Detail předmětu

Zpracování řeči

FEKT-MKC-ZPRAk. rok: 2024/2025

Předmět podává ucelený pohled na různé současné oblasti zpracování řečových signálů, které se ve verbální komunikaci objevují. Nejprve je uveden způsob tvorby řeči a její vnímání a je popsáno sluchové ústrojí člověka a proces slyšení. Potom jsou probrány segmentální a suprasegmentální parametry, které se při analýze řeči nejvíce používají. Dále pak jsou zmíněny všechny důležité oblasti zpracování řeči, především analýza řeči, rozpoznávání vzoru, syntéza a kódování řeči. S tím jsou spojené metody analýzy základního tónu řeči, modelování prozodie, emoční analýza, analýza řečových patologií, de-identifikace řeči, vodoznační řeči atd. Dále je pozornost věnována jednokanálovým a vícekanálovým metodám zvýraznění řeči a potlačení šumu. Nakonec jsou popsány objektivní a subjektivní metody posuzování kvality a srozumitelnosti řeči.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia. Dále je požadována znalost metod a algoritmů číslicového zpracování signálu. Navíc by měli mít studenti základy programování v prostředí Matlab. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Pro úspěšné ukončení předmětu je nutné absolvovat povinně počítačová cvičení a získat zápočet. Z počítačových laboratoří mohou studenti získat 30 bodů ze 100. Zbylých 70 bodů mohou získat úspěšným složením závěrečné písemné zkoušky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem je poskytnout ucelený pohled na systémy řečové komunikace v informačních a telekomunikačních systémech. Je určen studentům, kteří si chtějí osvojit základní a pokročilé techniky analýzy, kódování a syntézy řeči. Mimo základních principů ověřování mluvčího se studenti seznámí s problematikou jednokanálové a vícekanálové separace řeči z hlučného pozadí, principy automatického rozpoznávání řeči a aplikacemi v oblasti zdravotnictví. Kromě toho studenti budou v počítačových laboratořích analyzovat řečový signál v reálném čase.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat hlasové a sluchové ústrojí, způsob tvorby řeči a její vnímání
- analyzovat řeč pomocí nejpoužívanějších segmentálních a suprasegmentálních parametrů
- využívat kepstrální a lineární predikční analýzu
- využívat strojové učení v oblasti zpracování řeči (rozpoznávání řeči, rozpoznávání řečníků, identifikace řečových patologií, identifikace emocí řečníka atd.)
- navrhnout a realizovat systém TTS (text-to-speech) založený na konkatenační syntéze
- modelovat hlasový trakt a provádět kódování řeči
- používat objektivní a subjektivní testy kvality a srozumitelnosti řeči
- zvýrazňovat řeč jednokanálovými a vícekanálovými metodami
- navrhnout systém vodoznačení a de-identifikace řeči
- zpracovávat/analyzovat řečové signály v prostředí Matlab

Základní literatura

PSUTKA, J.; MÜLLER, L.; MATOUŠEK, J.; RADOVÁ, V. Mluvíme s počítačem česky. 1. vyd. Praha: Academia, 2006. ISBN 978-80-200-1309-5. (CS)
SMÉKAL, Z. Zpracování řeči. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2012. s. 1-171. ISBN: 978-80-214-4896-4. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MKC-TIT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný