Active Slope Weighted-Constraints Based DTW Algorithm for Environmental Sound Recognition System

능동형 기울기 가중치 제약에 기반한 환경소리 인식시스템용 DTW 알고리듬

The deaf can not recognize useful sound informations such as alarm, doorbell, siren, car horn, and phone ring etc., because they have the hearing impairment. To solve this problems, portable hearing assistive devices which have suitable environment sound recognition methods are needed. In this paper, the DTW algorithm for sound recognition system with new active slope weighting constraint method was proposed. The environment sound recognition methods consist of three processes. First process is extraction of start point and end point using frequency and amplitude of sound. Second process is extraction of features and third process is classification of features for given segments. As a result of the experiment, the recognition rate of the proposed method is over 90%. And, the recognition rate of the proposed method increased about 20% than the conventional algorithm. Therefore if there are developed portable assistive devices which use developed method to recognize environment sound for hearing-impaired persons, they could be more convenient in life.

농자들은 청각장애를 가지고 있기 때문에 알람, 도어 벨, 싸이렌, 경적, 전화 벨 등과 같은 유용한 소리정보를 인식할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 주요한 환경소리 인식방법을 탑재한 휴대형 청각보조 장구가 요구되어진다. 본 논문에서는 환경소리 인식시스템에 적용할 수 있는 능동형 기울기 가중치제약 방식의 새로운 동적 시간정합 알고리듬을 제안하였다. 환경소리 인식방법은 크게 세 단계로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 소리의 주파수 성분과 크기를 이용하여 시작점과 끝점을 추출한다. 두 번째 단계에서는 추출된 구간에 대하여 특징을 추출하며 세 번째 단계에서는 추출된 특징들을 분류한다. 실험 결과 제안한 방법의 인식률이 거의 90%가 되었다. 그리고 기존의 동적 시간정합 알고리듬과 비교하였을 때 인식율에 있어서 약 20%정도의 개선이 있었다. 따라서 제안된 방법을 사용하여 농자가 환경소리를 인식할 수 있는 휴대형 청각 보조 장구가 개발된다면 그들의 생활에 편리함을 줄 수 있을 것으로 판단된다.