Prepoznavanje artikulaciono-akustičnih odstupanja glasova u patološkom govoru

Abstract

U kliničkoj praksi procena artikulacionih poremećaja uglavnom se vrši pomoću subjektivnih mera i metoda, audio vizuelnom procenim od strane obučenih eksperata-logopeda. U tu svrhu postoji određeni broj standardnih testova i procedura na osnovu kojih se daje kvalitativna i kvantitativna ocena patološkog izgovora. Ovakav pristup podložan je uticaju faktora koji potiču od ispitivača i uslova ispitivanja, a koji nisu posledica patološkog izgovora. Postojanje automatskog sistema za procenu patologije u govoru, u prvom redu bi dovelo do toga da ovakvi faktori postanu zanemarljivi, čime bi se višestruko unapredila klinička praksa. Ovo istraživanje fokusirano je na formiranje jedinstvenog sistema za detekciju patologije govora koji se bazira na aktuelnim dostignućima na polju obrade govora i standardnim metodama koje se u te svrhe koriste u logopedskoj praksi. U radu je prikazan razvoj sistema za procenu artikulacionih odstupanja govora koji je osmišljen tako da prati metodologiju logopedskog pristupa. Predstavljeni su rezultati modelovanja auditornog sistema čoveka prilikom detekcije akustičkih obeležja u govornom signalu koja učestvuju u manifestaciji patologije. Data su i istraživanja na temu segmentacije glasova pogodnih za dalju obradu radi utvrđivanja postojanja i stepena patologije. Prikazan je i rad na izradi automatskog sistema za klasifikaciju govora u smislu postojanja ili odsustva patologije u govornom signalu. Poseban deo posvećen je istraživanjima na temu prepoznavanja specifičnih artikulacionih odstupanja pojedinačnog glasa. Rezultati istraživanja pokazali su da se upotrebom algoritama koji se koriste u obradi govora može izvesti sistem za automatsku procenu patološkog izgovora. Rezultati koji se dobijaju automatskom procenom u visokom procentu se podudaraju sa ocenama dobijenim od strane eksperata.

In clinical practice, dyslalia is usually assessed by subjective measures and methods, using the audio-visual evaluation performed by the trained experts - speech therapists. Qualitative and quantitative evaluation of pathological pronunciation is based on a number of standard tests and procedures. This approach could be influenced by factors arising from the examiner and the test conditions, which do not occur as a consequence of pathological pronunciation. The existence of an automatic system for the evaluation of speech pathology would make these factors negligible, and further improve clinical practice. This research is focused on the system for speech pathology detection that is based on the current achievements in the field of speech processing and standard methods used for this purpose in speech therapy practice. In this dissertation, the development of the system for the assessment of articulation disorders is presented. The system is designed to follow the methods used in speech therapy. The model of human auditory system is presented, adjusted to the detection of the acoustic characteristics of the speech signal that participate in the manifestation of speech pathology. Also, research on automatic speech segmentation is described, which results in the segments suitable for further processing in order to determine the existence and degree of speech pathology. Subsequently, the system for classification of speech in terms of the existence or absence of speech pathology is introduced. A special section is devoted to the research on recognition of the specific articulatory deviations that occur during the pronunciation of individual phonemes. The results showed that it is possible to develop the system for automatic evaluation of speech pathology using the speech processing algorithms. The results obtained by the automatic evaluation match to a great extent to the ones given by the experts.