<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vguit</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2226-910X</issn><issn pub-type="epub">2310-1202</issn><publisher><publisher-name>VSUET</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.20914/2310-1202-2015-2-61-65</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vguit-247</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Информационные технологии, моделирование и управление</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Information technologies, modeling and management</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>АНАЛИЗ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>THE ANALYSIS AND USE OF MATHEMATICAL METHODS FOR THE DETECTION OF SOUND SIGNALS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Абрамов</surname><given-names>Г. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Abramov</surname><given-names>G. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Профессор, кафедра информационных технологий, моделирования и управления</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Professor, Department of information technology, modeling and management</p></bio><email xlink:type="simple">irina210390@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Коробова</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korobova</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доцент, кафедра информационных технологий, моделирования и управления</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Assistant Professor, Department of information technology, modeling and management</p></bio><email xlink:type="simple">irina210390@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ивашин</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivashin</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доцент, кафедра информационных технологий, моделирования и управления</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Assistant Professor, Department of information technology, modeling and management</p></bio><email xlink:type="simple">irina210390@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Матыцина</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Matytsina</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аспирант, кафедра информационных технологий, моделирования и управления</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Graduate, Department of information technology, modeling and management</p></bio><email xlink:type="simple">irina210390@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Воронежский государственный университет инженерных технологий</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Voronezh State University of Engineering Technologies</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>12</month><year>2015</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>61</fpage><lpage>65</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Абрамов Г.В., Коробова Л.А., Ивашин А.Л., Матыцина И.А., 2015</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Абрамов Г.В., Коробова Л.А., Ивашин А.Л., Матыцина И.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Abramov G.V., Korobova L.A., Ivashin A.L., Matytsina I.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/247">https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/247</self-uri><abstract><p>Распознавание голоса – широко изучаемая и изученная в науке тема, а распознавание звуковых сигналов, в том числе кашлей пациентов в длительной звуковой записи – практически не изученная. Для распознавания звуковых сигналов и их подсчета были проанализированы и использованы математические методы, такие как корреляционный анализ, быстрое преобразование Фурье, нечеткая логика. Рассматривая каждый метод по очереди, подбирались параметры дающие наилучшие результаты распознавания при использовании того или иного метода. Корреляционный анализ позволяет сделать выводы о количестве кашлевых моментов для выбранного эталона. Быстрое преобразование Фурье позволило выделить такие частотные диапазоны, в которые попадают только кашли и не попадают шумы, экспериментальным путем было выявлено 6 таких диапазонов. Использование нечеткой логики улучшило анализ звуковой записи и позволило производить выбор кашлевых моментов с большей степенью уверенности, но однозначности результатов выбора достичь так и не удалось. Использовалась нечеткая логика, позволяющая расширить границы распознавания, позволяя градировать результат на кашель, возможно кашель и шум. При анализе полученных данных по каждому математическому методу пришли к выводу, что по отдельности их использование невозможно. Для достижения поставленной цели необходимо составить комплекс математических правил вывода, которые позволят распознавать звуковые сигналы с более высокой точностью. Рассмотрев спектрограмму звукового фрагмента, выделить зоны, в которых необходимо производить анализ для выявления похожести звуковых записей. Выделенные зоны кашля имеют четкие значения по каждой из координат спектрограммы. Это позволило в дальнейшем при синтезировании правил вывода использовать точные значения для границ параметров этих правил. Под полученный комплекс правил модифицировали разработанный программный продукт. Протестировали запись и получили результаты.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>in long audio recording is practically not studied. To recognize the audio signals and their counting were analyzed and used mathematical methods such as correlation analysis, fast Fourier transform, fuzzy logic. Looking at each method in turn, were selected for the parameters gives the best recognition results when using either method. Correlation analysis allows to draw conclusions about the number of cough moments for the selected standard. Fast Fourier transform allowed to allocate these frequency ranges, which are the only cough and do not get the noise was experimentally identified 6 of these ranges. The use of fuzzy logic has improved the analysis of sound recordings and allowed to make the choice of the cough moments with more certainty, but certainty of results to achieve and failed. Used fuzzy logic, which allows to expand the boundaries of recognition, allowing graded result in coughing may cough and noise. When analyzing the data obtained for each of the mathematical method, came to the conclusion that individually cannot be used. To achieve this goal it is necessary to compile a set of mathematical rules of inference that allow to recognize the sound signals with higher accuracy. Having considered the spectrogram of a sound clip, select the zone in which it is necessary to conduct an analysis to identify the similarity of sound recordings. The zones of cough have distinct values for each of the coordinates of the spectrogram. This allowed later when synthesizing inference rules use the exact values for the parameters of these rules. Under the resulting set of rules modified the developed software. Tested and received results.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>звуковые сигналы</kwd><kwd>анализ</kwd><kwd>корреляция</kwd><kwd>нечеткая логика</kwd><kwd>правила вывода</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>audible alarm</kwd><kwd>analysis</kwd><kwd>correlation</kwd><kwd>fuzzy logic</kwd><kwd>inference rules</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">McLuckie A. Respiratory disease and its management. New York: Springer, 2009. 51 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">McLuckie A. Respiratory disease and its management. New York: Springer, 2009. 51 p</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М: Мир, 1976. 165 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zadeh L. A. Ponyatie lingvisticheskoi peremennoi i ego primenenie k prinytiyu priblizhennykh reshenii [Concept of a linguistic variable and its application explained to approximate reasoning]. Moscow, Mir, 1976. 165 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрамов Г.В., Овсянников Е.С., Коробова Л.А., Матыцина И.А. Разработка информационной системы для диагностики состояния больных легочными заболеваниями // Сборник трудов II международной научной интернет-конференции «Математическое и компьютерное моделирование в биологии и химии» в 2 томах. Казань: ИП Синяев Д.Н., 2013. Т.2. С. 4-10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abramov G. V., Ovsyannikov E. S., Korobova L. A., Matytsin I. A. Development of information system for diagnostics of a condition of patients with pulmonary diseases. Sbornik trudov II mezhdunarodnoi nauchnoi internetkonferentsii “Marematicheskoe i komp’yuternoe modelirovanie v biologii i khimii” [Collection of labor in the II international scientific Internetconference "Mathematical and computer modeling in biology and chemistry" in 2 volumes]. Kazan’: Sinyaev D. N., 2013, vol. 2, pp. 4-10. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрамов Г.В., Коробова Л.А., Матыцина И.А. Разработка правил вывода при распознавании звуковых сигналов // IV международная научно-практическая конференция "Фундаментальная наука и технологии перспективные разработки", USA. North Charleston, 22014. Т 3. С. 145-148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abramov G. V., Korobova L. A., Matytsin I. A. Development of rules of inference in recognition of audio signals. IV mezhdunarodnayanauchno-prakticheskaya konferentsiya “Fundamental’naya nauka i tekhnologii – perspektivnye razrabotki” [IV international scientificpractical conference "Fundamental science and technology promising developments]. North Charleston, 2014, vol. 3, pp. 145-148. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шилдт Г. Полный справочник по Java. Java SE™ 6 Edition (7-e издание). М.: Вильямc, 2007. С. 1040.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shildt G. Polnyi spravochnik po Java. Java™ SE 6 Edition [Complete reference to Java. Java™ SE 6 Edition (7th edition)]. Moscow, Williams, 2007. 1040 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
