자동 음성 인식(Automatic Speech Recognition) 혹은 Speech-to-Text(STT)는 컴퓨터가 사람이 말하는 음성 언어를 텍스트 데이터로 전환하는 일련의 처리나 기술 등을 일컫는다. 음성 인식 기술이 다양한 산업 전반에 걸쳐 적용됨에 따라 높은 수준의 정확도와 더불어 다양한 분야에 적용할 수 있는 음성 인식 기술에 대한 필요성이 점차 증대되고 있다. 다만 한국어 음성 인식의 경우 기존 선행 연구에 비해 예사말/높임말의 구분이나 어미, 조사 등의 인식에 어려움이 있어 음성 인식 결과 후처리를 통한 성능 개선이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 N-Best 음성 인식 결과가 구성되었을 때 Re-ranking을 통해 한국어 음성 인식의 성능을 개선하는 모델을 제안한다.
최근의 합성음성단위 연결을 통한 음성합성 방법의 잘 알려진 문제점은 연결 부분에서 불연속이 발생한다는 것이다. 본 논문에서는 음성을 합성할 때 나타나는 스펙트럼의 불연속을 제거하기 위하여 개선된 스펙트럼 스무딩 방법을 제안한다. 그리고 보다 좋은 스무딩의 결과를 얻기 위하여 음성합성의 단위로는 문맥에 민감한 클러스터링된 다이폰을 사용한다. 스무딩 방법에서는 연결 구간에서의 다이폰 바운더리에서의 양쪽 스펙트럼의 분포를 고려하여 시간에 따라 가중치를 다르게 주어 스무딩을 수행한다. 또한 가중치를 결정할 때 비선형 함수인 B-Spline함수를 사용하여 스무딩을 수행하여 보다 자연스러운 스펙트럼을 생성 할 수 있었다.
본 논문에서는 CELP 음성 부호화기의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 최적 코드북 검색 과정에서 추가적인 알고리듬의 지연 없이 미래 정보를 이용하고 두 인접한 코드북 부프레임 사이의 동시 최적화를 통하여 음성 부호화기의 성능을 향상시킨다. 또한, 제안된 코드북 검색 과정의 계산량을 조절하기 위한 방법도 제공된다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위하여 IS-96A QCELP 음성 부호화기를 이용하여 합성음의 스펙트럼과 Segmental SNR로 성능을 측정하는 모의실험을 실시하였으며, 제안된 방법을 적용한 QCELP 음성 부호화기가 기존의 QCELP에 비하여 향상된 성능을 보여주었다.
4.16kbps의 전송률을 갖는 음성 부호화기 구조에 관하여 기술한다. 제안된 음성 부호화기는 개방 회로 피치 검출기와 이로부터 생성된 pulse train을 코드북으로 갖는 CELP 부호화기이다. Pulse-Train codebook은 분석 프레임별로 부호화 및 복호화 양단에서 생성되며 음성의 피치 및 포만트 정보를 내포하고 있다. 구현된 PT-CELP는 random codebook 방식의 CELP에 비해 적은 크기로 codebook을 만들 수 있으며 음성의 특징을 충분히 반영하므로 합성된 음성의 음질을 향상시킬 수 있다.
본 연구는 화자종속 소어휘 음성인식의 성능을 개선하는 데 그 목적이 있다. 인식에 사용될 음성의 특징을 얻기 위해 Winer 필터와 LPC&Cepstrum을 이용하여 프레임 당 12차 패턴을 추출하였다. 추출된 특징패턴을 인식하는 인식부는 특히 소어휘 음성인식에 우수한 성능을 보이는 기존의 역전파 신경회로망(Backpropagation Neural Network)에 인식율 개선을 위하여 퍼지추론시스템을 결합한 형태로 구현되었다. 실험결과 신경망만을 사용한 경우에 비하여 인식율이 향상됨을 연구하였다.
본 논문에서는 잡음환경에서의 음성신호복원(Speech Enhancement) 시스템 구현을 목적으로 한다 이를 위한 적응필터로서 LMS(Least Mean Square)알고리즘 FIR필터를 제안한다. 또 정밀 필터로서 신경망 필터를 제안한다. 잡음환경에서의 음성신호 복원 시스템은 잡음에 의해 왜곡된 음성신호에서 잡음성분만을 제거함으로써 음성신호를 복원하는 시스템이다. 일반적으로 잡음은 시변특성과, 비선형적인 전달특성을 갖는다. 그러므로 파라미터가 고정된 필터로는 제어하기가 힘들다. 이러한 이유로 본 논문에서는 LMS알고리즘 적응필터를 적용한다. 신경망 필터는 오차 역전파 학습 알고리즘에 의해 오차를 최소화하는 방향으로 필터의 파라미터를 수정한다. 제안한 필터로 잡음환경에서의 음성신호복원 시스템을 구성하고, 실험을 통해 필터의 성능을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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