Reconhecimento de fala no ruído em jovens e idosos com perda auditiva

Muitas pesquisas têm buscado investigar a interferência do ruído na percepção de fala de ouvintes. OBJETIVO: Este estudo foi realizado com a finalidade de pesquisar os efeitos da perda auditiva e da idade no reconhecimento de fala na presença de ruído, utilizando-se dois tipos de ruído. FORMA DE ESTUDO: Clínico prospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Três grupos experimentais foram organizados, sendo um composto por adultos sem alteração auditiva, outro por sujeitos adultos com perda auditiva em freqüências altas e, por último, um grupo de idosos, com configuração audiométrica semelhante ao grupo de adultos com perda. Todos os sujeitos realizaram tarefas de reconhecimento de fala em silêncio, na presença de ruído branco de espectro ampliado e ruído "cocktail party", na mesma relação sinal/ruído (0 dB), em ambas as orelhas. RESULTADO: Os resultados mostraram que o ruído interfere negativamente no reconhecimento de fala em todos os grupos. O desempenho dos sujeitos com audição normal foi superior aos grupos com perda auditiva. Contudo, o grupo de idosos teve pior desempenho, sendo mais evidente com o ruído "coktail party". Observou-se também que todos os sujeitos apresentaram melhores resultados na segunda orelha testada, mostrando o efeito de aprendizagem. CONCLUSÃO: Estes achados apontam que a idade, além da perda auditiva contribui para o baixo desempenho de idosos na percepção de fala na presença de ruído e que o ruído "cocktail party" se mostrou adequado para esta investigação.

Um método não-limiar para redução de ruído em sinais de voz no domínio wavelet

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Redução de ruído em sinais de voz no domínio wavelet

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relação sinal/ruído na perceção da palavra em português europeu para o normo-ouvinte

As queixas de dificuldade de compreensão da fala em indivíduos sem perda auditiva são frequentes, assim, a avaliação do sistema auditivo central impõe-se e é um progresso na prática clínica audiológica. O objetivo deste estudo foi determinar qual o valor do sinal/ruído que possibilita a inteligibilidade de 70% em norma-ouvintes com listas de dissílabos para o português europeu. Foram avaliados 40 indivíduos de nacionalidade portuguesa com idades compreendidas entre os 18 e os 30 anos. Efetuou-se a pesquisa do teste de fala com ruído, com ruído branco em competição, apresentado ipsilateralmente, para a relação de mensagem principal (dissílabos)/mensagem competitiva nas seguintes relações: silêncio, +10 dB, +15 dB e +20 dB a partir da efetividade do ruído, de modo a determinar os 70% de inteligibilidade da palavra. Determinou-se que para atingir os 70% de inteligibilidade é necessário uma relação sinal/ruído de +20 dB e não se verificaram diferenças estatisticamente significativas entre ouvidos (direito/esquerdo). Conclui-se que para a amostra estudada a relação sinal/ruído mínima para a compreensão de dissílabos no português europeu é +20 dB.

Análise do comportamento dinâmico de uma plataforma sísmica e de um pórtico em betão armado e a sua evolução com o dano acumulado

Trabalho de Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Movimento e travessia em L-F Céline

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Filosofia Geral

Reconhecimento automático de locutor utilizando medidas de invariantes dinâmicas não-lineares

