Étude comparative des différentes méthodes d’estimation de la fréquence fondamentale des cris des nouveau-nés
K. Nekab
Au cours des trente
dernières années, diverses méthodes ont été développées afin de mieux
détecter la fréquence fondamentale des cris des nouveau-nés. En effet,
l’analyse de la variation de la fréquence fondamentale dans le temps
d’un signal de cri chez les nouveau-nés fournit des informations
fiables très utiles au diagnostic médical concernant l’état de santé
des bébés.
Nous présentons dans ce rapport une étude comparative des résultats de
plusieurs méthodes d’extraction de la fréquence fondamentale des
signaux de cris chez les nouveau-nés.
Les quatre algorithmes choisis à l’implémentation dans Matlab sont deux
algorithmes temporels,AMDF«Magnitude Difference Function» et ACF
«Auto-Correlation Function», un algorithme fréquentielHPS«Harmonic
Product Spectrum» ainsi que l’algorithme SIFT modifié «modified Simple
Inverse Filtering Tracking ». Ce dernier et le logiciel Praat sont
utilisés à titre de comparaison. Nous étudierons plusieurs segments de
cri : phonique, de haute-fréquence, hyperphonique et non-voisé.
Après évaluation de la performance des différentes méthodes analysées,
nous avons remarqué que l’ACF a échoué à estimer la fréquence
hyperphonique. D’autre part, nous avons observé que l’algorithme HPS a
montré une bonne précision quant à l’ évaluation de la fréquence
fondamentale phonique.
Nous avons aussi constaté que les algorithmes AMDF et SIFT modifié sont
moins précis dans l’identification de la fréquence fondamentale
phonique. Cela nous a conduit à développer un nouvel algorithme CAMDA
«Combined Average Magnitude Difference and Autocorrelation» permettant
une combinaison entre le SIFT modifié et l’AMDF pour corriger les
erreurs produites lors de la détection des segments phoniques. Ce
dernier a montré qu’il est capable de remédier aux problèmes posés par
l’AMDF et le SIFT modifié lors de la détection des segments phoniques.
Mots-clés : traitement du signal, cri des nouveau-nés, fréquence fondamentale.