• 제목/요약/키워드: 음성기반

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특징 맵 중요도 기반 어텐션을 적용한 복소 스펙트럼 기반 음성 향상에 관한 연구 (A study on speech enhancement using complex-valued spectrum employing Feature map Dependent attention gate)

  • 정재희;김우일
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.544-551
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    • 2023
  • 잡음 음성의 지각적 품질과 명료도 향상을 위해 활용되는 음성 향상은 크기 스펙트럼을 이용한 방법에서 크기와 위상을 같이 향상시킬 수 있는 복소 스펙트럼을 이용한 방법으로 연구되어왔다. 본 논문에서는 잡음 음성의 명료도와 품질을 더욱 향상시키기 위해 복소 스펙트럼 기반 음성 향상 시스템에 어텐션 기법을 적용하는 방안에 관해 연구를 수행하였다. 어텐션 기법은 additive attention을 기반으로 수행하며 복소 스펙트럼의 특성을 고려하여 어텐션 가중치를 계산할 수 있도록 하였다. 또한 특징 맵의 중요도를 고려하기 위해 전역 평균 풀링 연산을 같이 사용하였다. 복소 스펙트럼 기반 음성 향상은 Deep Complex U-Net(DCUNET) 모델을 기반으로 수행하였으며, additive attention은 Attention U-Net 모델에서 제안된 방법을 기반으로 연구를 수행하였다. 거실 환경의 잡음 데이터에 대해 음성 향상을 수행한 결과, 제안한 방법이 Source to Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short Time Objective Intelligibility(STOI) 평가 지표에서 기준 모델보다 개선된 성능을 보였으며, 낮은 Signal-to-Noise Ratio(SNR) 조건의 다양한 배경 잡음 환경에 대해서도 일관된 성능 향상을 보였다. 이를 통해 제안한 음성 향상 시스템이 효과적으로 잡음 음성의 명료도와 품질을 향상시킬 수 있음을 보여주었다.

가우시안 분포에서 Maximum Log Likelihood를 이용한 벡터 양자화 기반 음성 인식 성능 향상 (Vector Quantization based Speech Recognition Performance Improvement using Maximum Log Likelihood in Gaussian Distribution)

  • 정경용;오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제16권11호
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    • pp.335-340
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    • 2018
  • 정확한 인식률을 보이고 있는 상업적인 음성인식 시스템은 화자종속 고립데이터로부터 학습 모델을 사용한다. 그러나 잡음 환경에서 데이터양에 따라 음성인식의 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 가우시안 분포에서 Maximum Log Likelihood를 이용한 벡터 양자화 기반 음성 인식 성능 향상을 제안한다. 제안하는 방법은 음성에 대한 특징을 가지고 벡터 양자화와 Maximum Log Likelihood 음성 특징 추출 방법을 이용하여 유사 음성에 대한 음성 인식의 정확성을 높이는 최적 학습 모델 구성 방법이다. 이를 위해 HMM을 기반으로 음성 특징을 추출하는 방법을 사용한다. 제안하는 방법을 사용하여 기존 시스템에서 생성되어 사용되는 음성 모델에 대한 부정확한 음성 모델에 대한 정확성을 향상시킬 수 있으므로 음성 인식에 강인한 모델을 구성할 수 있다. 제안하는 방법은 음성 인식 시스템에서 향상된 인식의 정확도를 보인다.

웹 기반의 VoiceXML 문서 인터프리터의 설계 (The design of VoiceXML Interpreter based on the Web)

  • 이선남;김경아;이기호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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    • pp.355-357
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    • 2001
  • VoiceXML은 음성인식 및 음성합성과 음성처리기술을 이용하여, 시각에 의존하는 기존의 웹을 벗어나 음성 및 시각을 모두 활용할 수 있는 새로운 정보 서비스 패러다임으로 제시되어지고 있다. VoiceXML을 이용한 음성정보서비스를 제공할 경우, 마크업 언어형태로 작성된 시나리오를 인터프리터를 통해 서비스하기 때문에 시나리오 변경 요구시 재프로그램해야 하는 기존 음성정보서비스 시스템의 문제점을 쉽게 개선할 뿐만 아니라, 음성정보서비스의 개발자가 음성인식.음성합성과 같은 기술적인 문제와는 독립적으로 시나리오를 작성할 수 있다는 이점이 있다. 본 논문에서는 W3C Voice Browser Working Group에서 제안하는 문법표현.시스템구조.다이얼로그 모델 등을 지원하는 XML 기반 대화형 마크업 언어인 VoiceXML 문서의 인터프리터를 설계하고자 한다.

