Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2016)
An insight to the automatic categorization of speakers according to sex and its application to the detection of voice pathologies: A comparative study
Abstract
Una categorización automática de los hablantes de acuerdo con su sexo mejora el rendimiento de un detector automático de patologías de voz. Esto se fundamenta en hallazgos que demuestran diferencias perceptuales, acústicas y anatómicas en voces masculinas y femeninas. En particular, este trabajo persigue dos objetivos: 1) diseñar un sistema que discrimine automáticamente el sexo de hablantes utilizando habla normofónica y patológica, 2) estudiar la influencia que este detector de sexo tiene sobre el acierto de un posterior detector de patologías de voz. La parametrización del detector automático de sexo se basa en MFCC aplicados sobre señales de voz; y MFCC aplicados a formas de onda glotal junto a parámetros que modelan el tracto vocal. Las formas de onda glotal se extraen de la voz a través de un filtrado inverso iterativo en celosía. En cuanto al detector de patologías, una parametrización MFCC se aplica a señales de voz. La clasificación, tanto en los detectores de sexo como de patología, se lleva a cabo con técnicas del estado del arte basadas en modelos de base universal. Experimentos son realizados sobre la base de datos Saarbrücken empleando la fonación sostenida de la vocal /a/. Los resultados indican que el sexo del hablante puede ser discriminado automáticamente utilizando habla normofónica y patológica, obteniendo una precisión de hasta un 95%. Por otra parte, al incluir información a priori sobre el sexo del hablante se produce una mejora de alrededor del 2% de rendimiento absoluto en EER, en tareas de detección de patología.
