIA

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Ing. Enrique Edmundo RuizCarballo Ing. Luis Eduardo Durán Córdoba Ing. Jose Alonso Rivera Carrillo Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

III

IV

V

VI

VII

VIII

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a todas las personas que nunca han dejado de creer, a las que han hecho historia con su lucha, a las que siempre han estado y a las que siempre estarán.

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AGRADECIMIENTOS A:

Mi familia, en especial a mimamá. A San Judas Tadeo. Al Ing. Enrique Ruiz Carballo Mis amigos. A la Universidad de San Carlos de Guatemala.

X

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES …………………………………………………. RESUMEN………………………………………………………………………… OBJETIVOS ………………………………………………………….…………… INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….

III V VII IX

1.

SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE VOZ 1 1 4 8 10 10 13 15 15 15 17 18 20 22 23Componentes del sistema ………………………………..…….................... Micrófono …………………………………………………….......................... 1.1.1.1. Clasificación de los micrófonos………………………. 1.1.2. MATLAB……………………………………………………….. 1.1.3. Señal de voz ………………………………………………..... 1.1.3.1. Breve anatomía del aparato fonatorio……………….. 1.1.3.2. Formantes………………………………………………. 1.2. Procesamiento digital de señales………………………………… 1.2.1.Transformada discreta de Fourier………………………….. 1.2.1.1. Muestreando la transformada de Fourier……………. 1.2.1.2. Definición de la transformada discreta de Fourier….. 1.2.1.3. Propiedades de la transformada discreta de Fourier.. 1.2.2. Convolución circular………………………………………….. 1.2.3. Transformada rápida de Fourier…………………………….. 1.2.4. Ventaneo………………………………………………………. 2. RECONOCIMIENTO DE VOZ 2.1. Planteamientodel problema………………………………………. 2.2. Modelado de la voz………………………………………………… I

27 27

2.3. Obtención de información mediante micrófono……………….. 2.4. Preprocesado……………………………………………………… 2.4.1. Muestreo y cuantificación………………………………..... 2.4.2. Eliminación del ruido………………………………………. 2.4.3. Filtro de Pre-Énfasis ………………………………………. 2.4.4. Segmentación.……………………………………………… 2.5. Extracción decaracterísticas…………………………………… 2.5.1. Predicción lineal……………………………………………. 2.5.2. Cepstrum……………………………………………………. 2.6. Medidas de distancia…………………………………………….. 3. PROGRAMA DE RECONOCIMIENTO DE VOZ 3.1. Diagrama de bloques del sistema……………………………… 3.2. Resultados de evaluación………………………………………. 3.3. Programa…………………………………………………………. CONCLUSIONES………………………………………………………………. RECOMENDACIONES…………………………………………………………BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………… APÉNDICE………………………………………………………………………

31 32 32 35 36 36 37 38 41 46

47 48 49 53 55 57 63

II

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Patrón omnidireccional………………………………………………... Patrón bidireccional………………………………………………........ Patrón cardioide………………………………………………………... Patrón hipercardioide…………………………………………………..

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