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음질 및 속도 향상을 위한 선형 스펙트로그램 활용 Text-to-speech (Text-to-speech with linear spectrogram prediction for quality and speed improvement)

  • 윤혜빈
    • 말소리와 음성과학
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    • 제13권3호
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    • pp.71-78
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    • 2021
  • 인공신경망에 기반한 대부분의 음성 합성 모델은 고음질의 자연스러운 발화를 생성하기 위해 보코더 모델을 사용한다. 보코더 모델은 멜 스펙트로그램 예측 모델과 결합하여 멜 스펙트로그램을 음성으로 변환한다. 그러나 보코더 모델을 사용할 경우에는 많은 양의 컴퓨터 메모리와 훈련 시간이 필요하며, GPU가 제공되지 않는 실제 서비스 환경에서 음성 합성이 오래 걸린다는 단점이 있다. 기존의 선형 스펙트로그램 예측 모델에서는 보코더 모델을 사용하지 않으므로 이 문제가 발생하지 않지만, 대신에 고품질의 음성을 생성하지 못한다. 본 논문은 뉴럴넷 기반 보코더를 사용하지 않으면서도 양질의 음성을 생성하는 Tacotron 2 & Transformer 기반의 선형 스펙트로그램 예측 모델을 제시한다. 본 모델의 성능과 속도 측정 실험을 진행한 결과, 보코더 기반 모델에 비해 성능과 속도 면에서 조금 더 우세한 점을 보였으며, 따라서 고품질의 음성을 빠른 속도로 생성하는 음성 합성 모델 연구의 발판 역할을 할 것으로 기대한다.

음성 구간 검출기의 실시간 적응화를 위한 특징 벡터의 차원 축소 방법 (Dimension Reduction Method of Feature Vector for Real-Time Adaptation of Voice Activity Detection)

  • 김평환;한학용;김창근;고시영;허강인
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.53-56
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    • 2004
  • 본 논문은 잡음 환경하에서 특징 벡터의 차원 축소를 통한 음성 구간 검출에 관한 연구이다. 음성/비음성 분류는 통계적 모델을 이용한 분류-기반 방법을 사용한다. 검출기에서 실시간 적응화를 위해 우도-기반의 특징 벡터에 대한 차원 축소 방법을 제안한다. 이 방법은 음성/비음성 클래스에 대한 가우시안 확률 밀도 함수에 의한 비선형적 우도값을 새로운 특징으로 취하는 방법이다. 음성/비음성 결정은 우도비 검증(Likelihood Ratio Test)의 방법을 이용하며, LDA(Linear Discriminant Analys)에 의한 축소 결과와 성능을 비교한다. 실험 결과 제안된 차원 축소 방법을 통하여 2차원으로 축소된 특징 벡터가 고차원에서의 결과와 대등함을 확인하였다.

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관객 반응정보 수집을 위한 음성신호 기반 감정인식 시스템 (A Speech Emotion Recognition System for Audience Response Collection)

  • 강진아;김홍국
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.56-57
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    • 2013
  • 본 논문에서는 연극공연을 관람하는 관객의 반응정보를 수집하기 위하여, 청각센서를 통해 관객의 음성을 획득하고 획득된 음성에 대한 감정을 예측하여 관객 반응정보 관리시스템에 전송하는 음성신호 기반 감정인식 시스템을 구현한다. 이를 위해, 관객용 헤드셋 마이크와 다채널 녹음장치를 이용하여 관객음성을 획득하는 인터페이스와 음성신호의 특징벡터를 추출하여 SVM (support vector machine) 분류기에 의해 감정을 예측하는 시스템을 구현하고, 이를 관객 반응정보 수집 시스템에 적용한다. 실험결과, 구현된 시스템은 6가지 감정음성 데이터를 활용한 성능평가에서 62.5%의 인식률을 보였고, 실제 연극공연 환경에서 획득된 관객음성과 감정인식 결과를 관객 반응정보 수집 시스템에 전송함을 확인하였다.

