Energy-Dependent Preemphasis for Speech Signal Preprocessing

음성신호 전처리를 위한 에너지 의존 프리엠퍼시스

This study describes a modified preemphasis formula, what we call energy-dependent preemphasis(EDP). This uses the normalized short-term energy of speech signal, with the assumption that the source characteristics of the glottal pulses and the radiation characteristics of the lips are approximately proportional to the energy of speech signal. Using this method, speech analyses, such as AR spectrum estimation, formant detection, are performed for nonstationary starting parts of 5 Korean single vowels. The results are compared with the conventional two preemphasis methods. We found that the proposed preemphasis gave enhanced spectral shapes and more accurate formant frequencies and avoided overlapping phenomenon of adjacent two formants.

본 연구에서는 성문파에 의한 음원 특성과 입술에서 음성이 방사될 때 발생하는 방사 특성을 효과적으로 제거하기 위하여 성문파의 음원 특성과 입술에서의 방사 특성은 근사적으로 음파의 에너지와 비례한다고 가정하고, 정규화된 단구간 에너지를 이용하는 에너지 의존 프리엠퍼시스 기법을 제안하며, 이를 이용하여 비안정 구간인 발음의 시작 부분과 천이구간에 대하여 음성 신호 분석 성능을 개선하고자 한다. 제안된 프리엠퍼시스 기법을 이용하여 5개 한국어 단모음의 스펙트럼 및 형성음 주파수 추출 등의 음성 신호 분석을 수행하고, 기존에 널리 이용되던 두 가지 프리엠퍼시스 기법과 성능을 비교하여 본 결과, 제안된 방법에 의한 스펙트럼의 형태가 기존의 방법에 비하여 상당히 개선되었고, 보다 더 정확한 형성음 주파수를 나타내며, 인접한 두 형성음 주파수가 증첩되는 현상이 제거되었음을 알 수 있었다.