Implementation of Chip and Algorithm of a Speech Enhancement for an Automatic Speech Recognition Applied to Telematics Device

텔레메틱스 단말용 음성 인식을 위한 음성향상 알고리듬 및 칩 구현

This paper presents an algorithm of a single chip acoustic speech enhancement for telematics device. The algorithm consists of two stages, i.e. noise reduction and echo cancellation. An adaptive filter based on cross spectral estimation is used to cancel echo. The external background noise is eliminated and the clear speech is estimated by using MMSE log-spectral magnitude estimation. To be suitable for use in consumer electronics, we also design a low cost, high speed and flexible hardware architecture. The performance of the proposed speech enhancement algorithms were measured both by the signal-to-noise ratio(SNR) and recognition accuracy of an automatic speech recognition(ASR) and yields better results compared with the conventional methods.

본 논문은 텔레메틱스 단말용 음성인식을 위한 음성향상 단일 칩 알고리듬을 제시한다. 제안된 방법은 잡음제거와 에코제거의 두 단계로 구성되어 있으며, 첫 단계로 크로스 스펙트럼 추정에 기반한 적응필터를 통해 에코를 제거하고, 두번째 단계로 Generalized Gamma분포기반의 LSA 음성추정 방식 추정을 통해 외부 배경잡음을 제거하여 음성의 음질을 향상시킨다. 적은 계산량이 요구되는 제안된 알고리즘을 토대로 구현된 단일 칩의 성능은 다양한 잡음환경에서 신호 대잡음비율과 음성인식 평가에서 기존의 방법보다 향상된 결과를 나타내었다.