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효과적인 음성 인식 평가를 위한 심층 신경망 기반의 음성 인식 성능 지표 (Speech Recognition Accuracy Measure using Deep Neural Network for Effective Evaluation of Speech Recognition Performance)

  • 지승은;김우일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.2291-2297
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    • 2017
  • 본 논문에서는 음성 데이터베이스를 평가하기 위해 여러 가지의 음성 특성 지표 추출 알고리즘을 설명하고 심층 신경망 기반의 새로운 음성 성능 지표 생성 방법을 제안한다. 선행 연구에서는 효과적인 음성 인식 성능 지표를 생성하기 위해 대표적인 음성 인식 성능 지표인 단어 오인식률(Word Error Rate, WER)과 상관도가 높은 여러 가지 음성 특성 지표들을 조합하여 새로운 성능 지표를 생성하였다. 생성된 음성 성능 지표는 다양한 잡음 환경에서 각 음성 특성 지표를 단독으로 사용할 때보다 단어 오인식률과 높은 상관도를 나타내어 음성 인식 성능을 예측하는데 효과적임을 입증 하였다. 본 논문에서는 심층 신경망을 기반으로 한 음성 특성 지표 추출 방법에 대해 설명하며 선행 연구에서 조합에 사용한 GMM(Gaussian Mixture Model) 음향 모델 확률 값을 심층 신경망 학습을 통해 추출한 확률 값으로 대체해 조합함으로써 단어 오인식률과 보다 높은 상관도를 갖는 것을 확인한다.

UMP 테스트에 근거한 새로운 통계적 음성검출기 (A New Statistical Voice Activity Detector Based on UMP Test)

  • 장근원;장준혁;김동국
    • 한국음향학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.16-24
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    • 2007
  • 음성검출기는 이동 통신이나 음성신호처리 등에 매우 중요한 기법으로 사용된다. 일반적인 음성검출방식은 통계적인 모델을 기반으로 하여 likelihood ratio test (LRT)를 하게 된다. 그리고 이 값을 임계값과 비교하여 음성인지 아닌지 판단하게 된다. 본 논문에서는 가우시안 (Gaussian) 분포를 기반으로 하고 uniformly most powerful (UMP) 테스트를 이용하여 새로운 음성검출기법을 제안한다. 새로운 음성검출기법의 결정규칙은 기존 LRT에 기반하여 UMP 테스트를 통해 식을 유도하였다. UMP 테스트를 이용하면, 입력음성에 대한 절대값의 확률 분포를 Rayleigh 분포 형태로 얻을 수 있으며, 이 분포에 따라 최종적으로 음성검출을 하게 된다. 이 새로운 방식의 음성검출기는 기존의 방식에서 필요한 a priori signal-to-noise ratio (SNR) 값을 구하지 않고도 음성 유무를 판단할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 다양한 음성검출에 대한 성능 평가결과, 제안된 기법이 기존 방식에 비해 우수한 성능을 나타내었다.

언어 모델 기반 음성 특징 추출을 활용한 생성 음성 탐지 (Voice Synthesis Detection Using Language Model-Based Speech Feature Extraction)

  • 김승민;박소희;최대선
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.439-449
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    • 2024
  • 최근 음성 생성 기술의 급격한 발전으로, 텍스트만으로도 자연스러운 음성 합성이 가능해졌다. 이러한 발전은 타인의 음성을 생성하여 범죄에 이용하는 보이스피싱과 같은 악용 사례를 증가시키는 결과를 낳고 있다. 음성 생성 여부를 탐지하는 모델은 많이 개발되고 있으며, 일반적으로 음성의 특징을 추출하고 이러한 특징을 기반으로 음성 생성 여부를 탐지한다. 본 논문은 생성 음성으로 인한 악용 사례에 대응하기 위해 새로운 음성 특징 추출 모델을 제안한다. 오디오를 입력으로 받는 딥러닝 기반 오디오 코덱 모델과 사전 학습된 자연어 처리 모델인 BERT를 사용하여 새로운 음성 특징 추출 모델을 제안하였다. 본 논문이 제안한 음성 특징 추출 모델이 음성 탐지에 적합한지 확인하기 위해 추출된 특징을 활용하여 4가지 생성 음성 탐지 모델을 만들어 성능평가를 진행하였다. 성능 비교를 위해 기존 논문에서 제안한 Deepfeature 기반의 음성 탐지 모델 3개와 그 외 모델과 정확도 및 EER을 비교하였다. 제안한 모델은 88.08%로 기존 모델보다 높은 정확도와 11.79%의 낮은 EER을 보였다. 이를 통해 본 논문에서 제안한 음성 특징 추출 방법이 생성 음성과 실제 음성을 판별하는 효과적인 도구로 사용될 수 있음을 확인하였다.

