• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.293-296
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• 2016

음성 신호는 자음 신호와 모음 신호의 결합으로 이루어져 있지만 그 특성상 자음보다는 모음 신호의 지속시간이 길다. 따라서 전체적으로 음성 신호 블록들 사이의 상관관계가 상당히 크다고 간주할 수 있다. 하지만 같은 음성 신호 내에서도 주파수 대역별로 그 상관관계가 다르게 나타난다. 음성신호를 128개의 데이터를 갖는 블록들로 나눈 후 각 블록의 FFT를 구한다. 여러 주파수 대역별 FFT 값으로 부터 이웃 블록들과의 공분산 행렬을 구하고 이 행렬로부터 고유값을 계산해 낸다. 이중 첫 번 째 고유값은 주성분과 관련이 있다. 다양한 주파수 대역별로 주성분을 구한 후 이 주성분의 값들이 대역별로 어떻게 나타나는지 그 분포를 알아보고 어떤 대역의 공분산 행렬의 고유값을 선택해야 더 안정적인 결과를 얻을 수 있을지 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1076-1082
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• 2013

자기 공분산 기울기를 이용하여 음성 신호와 배경 잡음 신호를 구분할 때 구분 가능성을 높이기 위해 주파수 영역에서 음성 신호의 자기 공분산 기울기를 최대화하는 주파수 대역을 찾아내었다. 디지털 샘플링 된 음성 신호를 일정한 개수의 신호로 이루어진 블록으로 나눈 후 각 블록에 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 하여 주파수 영역으로 변환한 다음 임의의 주파수 대역에서 각 블록에서의 공분산을 구하고 이 공분산 값들을 연결하는 직선 근사를 한 후에 이 직선의 기울기를 자기 공분산 기울기로 사용하는데 이 값은 음성 신호의 특성 상 주파수 대역별로 차이가 있다. 따라서 어느 주파수 대역에서 자기 공분산 기울기가 크게 나타나는지 200개의 남성 음성 파일을 이용하여 주파수 대역별로 비교 분석하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.755-758
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• 2000

본 논문에서는 AMR(Adaptive Multi-Rate)를 이용하여 광대역 음성부호화기를 설계하였다. 16kHz로 샘플링 된 입력 신호를 QMF 필터에 의해 두 개의 대역으로 나누어, 각각 decimation하여 두 개의 8kHz 샘플링 신호로 변환시킨 후 저대역(0Hz-3400Hz)의 신호와 고대역(3400Hz -7000Hz)의 신호로 나누어 각각 부호화한다. 나누어진 두 개의 협대역 음성신호는 AMR(Adaptive Multi-Rate)과 ATC(Adaptive Transform Coding)을 사용하여 각각 부호화되어 전송된다. 두 대역으로부터 부호화된 정보는 20.2kbps에서 12.75kbps까지의 전송률을 갖고, 수신단에서는 각 대역을 AMR과ATC방법으로 역부호화하여 음성신호를 합성한다. 설계된 광대역 음성부호화기의 성능을 평가하기 위해 ITU-T의 표준안인 G.722를 포함하여 MOS 시험을 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권5B호
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• pp.632-638
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• 2001

본 논문에서는 AMR(Adaptive Multi-Rate)를 이용하여 광대역 음성부호화기를 설계하였다. 16kHz로 샘플링된 입력 신호를 QMF 필터에 의해 두 개의 대역으로 나누어, 각각 decimation하여 두 개의 8kHz 샘플링 신호로 변환시킨 후 저대역(0Hz-3400Hz)의 신호와 고대역(3400Hz∼7000Hz)의 신호로 나누어 각각 부호화한다. 나누어진 두 개의 협대역 음성신호는 AMR(Adaptive Multi-Rate)과 ATC(Adaptive Transform Coding)을 사용하여 각각 부호화되어 전송된다. 두 대역으로부터 부호화된 정보는 20.2kbps에서 12.75kbps까지의 전송률을 갖고, 수신단에서는 각 대역을 AMR과 ATC 방법으로 역부호화하여 음성신호를 합성한다. 설계된 광대역 음성부호화기의 성능을 평가하기 위해 ITU-T의 표준안인 G.722를 포함하여 MOS 시험을 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.809-812
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• 2001

본 논문에서는 AMR(Adaptive Multi-Rate)과 MLT (Modulated Lapped Transform) 벡터 양자화 방법을 이용하여 광대역 음성부호화기를 설계하였다. 제안한 음성부호화 알고리즘은 split-band 구조를 가지고 있으며 16kHz로 샘플링 된 신호를 입력받아 QMF 필터에 의해 두 개의 대역으로 나누어, 각각 8kHz 샘플링 신호로 변환시킨 후 저대역(0Hz-3400Hz)의 신호와 고대역(3400Hz -7000Hz)의 신호로 나누어 각각 부호화한다. 나누어진 두 개의 협대역 음성신호는 AMR(Adaptive Multi-Rate)부호화기와 MLT (Modulated Lapped Transform)벡터 양자화 방법을 사용하여 각각 부호화되어 전송된다. 수신단에서는 각 대역을 AMR과 IMLT(Inverse MLT) 벡터 양자화 방법으로 역부호화하여 음성신호를 합성한다. 제안한 음성부호화기는 20.2kbps에서 12.15kbps까지의 다전송률로 동작된다. 설계된 광대역 음성부호화기는 MOS시험 결과로부터 G.722의 56 kbps 음성이 설계된 코더의 20.2 kbps와 비슷한 음질을 갖음을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권2호
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• pp.81-89
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• 2008