As técnicas utilizadas em sistemas de reconhecimento automático de locutor (RAL) objetivam identificar uma pessoa através de sua voz, utilizando recursos computacionais. Isso é feito a partir de um modelamento para o processo de produção da voz. A modelagem detalhada desse processo deve levar em consideração a variação temporal da forma do trato vocal, as ressonâncias associadas à sua fisiologia, perdas devidas ao atrito viscoso nas paredes internas do trato vocal, suavidade dessas paredes internas, radiação do som nos lábios, acoplamento nasal, flexibilidade associada à vibração das cordas vocais, etc. Alguns desses fatores são modelados por um sistema que combina uma fonte de excitação periódica e outra de ruído branco, aplicadas a um filtro digital variante no tempo. Entretanto, outros fatores são desconsiderados nesse modelamento, pela simples dificuldade ou até impossibilidade de descrevê-los em termos de combinações de sinais, filtros digitais, ou equações diferenciais. Por outro lado, a Teoria dos Sistemas Dinâmicos Não-Lineares ou Teoria do Caos oferece técnicas para a análise de sinais onde não se sabe, ou não é conhecido, o modelo detalhado do mecanismo de produção desses sinais. A análise através dessa teoria procura avaliar a dinâmica do sinal e, assumindo-se que tais amostras provêm de um sistema dinâmico não-linear, medidas qualitativas podem ser obtidas desse sistema. Essas medidas não fornecem informações precisas quanto ao modelamento do processo de produção do sinal avaliado, isto é, o modelo analítico é ainda inacessível. Entretanto, pode-se aferir a respeito de suaO problema analisado ao longo deste trabalho trata da busca de novos métodos para extrair informações úteis a respeito do locutor que produziu um determinado sinal de voz. Com isso, espera-se conceber sistemas que realizem a tarefa de reconhecer um pessoa automaticamente através de sua voz de forma mais exata, segura e robusta, contribuindo para o surgimento de sistemas de RAL com aplicação prática. Para isso, este trabalho propõe a utilização de novas ferramentas, baseadas na Teoria dos Sistemas Dinâmicos Não-Lineares, para melhorar a caracterização de uma pessoa através de sua voz. Assim, o mecanismo de produção do sinal de voz é analisado sob outro ponto de vista, como sendo o produto de um sistema dinâmico que evolui em um espaço de fases apropriado. Primeiramente, a possibilidade de utilização dessas técnicas em sinais de voz é verificada. A seguir, demonstra-se como as técnicas para estimação de invariantes dinâmicas não-lineares podem ser adaptadas para que possam ser utilizadas em sistemas de RAL. Por fim, adaptações e automatizações algorítmicas para extração de invariantes dinâmicas são sugeridas para o tratamento de sinais de voz. A comprovação da eficácia dessa metodologia se deu pela realização de testes comparativos de exatidão que, de forma estatisticamente significativa, mostraram o benefício advindo das modificações sugeridas. A melhora obtida com o acréscimo de invariantes dinâmicas da forma proposta no sistema de RAL utilizado nos testes resultou na diminuição da taxa de erro igual (EER) em 17,65%, acarretando um intrínseco aumento de processamento. Para sinais de voz contaminados com ruído, o benefício atingido com o sistema proposto foi verificado para relações sinal ruído (SNRs) maiores que aproximadamente 5 dB. O avanço científico potencial advindo dos resultados alcançados com este trabalho não se limita às invariantes dinâmicas utilizadas, e nem mesmo à caracterização de locutores. A comprovação da possibilidade de utilização de técnicas da Teoria do Caos em sinais de voz permitirá expandir os conceitos utilizados em qualquer sistema que processe digitalmente sinais de voz. O avanço das técnicas de Sistemas Dinâmicos Não-Lineares, como a concepção de invariantes dinâmicas mais representativas e robustas, implicará também no avanço dos sistemas que utilizarem esse novo conceito para tratamento de sinais vocais.

Modelagem e simulação do campo de velocidades do vento em tormentas elétricas

Esta tese propõe um modelo para descrever o campo de velocidade do vento originado numa tormenta elétrica. O escoamento descendente que ocorre durante uma tormenta elétrica madura é modelado como um campo de fluxo axial simétrico. A evolução da velocidade do vento com o tempo é considerada por meio de uma função de modulação empírica. As flutuações da velocidade ao redor da velocidade média em evolução são representadas por um processo aleatório do tipo ruído branco em faixa. Todos os parâmetros utilizados no modelo estão relacionados a variáveis meteorológicas, tais como a altura e diâmetro da nuvem cumulonimbus causadora do evento, a diferença de pressão e a distância entre o solo e a base da nuvem. Adicionalmente considera-se que a nuvem é transportada numa direção pré escolhida pelo vento de fundo, que pode ser devido à circulação geral na região ou a um ciclone extra-tropical. O campo de velocidades do vento resulta da superposição de ambos campos. O modelo é validado comparando as velocidades do vento determinadas em eventos simulados, com registros de estações meteorológicas. Adicionalmente, perfis verticais previstos pelo modelo são comparados com vários perfis para tormentas elétricas propostos na literatura. Finalmente, séries de velocidade máximas anuais a altura padrão de 10m foram simuladas para três estações meteorológicas no sul do Brasil, para as quais dados experimentais são conhecidos, em termos do número médio de tormentas elétricas por ano e das funções distribuição de probabilidade que caracterizam o vento de fundo. A comparação com séries de registros máximos existentes é satisfatória, dando credibilidade adicional ao modelo proposto.