음성통신을 위한 잡음처리 기술

  • 신종원;장준혁;김남수
    • 정보와 통신
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    • 제24권4호
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    • pp.27-35
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    • 2007
  • 음성 통신을 할 때 배경 잡음이 존재하게 되면 일반적으로 음질이 저하된다. 이것은 잡음 자체가 듣기 싫다거나 음성을 더 작게 들리게 만들기 때문이기도 하고 음성 코덱이 잡음이 섞이지 않은 깨끗한 음성에 최적화되어 있어서 잡음이 섞인 음성에 대한 코딩 효율이 떨어지기 때문이기도 하다. 이 논문에서는 잡음에 의한 음성 통신의 품질 저하를 막기 위한 방법으로서 음성 향상(speech enhancement) 기술과 음성 강화(speech reinforcement) 기술에 대해 소개한다. 음성 향상 기술이란 전송부의 마이크에서 녹음된 잡음과 음성이 섞인 입력 음성으로부터 깨끗한 음성을 추정하는 기술을 말한다. 음성 향상 기술은 상당히 오랜 기간 동안 연구되어 온 기술이며, 최근에는 각 파라미터의 분포에 의존하는 방법보다 확률 모델에 기반한 방법이 각광을 받고 있으며 인간의 청각 특성을 고려한 음성 향상 방법도 제안되고 있다. 음성 강화 기술이란 수신단에서 주변 잡음에 따라 전송되어 온 음성을 주파수별로 증폭하여 더 잘 들리도록 만드는 기술이다. 음성 향상이 내 주위의 잡음이 상대방에게 들리는 음성에 미치는 영향 혹은 상대방 주변의 잡음이 나에게 들리는 소리에 미치는 영향을 줄여주는 기술이라면 음성 강화는 내 주위의 잡음이 나에게 들리는 음성에 미치는 영향을 상쇄해 주는 기술이다. 이 경우 주변 잡음은 어떤 전자 시스템도 거치지 않고 귀로 직접 들어오기 때문에 잡음 자체를 줄여 주는 것은 힘들고 전송되어 온 음성을 적절히 증폭 혹은 변형함으로써 귀에 들리는 음질 또는 명료성을 개선하게 된다. 이 논문에서는 통계 모델을 기반으로 한 음성 향상 기법과 인간의 청각 특성을 고려한 음성 향상 기법, 그리고 음성 강화 기법에 대해 설명한다.을 시도한 결과 안정적이고 반복 가능한 급성 심부전 모델을 얻을 수 있었다. bench scale실험결과와 같이 AOC는 배수관망에서의 박테리아 증식과 크게 상관관계를 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.)', 'have a headache (2.10±0.79)', 'poor memory (2.09±0.83)', 'no appetite (1.99±0.85)', As for the correlation between iron parameter and clinical symptoms related to anemia, the hematocrit rate was negatively correlated with 'get a cold easily', 'pale face', 'feeling blue', 'difficult digestion' (p<0.05). The level of iron was negatively correlated with 'tired out easily', 'get a cold easily' (p<0.05) and TS (%) were negatively correlated with 'tired out easily (p<0.05)', 'get a cold easily (p<0.01). Our study resulted that the prevalence of a iron deficiency of a middle school girl is very high, therefore the guidelines for iron supplementation and nutritional education to improve their iron status should be provided.한 질소제거를 N-balance로부터