vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2018-45-3-103-113vdgtu-595Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕTECHNICAL SCIENCE. COMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENTСРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТОВCOMPARATIVE CHARACTERISTICS OF SOFTWARE SYSTEMS FOR ANALYSIS AND PROCESSING OF SPEECH SIGNALS USING WAVELETSДовгальВ. М.DovgalV. M.

305000, Курская область, г.Курск, ул. Радищева, 33.

Довгаль Виктор Митрофанович – доктор технических наук, профессор, кафедра программного обеспе-чения и администрирования информационных систем.

33 Radishcheva Str., Kursk 305000.

Victor M. Dovgal – Dr. Sci. (Technical), Prof., Software department and administration information systems.

vmdovgal@yandex.ruХеинМин ЗоHeinMin Zo

305000, Курская область, г.Курск, ул. Радищева, 33.

Хеин Мин Зо – аспирант, кафедра программного обеспечения и администрирования информационных систем.

33 Radishcheva Str., Kursk 305000.

Hein Min Zoh – Graduate student, Software department and administration information systems.

heinminnzaw13@gmail.comКурский государственный университет.РоссияKursk State University.Russian Federation201812052019453103113Copyright © Довгаль В.М., Хеин М., 20192019Довгаль В.М., Хеин М.Dovgal V.M., Hein M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/595Цель

Цель. Данная статья посвящена проблеме обработки и анализа речевых сигналов на основе ставшего одним из наиболее актуальных в последнее время метода вейвлет-преобразования.

Метод

Метод. Растущая актуальность и несомненная практическая ценность стала причиной появления большого количества программных комплексов, позволяющих осуществлять обработку речевых сигналов на базе данного метода. Однако каждый из этих комплексов имеет существенные различия в интерфейсе, предоставляемых инструментах обработки, функциях, обладает рядом достоинств и недостатков. На данный момент написано большое количество пособий и рекомендаций по работе с конкретными программными комплексами, но эти материалы носят разрозненный и бессистемный характер.

Результат

Результат. Предпринята попытка систематизации теоретического материала и описания сходств и различий, достоинств и недостатков трёх наиболее популярных программных комплексов: 1) Пакет расширения систем MATLAB 6.0/6.1/6.5 Wavelet Toolbox 2/2.1/2.2; 2) Программный комплекс Mathcad; 3) Wavelet Explorer системы Mathematica.

Вывод

Вывод. Данная статья будет полезна специалистам, занимающимся проблемой обработки речевых сигналов с использованием метода вейвлет-пре-образования, так как содержит материал, имеющий практическую ценность, а также позво-лит в определенной мере облегчить работу специалиста, связанную с выбором оптимального для реализации конкретной задачи программного комплекса.

Objectives

Objectives. This article is devoted to the problem of processing and analysis of speech signals on the basis of the wavelet transform method, which has become one of the most relevant in recent years.

Method

Method. The growing relevance and undoubted practical value became the reason for the emergence of a large number of software systems that allow the processing of speech signals on the basis of this method. However, each of these systems has significant differences in the interface provided by the processing tools, functions, has a number of advantages and disadvantages. At the moment, a large number of manuals and recommendations for specific software packages have been written, but these materials are fragmented and unsystematic.

Result

Result. This article attempts to systematize the theoretical material and describe the similarities and differences, advantages and disadvantages of the three most popular software systems: 1) MATLAB 6.0/6.1/6.5 Wavelet Toolbox 2/2.1/2.2; 2) Mathcad; 3) Wavelet Explorer of Mathematica.

Conclusion

Conclusion. This article will be useful for specialists dealing with the problem of speech signal processing using the wavelet transform method, as it contains material that has practical value, and will allow to facilitate the work of a specialist related to the selection of the optimal for the implementation of a specific task of the software complex.

