El filtrado del habla en bandas frecuenciales


La percepción del habla filtrada


El filtrado en bandas frecuenciales

El filtrado en bandas frecuenciales es una técnica que permite seleccionar una determinada banda de frecuencias de un sonido o de un enunciado para comprobar su aportación a la inteligibilidad.

Existen cuatro tipos de filtros:

Filtro de paso bajo (Low-pass)

Mantiene las bandas de frecuencia por debajo de la frecuencia de corte del filtro.
filtro

Frecuencia de corte del filtro de paso bajo: 1000 Hz.

Filtro de paso alto (High-pass)

Mantiene las bandas de frecuencia por encima de la frecuencia de corte del filtro.
filtro

Frecuencia de corte del filtro de paso alto: 2000 Hz.

Filtro de paso de banda (Band-pass)

Elimina las bandas de frecuencia que no coinciden con la banda de frecuencia del filtro.
filtro

Banda de frecuencias del filtro de paso de banda: 2000 - 3000 Hz.

Filtro de rechazo de banda (Band-stop)

Elimina las bandas de frecuencia que coinciden con la banda de frecuencia del filtro.
filtro

Banda de frecuencias del filtro de rechazo de banda: 2000 - 3000 Hz.

En un filtro de paso de banda, f1 representa el límite inferior y f2 el límite superior; fc representa la frecuencia central del filtro. El ancho de banda del filtro es la diferencia de f2 - f1.

Debe tenerse en cuenta que un filtro no elimina exactamente las frecuencias por debajo de f1 ni por encima de f2, sino que se realiza un suavizado (smoothing) en los extremos (w).

filtro_Praat.png

Boersma, P., y Weenink, D. (2003). Spectrum: Filter (pass Hann band)... Filtering. Praat: doing phonetics by computer. Amsterdam: Department of Language and Literature, University of Amsterdam. Consultado en http://www.fon.hum.uva.nl/praat/manual/Spectrum__Filter__pass_Hann_band____.html

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Filtrado de un enunciado

En los siguientes ejemplos se presentan filtrados de paso de banda del enunciado El año tiene cuatro estaciones en los que se ha seleccionado la banda de frecuencias que se indica en cada caso.

En el espectrograma puede observarse cuál es la banda de frecuencias que se ha elegido mediante el filtro.

Los filtrados se han llevado a cabo utilizando el programa Praat.

El filtrado en bandas frecuenciales mediante Praat

Enunciado sin filtrar
(banda de frecuencia de 0 a 4.000 Hz)

0_4000.jpg

Filtrado entre 0 y 100 Hz

0_100.jpg

Filtrado entre 0 y 250 Hz

0_250.jpg

Filtrado entre 0 y 500 Hz

0_500.jpg

Filtrado entre 0 y 1000 Hz

0_1000.jpg

Filtrado entre 250 y 500 Hz

250_500.jpg

Filtrado entre 500 y 1000 Hz

500_1000.jpg

Filtrado entre 1000 y 2000 Hz

1000_2000.jpg

Filtrado entre 2000 y 4000 Hz

2000_4000.jpg

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Efecto del filtrado sobre el timbre vocálico

Los ejemplos que aparecen a continuación permiten observar el efecto del filtrado en la percepción del timbre vocálico, partiendo de las vocales del catalán.

Los filtrados se han llevado a cabo utilizando el programa Praat.

El filtrado en bandas frecuenciales mediante Praat

Vocales sin filtrar

vocals.jpg

Filtrado de paso bajo a 700 Hz

filtre_700_vocals_cat.jpg

Filtrado de paso alto a 700 Hz

filtre_0-700_voc_cat.jpg

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Efecto del filtrado sobre los elementos suprasegmentales

Los siguientes ejemplos ilustran el efecto del filtrado sobre la percepción de la melodía y del acento mediante el enunciado La Maria menja melindros.

Puede observarse como mediante un filtrado que únicamente mantiene la banda de frecuencia por debajo de los 200 Hz es posible detectar la modalidad oracional y la posición de los acentos.

Los filtrados se han llevado a cabo utilizando el programa Praat.

El filtrado en bandas frecuenciales mediante Praat

Enunciativa

la_maria_enunc.jpg

Versión natural

Versión con filtrado de paso bajo a 200 Hz

Interrogativa

la_maria_interrog.jpg

Versión natural

Versión con filtrado de paso bajo a 200 Hz

Exclamativa

la_maria_exclam.jpg

Versión natural

Versión con filtrado de paso bajo a 200 Hz

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La percepción del habla filtrada

El filtrado en bandas frecuenciales mediante Praat


El filtrado del habla en bandas frecuenciales
Joaquim Llisterri, Departament de Filologia Espanyola, Universitat Autònoma de Barcelona

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