Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference (한국음향학회:학술대회논문집)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지

An Enhancement of Microphone Array System Using Hybrid Window Algorithm

CPSP의 저주파 위상 복원을 이용한 화자 위치 추적 알고리듬의 성능 개선

  • Lee Hak-Ju (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ;
  • Kim Ki-Man (Dept. of Radio Science and Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Lee Won-Cheol (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Lee Chungyong (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University)
  • 이학주 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 김기만 (해양대학교 전파공학과) ;
  • 이원철 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 이충용 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2000.11.01
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Abstract

본 연구에서는 마이크로폰 어레이를 이용하여 화자의 음성신호로부터 화자의 위치를 추정하는 기존의 대표적인 알고리듬인 CPSP(Cross Power Spectrum Phase)로부터 보다 반향에 강인한 알고리듬인 저주파 위상 복원 알고리듬을 제안한다. CPSP 함수는 상호 상관관계(Cross Correlation)가 정규화 되어있는 형태를 갖는데, CPSP 함수의 최대 값 인덱스로부터 화자의 공간정보인 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 추출한다. 그러나 CPSP 함수를 이용한 공간정보 추정 알고리듬은 실내환경에서 심각하게 일어나는 반향신호에 대해서 취약한 단점을 갖고 있다. 본 논문에서 제안하는 저주파 위상복원 알고리듬은 주파수 측면에서 반향신호가 CPSP 함수에 미치는 영향을 분석하여 반향으로 인하여 왜곡된 위상 성분을 복원함으로써 보다 신뢰도 있는 TDOA 추정을 가능하게 한다. 반향신호로 인한 CPSP의 위상은 저주파보다 고주파에서 심하게 왜곡되는데, 각각의 반향신호의 도달 시간을 기하학적 분포를 갖는 확률변수로 모델링하여 이를 수학적으로 증명하였다. 또한 실제 환경에서 채집한 음성신호를 이용한 모의 실험을 통해 개선된 알고리듬의 성능 개선을 확인하였다.

Keywords