обработка речевых сигналовалгоритмы обработки речитеория вейвлет-преобразованиявейвлет-анализ речевых сигналовпрограммные комплексы для обработки речевых сигналовspeech signal processingspeech processing algorithmswavelet transform theorywavelet analysis of speech signalssoftware systems for speech signal processingReferencesМалла С. Вейвлеты в обработке сигналов. – М: Мир. 2005. – С. 92-98.Malla S. Veyvlety v obrabotke signalov. – M: Mir. 2005. – S. 92-98. [Malla S. Wavelets in signal processing. - M: Peace. 2005. pp. 92-98. (In Russ)]Штарк Г. Применение вейвлетов для ЦОС. – М: Техносфера, 2007. – С. 78-81.Shtark G. Primeneniye veyvletov dlya TSOS. – M: Tekhnosfera, 2007. – S. 78-81. [Stark G. Application of wavelets for DSP. - M: Technosphere, 2007. - p. 78-81. (In Russ)]Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB. – М.: ДМК-Пресс. – 2005. – С. 45-46.Smolentsev N.K. Osnovy teorii veyvletov. Veyvlety v MATLAB. – M.: DMK-Press. – 2005. – S. 45-46. [Smo-lentsev N.K. Fundamentals of the theory of wavelets. Wavelets in matlab. - M .: DMK-Press. - 2005. - pp. 45-46. (In Russ)]Дьяконов В.П. Вейвлеты. – М: Солон-Р, 2010. – С. 32-36.D'yakonov V.P. Veyvlety. – M: Solon-R, 2010. – S. 32-36. [Dyakonov V.P. Wavelets - M: Solon-R, 2010. - p. 32-36. (In Russ)]Дворянкин С.В., Клочкова Е.Н., Калужин Р.В. Маскирование речевых сообщений на основе современных компьютерных технологий. // М.: Специальная техника, 2001. – № 3. С. 92-94.Dvoryankin S.V., Klochkova Ye.N., Kaluzhin R.V. Maskirovaniye rechevykh soobshche-niy na osnove sovremennykh komp'yuternykh tekhnologiy. // M.: Spetsial'naya tekhnika, 2001. – № 3. S. 92-94. [Dvoryankin S.V., Klochkova E.N., Kaluzhin R.V. Masking of speech communications on the basis of modern computer tech-nologies. // M .: Special equipment, 2001. - № 3. S. 92-94. (In Russ)]Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. - М.: СОЛОН-Р, 2002. – С. 18-28.D'yakonov V.P. Veyvlety. Ot teorii k praktike. - M.: SOLON-R, 2002. – S. 18-28. [Dyakonov V.P. Wavelets From theory to practice. - M .: SOLON-R, 2002. - p. 18-28. (In Russ)]T. Aach. New criteria for shift variance and wide-sense cyclostationarity in multirate filter banks. In Proc. IEEE Int. Workshop on Spectral Methods and Multirate Signal Proc., pages 7–13, Florence, Italy, 2006.T. Aach. New criteria for shift variance and wide-sense cyclostationarity in multirate filter banks. In Proc. IEEE Int. Workshop on Spectral Methods and Multirate Signal Proc., pages 7–13, Florence, Italy, 2006.T. Aach. Comparative analysis of shift variance and cyclostationarity in multirate filter banks. IEEE Trans. Circ. and Syst., 54(5):1077–1087, May 2007.T. Aach. Comparative analysis of shift variance and cyclostationarity in multirate filter banks. IEEE Trans. Circ. and Syst., 54(5):1077–1087, May 2007.N. I. Akhiezer and I. M. Glazman. Theory of Linear Operators in Hilbert Spaces, volume 1. Frederick Ungar Publishing, 1966.N. I. Akhiezer and I. M. Glazman. Theory of Linear Operators in Hilbert Spaces, volume 1. Frederick Ungar Publishing, 1966.S. Akkarakaran and P. P. Vaidyanathan. Bifrequency and bispectrum maps: A new look at multirate systems with stochastic inputs. IEEE Trans. Signal Proc., 48(3):723–736, March 2000.S. Akkarakaran and P. P. Vaidyanathan. Bifrequency and bispectrum maps: A new look at multirate systems with stochastic inputs. IEEE Trans. Signal Proc., 48(3):723–736, March 2000.M. Antonini, M. Barlaud, P. Mathieu, and I. Daubechies. Image coding using wavelet transform. IEEE Trans. Image Proc., 1(2):205–220, April 1992.M. Antonini, M. Barlaud, P. Mathieu, and I. Daubechies. Image coding using wavelet transform. IEEE Trans. Image Proc., 1(2):205–220, April 1992.P. Auscher. Wavelets: Mathematics and Applications, chapter Remarks on the local Fourier bases, pages 203–218. CRC Press, 1994P. Auscher. Wavelets: Mathematics and Applications, chapter Remarks on the local Fourier bases, pages 203–218. CRC Press, 1994M. G. Bellanger and J. L. Daguet. TDM-FDM transmultiplexer: Digital polyphase and FFT. IEEE Trans. Commun., 22(9):1199–1204, September 1974.M. G. Bellanger and J. L. Daguet. TDM-FDM transmultiplexer: Digital polyphase and FFT. IEEE Trans. Commun., 22(9):1199–1204, September 1974.J. J. Benedetto and M. C. Fickus. Finite normalized tight frames. Adv. Comp. Math., sp. iss. Frames, 18:357–385, 2003.J. J. Benedetto and M. C. Fickus. Finite normalized tight frames. Adv. Comp. Math., sp. iss. Frames, 18:357–385, 2003.B. G. Bodmann, P. G. Casazza, and G. Kutyniok. A quantitative notion of redundancy for finite frames. In Journ. Appl. and Comput. Harmonic Analysis, 2010.B. G. Bodmann, P. G. Casazza, and G. Kutyniok. A quantitative notion of redundancy for finite frames. In Journ. Appl. and Comput. Harmonic Analysis, 2010.C. Herley and M. Vetterli. Biorthogonal bases of symmetric compactly supported wavelets. In M. Farge and et al., editors, Proc. Wavelets, Fractals and Fourier Transforms. Oxford Univ. Press, 1991.C. Herley and M. Vetterli. Biorthogonal bases of symmetric compactly supported wavelets. In M. Farge and et al., editors, Proc. Wavelets, Fractals and Fourier Transforms. Oxford Univ. Press, 1991.C. Herley and M. Vetterli. Wavelets and recursive filter banks. IEEE Trans. Signal Proc., August 1993.C. Herley and M. Vetterli. Wavelets and recursive filter banks. IEEE Trans. Signal Proc., August 1993.C. Herley and M. Vetterli. Orthogonal time-varying filter banks and wavelet packets. IEEE Trans. Signal Proc., 42(10):2650–2663, October 1994.C. Herley and M. Vetterli. Orthogonal time-varying filter banks and wavelet packets. IEEE Trans. Signal Proc., 42(10):2650–2663, October 1994.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.