A estrutura a termo da taxa de juros no Brasil: testando relações de codependência de ordem zero

Este trabalho testa a existência de relações de codependência de ordem zero em spreads formados a partir da estrutura a termo da taxa de juros no Brasil. O objetivo é verificar se existem combinações lineares dos spreads que geram um processo ruído branco contemporâneo. Essas combinações lineares poderiam ser utilizadas para a previsão de taxas de juros futuras dado que desvios destas relações estáveis implicariam em um movimento futuro das taxas de juros no sentido de restabelecer o equilíbrio. O modelo de Nelson e Siegel (1987) serve de base teórica para os testes empíricos. Ao verificar a hipótese de codependência de ordem zero é possível também analisar premissas quanto aos parâmetros do modelo em relação à estrutura a termo da taxa de juros no Brasil. As evidências obtidas a partir dos resultados empíricos apontam na rejeição da hipótese de codependência de ordem zero e, consequentemente, na impossibilidade de definir as combinações lineares mencionadas. Esta constatação pode estar relacionada aos períodos de instabilidade presentes na amostra ou na existência de codependência de ordem superior a zero.

Tempos locais das auto-intersecções do movimento Browniano

Ludwig Streit

Modelagem e controle de um microveículo aéreo: uma aplicação de estabilidade robusta com a técnica backstepping em uma estrutura hexarrotor

In this Thesis, the development of the dynamic model of multirotor unmanned aerial vehicle with vertical takeoff and landing characteristics, considering input nonlinearities and a full state robust backstepping controller are presented. The dynamic model is expressed using the Newton-Euler laws, aiming to obtain a better mathematical representation of the mechanical system for system analysis and control design, not only when it is hovering, but also when it is taking-off, or landing, or flying to perform a task. The input nonlinearities are the deadzone and saturation, where the gravitational effect and the inherent physical constrains of the rotors are related and addressed. The experimental multirotor aerial vehicle is equipped with an inertial measurement unit and a sonar sensor, which appropriately provides measurements of attitude and altitude. A real-time attitude estimation scheme based on the extended Kalman filter using quaternions was developed. Then, for robustness analysis, sensors were modeled as the ideal value with addition of an unknown bias and unknown white noise. The bounded robust attitude/altitude controller were derived based on globally uniformly practically asymptotically stable for real systems, that remains globally uniformly asymptotically stable if and only if their solutions are globally uniformly bounded, dealing with convergence and stability into a ball of the state space with non-null radius, under some assumptions. The Lyapunov analysis technique was used to prove the stability of the closed-loop system, compute bounds on control gains and guaranteeing desired bounds on attitude dynamics tracking errors in the presence of measurement disturbances. The controller laws were tested in numerical simulations and in an experimental hexarotor, developed at the UFRN Robotics Laboratory

Um estudo na teoria do movimento brownianno com viscosidade variável

In this work we investigate the stochastic behavior of a large class of systems with variable damping which are described by a time-dependent Lagrangian. Our stochastic approach is based on the Langevin treatment describing the motion of a classical Brownian particle of mass m. Two situations of physical interest are considered. In the first one, we discuss in detail an application of the standard Langevin treatment (white noise) for the variable damping system. In the second one, a more general viewpoint is adopted by assuming a given expression to the so-called collored noise. For both cases, the basic diffententiaql equations are analytically solved and al the quantities physically relevant are explicitly determined. The results depend on an arbitrary q parameter measuring how the behavior of the system departs from the standard brownian particle with constant viscosity. Several types of sthocastic behavior (superdiffusive and subdiffusive) are obteinded when the free pamameter varies continuosly. However, all the results of the conventional Langevin approach with constant damping are recovered in the limit q = 1

