Corrección del sonido por el efecto de uso de mascarillas mediante filtros digitales

Abstract

[ES] Al utilizar máscaras de protección para evitar la transmisión de enfermedades de vía aérea como el COVID-19, el sonido de la voz humana se ve alterado por la iteración de las ondas sonoras con el filtro de la mascarilla. Esto produce generalmente un sonido más apagado y poco natural que resulta poco agradable o que incluso puede dificultar la inteligibilidad en algunos casos de mascarillas muy densas. Aunque en interacciones persona a persona esto no se puede solucionar fácilmente, cuando se usa la mascarilla a través de un medio de comunicación como pueda ser un teléfono, una videoconferencia o un micrófono en los medios de difusión como la radio o la televisión si que es viable su corrección. Para ello habría que intercalar un sistema corrección basado en procesado de señal que restaure la voz a su estado natural de la mejor manera posible. Este trabajo se centra en dicho objetivo, para lo cual se deberán estudiar primero los efectos de los diferentes tipos de mascarillas realizando una labor de grabación y recopilación de lo sonidos de cada una de ellas. Posteriormente se analizarán los datos obtenidos para estudiar y seleccionar las soluciones de procesado de señal más indicadas. Finalmente se elaborará un algoritmo de corrección, se implementará, y se valorará el rendimiento y la eficacia de los resultados obtenidos con el mismo.

[EN] When using protective masks to prevent the transmission of airway diseases such as COVID-19, the sound of the human voice is altered by the iteration of sound waves with the mask filter. This generally produces a more muted and unnatural sound that is unpleasant or may even make intelligibility difficult in some cases of very dense masks. Although in person-to-person interactions this cannot be easily solved, when the mask is used through a means of communication such as a telephone, a videoconference or a microphone in the broadcast media such as radio or television, it is feasible its correction. To do that, a correction system based on signal processing would have to be inserted that restores the voice to its natural state in the best possible way. This work focuses on this objective, for which the effects of the different types of masks must first be studied by recording and compiling the sounds of each of them. Subsequently, the data obtained will be analyzed to study and select the most indicated signal processing solutions. Finally, a correction algorithm will be developed, implemented, and the performance and effectiveness of the results obtained with it will be evaluated.