Sesini kaybetmiş hastaların, eski ses kayıtlarından özgün ses üretme algoritmasının (SÜA) geliştirilmesi
Based on its original form, a novel voice production algorithm for dysphoina patients
Yazar: BURAK ŞİŞMAN
Danışman: PROF. DR. BEKİR SIDDIK BİNBOĞA YARMAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enformatik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
İnsanoğlunun doğasında var olan konuşma yeteneği, insanları diğer canlılardan ayıran en önemli özellik olup, iletişimin de en önemli parçasıdır. Konuşmanın en temel özelliği sestir; dolayısıyla iletişim kaybına neden olan herhangi bir ses problemi de insanı sosyal açıdan olumsuz etkileyebilir.
Disfoni, ses tellerinin, işlevsel ya da organik bir sebepten ötürü bozuk bir şekilde ses çıkarmasını ifade eden bir tıp terimidir. Konuşma üretiminde kullanılan organlarda görülen patolojilerde veya ekstra fizyolojik durumlarda ses bozuklukları (disfoni) meydana gelmektedir. Disfonik ses, çatallı, aşırı soluklu, pürüzlü veya fısıltı şekilde olabilir.
Disfoni, iletişime ve sosyal hayata etki edebilmekte, bu hastalarda ses bozukluklarının doğrudan sonucu olarak psikolojik ve duygusal problemler görülmektedir (Krischke ve diğerleri, 2005). Yapılan araştırmalar, disfoni problemi olan kişilerin ses bozukluklarının bir sonucu olarak çok sayıda zorluk yaşadıklarını ve bunların işitme problemi olan hastaların karşı karşıya kaldığı zorluklara benzer nitelikte olduğunu göstermektedir.
Bu tez çalışmasında amaçlanan, başlıca nedenleri; ses teli felci, gırtlak kanseri ve ses tellerindeki organik lezyonlar olan kronik ses bozukluklarından ötürü sesini kaybetmiş hastaların fısıltı benzeri konuşmalarını, eski ses kayıtlarından çıkarılan özelliklere göre yeniden yapılandırarak sağlıklı seslerine yakın bir ses üretmektir.
Tez çalışmasının birinci bölümünde; çalışmanın genel bir özeti verilmiştir.
İkinci bölümünde; insanda ses üretimi ve konuşma işareti işleme üzerine temel bilgiler verilmiştir ve Türkçe'nin ses özelliklerinden bahsedilmiştir. Otomatik Konuşma Tanıma Sistemi(Automatic Speech Recognition - ASR)'nin çalışma biçimi ve yöntemleri hakkında bilgiler verilmiştir. Konuşma üretiminde önemli rolü olan gırtlağın yapısından bahsedilmiştir. Daha sonra; Disfonik konuşma, gırtlak kanseri ve gırtlağın komple ya da kısmen alınması (larenjektomi) sonrası üretilen konuşmadan bahsedilmiştir. Disfonik konuşma ile sağlıklı konuşma arasındaki farklılıklar incelenmiş ve literatürde konuyla ilgili yapılan diğer çalışmalar sunulmuştur. 
Üçüncü bölümünde; tez çalışması kapsamında geliştirilen Özgün Ses Üretme Algoritması (SÜA) detaylandırılmıştır. 
Dördüncü bölümünde; tespit edilen bulgular ortaya konmuştur ve son bölümünde; tez çalışması sonuçları değerlendirilmiştir.

Anahtar kelimeler: Sinyal İşleme, Konuşma Üretme, Disfoni, Gırtlak Kanseri, 
Konuşma Tanım

Abstract:
The speaking ability, which is in the nature of the human beings and is the most important trait that distinguishes humans from the other living creatures, is the most important element of the communication. Sound is the basic property of speaking, thus any sound problem resulting in communication loss impacts the human beings socially.  
Dysphonia is a medical term that defines the distorted sound production of vocal chords owing to functional or organic reasons. Dysphonia occurs in the case of pathologies observed in the vocal tract or in extra physiological cases. Dysphonic sound can be cracked, excessively aspirated, rough or whispering.      
Dysphonia affects communication and social life, psychological and emotional problems are observed in the patients as a direct result of this speaking disorder. (Krischke at al, 2005). According to the research findings, individuals with dysphonia disorder experience many difficulties and these resemble the difficulties of people with hearing impairment. 
This thesis study is aiming at producing healthy sound for the individuals who lost their voice due to chronical sound disorders like vocal cord paralysis, larynx cancer and organic lesions in vocal chords by reconstructing their whisper-like voice according to features taken from their previous sound recordings 
In the second part of this thesis, the speech production and speech processing in humans and the sound features of Turkish language have been discussed. The processing principles and methods of Automatic Speech Recognition System (ASR) have been presented. 
And dysphonic speech, vocal tract, larynx cancer and speech after laryngectomy have been mentioned. The differences between healthy speech and dysphonic speech have been examined and other studies in the literature have been presented.   
In the third part, a Novel Voice Production Algorithm which has been developed in the context of this study and various approaches have been detailed.  
Finally, the findings have been discussed and in the last part the conclusions of the study have been evaluated.

Keywords: Signal Processing, Speech Production, Dysphonia, Larynx Cancer, Speech 
Recognition