Estudo de Fractalidade e Evolução Dinâmica de Sistemas Complexos

In this work, the study of some complex systems is done with use of two distinct procedures. In the first part, we have studied the usage of Wavelet transform on analysis and characterization of (multi)fractal time series. We have test the reliability of Wavelet Transform Modulus Maxima method (WTMM) in respect to the multifractal formalism, trough the calculation of the singularity spectrum of time series whose fractality is well known a priori. Next, we have use the Wavelet Transform Modulus Maxima method to study the fractality of lungs crackles sounds, a biological time series. Since the crackles sounds are due to the opening of a pulmonary airway bronchi, bronchioles and alveoli which was initially closed, we can get information on the phenomenon of the airway opening cascade of the whole lung. Once this phenomenon is associated with the pulmonar tree architecture, which displays fractal geometry, the analysis and fractal characterization of this noise may provide us with important parameters for comparison between healthy lungs and those affected by disorders that affect the geometry of the tree lung, such as the obstructive and parenchymal degenerative diseases, which occurs, for example, in pulmonary emphysema. In the second part, we study a site percolation model for square lattices, where the percolating cluster grows governed by a control rule, corresponding to a method of automatic search. In this model of percolation, which have characteristics of self-organized criticality, the method does not use the automated search on Leaths algorithm. It uses the following control rule: pt+1 = pt + k(Rc − Rt), where p is the probability of percolation, k is a kinetic parameter where 0 < k < 1 and R is the fraction of percolating finite square lattices with side L, LxL. This rule provides a time series corresponding to the dynamical evolution of the system, in particular the likelihood of percolation p. We proceed an analysis of scaling of the signal obtained in this way. The model used here enables the study of the automatic search method used for site percolation in square lattices, evaluating the dynamics of their parameters when the system goes to the critical point. It shows that the scaling of , the time elapsed until the system reaches the critical point, and tcor, the time required for the system loses its correlations, are both inversely proportional to k, the kinetic parameter of the control rule. We verify yet that the system has two different time scales after: one in which the system shows noise of type 1 f , indicating to be strongly correlated. Another in which it shows white noise, indicating that the correlation is lost. For large intervals of time the dynamics of the system shows ergodicity

Age impact on the eferent system actitivies in cochlear mechanical properties in normal hearing individuals

O trato olivococlear medial realiza o controle eferente das células ciliadas externas, regulando as contrações lentas e atenuando as rápidas. Com a pesquisa da amplitude das emissões otoacústicas sem e com estimulação acústica contra, ipsi ou bilateralmente, é possível estimar as condições desse trato, uma vez que o efeito resultante de redução/supressão das emissões indica seu funcionamento. O envelhecimento implica em diminuição da atividade do sistema auditivo central, em função da degeneração das estruturas envolvidas nas habilidades auditivas. OBJETIVO: O objetivo foi investigar o efeito da idade na atividade do trato sobre a cóclea, com a análise da amplitude das emissões com estimulação acústica contralateral. MATERIAL E MÉTODO: A casuística foi composta por 75 indivíduos agrupados conforme a idade. A metodologia foi o modo convencional, com clique linear e o ruído branco. ESTUDO DE CASO: A análise considerou a resposta das orelhas e a comparação entre os grupos. RESULTADOS: Os resultados revelam diferenças estatisticamente significantes entre o response das emissões sem e com estimulação acústica contralateral, nos indivíduos (20 a 39 anos). O efeito redução/supressão das emissões diminui com a idade (quarta década). CONCLUSÃO: O envelhecimento prejudica a efetividade da atividade do trato.

Análise teórica de uma nova técnica de processamento de sinais interferométricos baseada na modulação triangular da fase óptica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)