광대역 신호는 16 kHz로 표본화되어 50-7000 Hz로 밴드 제한된 신호를 말하며, 전화대역 음성 신호에 비해서 높은 자연성(naturalness)과 명료성(intelligibility)을 가진다. 이런 특징으로 광대역 부호화기는 화상회의, 디지털 AM 방송 및 고음질 음성통신 등에 사용될 수 있다. 본 논문에서는 가변대역 특징을 갖는 광대역 음성 오디오 부호화기를 제안하였다. 제안된 부호화기는 대역분한 구조를 가진다. 저주파 대역은 전화대역 음성 부호화기로 많이 사용되고 있는 8 kbit/s ITU-T G.729나 보다 높은 전송률로 오디오 신호까지 처리할 수 있는 11.8 kbit/s ITU-T G.729 Annex E로 부호화한다. 고주파 대역은 청각 모델을 기반으로 한 파라미터 부호화 방법으로 부호화한다. 제안된 고주파 대역 부호화는 감마톤 필터뱅크(gammatone filterbank)를 이용하여 입력신호를 임계대역으로 분할한 후, 각각의 임계대역 신호를 양자화한다. 저주파 대역 부호화기와 고주파 대역 부호화기는 서로 독립되어 있으므로, 복호화기에서는 채널 조건에 따라 전화대역 합성신호와 광대역 합성신호를 선택할 수 있는 특징이 있다. 성능 평가 결과, 제안된 부호화기는 낮은 전송률과 짧은 지연 시간으로 음성과 오디오 신호 모두에 대해 ITU-T G.722.1 24 kbit/s와 동등한 음질을 제공한다는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.395-401
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• 2005

본 논문에서는 대역폭 계층 구조의 광대역 음성 부호화기를 위한 8kbps 상위 대역 부호화기를 제안한다. 광대역 입력 음성 신호는 하위 대역 신호와 상위 대역 신호로 분리되고, 하위 대역 신호는 표준 협대역 음성 부호화기로 처리하고, 상위 대역 신호는 제안하는 부호화기로 처리하는 구조를 가진다. 제안한 상위 대역 부호화기는 입력 신호를 부프레임 단위로 MLT 변환하고 MLT 계수를 크기와 부호로 분리하여 각각의 특성에 적합하도록 양자화 한다. MLT 계수 크기는 다수의 시간과 주파수 성분을 함께 가지는 밴드로 분할하고, 각 밴드 신호는 2차원 DCT 변환하여 양자화하며, 하위 대역의 에너지 정보를 이용하여 양자화 성능을 향상시킨다. MLT 계수 부호는 각각의 중요도를 판정하여 일부 부호만 선택적으로 양자화 하는 방법을 사용한다. 제안한 상위 대역 부호화기를 포함하는 19.8kbps 광대역 부호화기의 객관적 성능과 주관적 성능을 측정하였으며, 32kbps G.722.1보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.811-816
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• 2019

본 논문에서는 잡음이 포함된 4채널의 음원신호를 주파수 대역의 독립벡터분석 알고리즘에 의하여 깨끗한 음성신호와 혼합잡음신호를 분리하는 기법을 먼저 제안한다. 제안한 독립벡터분석 알고리즘에 의하여 분리된 음원신호를 주파수대역 지연합 빔형성기로부터 출력되는 신호와 독립벡터분석으로부터 분리된 출력신호 간의 상호 상관성을 이용하여 향상된 출력음성신호를 구한다. 본 실험에서는 백색잡음이 포함된 0dB, -5dB의 SNR의 입력 혼합잡음음성에 대하여, 본 논문에서 제안하고 있는 알고리즘이 주파수대역 지연합 빔형성기 알고리즘만을 사용하였을 때 보다 최대 10.90dB의 SNR 및 10.02dB의 Segmental SNR이 개선되었음을 확인하였다. 따라서 본 논문의 알고리즘 기법이 주파수대역 지연합 빔형성기와 비교하여 음성품질이 향상된 것을 실험 및 고찰을 통하여 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.783-786
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• 2000

본 논문에서는 웨이브렛 변환을 적용한 광대역 음성부호화 알고리즘을 제안하였다. 제안한 음성부호화 알고리즘은 split-band 구조를 가지며, 16 kHz로 sampling된 입력신호를 QMF를 이용해서 동일한 대역폭을 갖는 두 개의 subband 신호로 나누고 이를 8kHz의 sampling율을 갖도록 downsampling 한다. 그리고 저대역 신호는 GSM-EFR 음성부호화 알고리즘을 이용하여 부호화하고, 고대역 신호는 DWT(Discrete Wavelet Transform)을 적용하여 subband로 나누어 부호화하였다. 각 subband에서 양자화 된 파라미터는 IDWT(Inverse DWT)과정을 거쳐서 upsampling되고 합성 QMF를 통과시켜 최종 합성음을 구하였다. 제안한 음성부호화기는 저대역 신호의 GSM-EFR 부호화에 12.2 kbps, 웨이브렛 변환을 이용한 고대역 신호의 부호화에 7.8 kbps로 전체 20 kbps의 전송율을 가지면서 G.722 표준안의 56 kbps에서의 합성음과 비슷한 음질을 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제29권2호
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• pp.148-153
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• 2010

음성 신호처리 환경에서 잡음이 섞인 신호를 개선할 목적으로 음성향상 기법이 많이 이용되고 있다. 잡음추정 알고리즘은 변화하는 환경에 빠르게 적응할 수 있어야 하며 음성신호의 영향을 줄이기 위해 음성신호가 존재하지 않는 구간에서만 잡음의 파워를 갱신한다. 이러한 방법은 음성구간검출이 선행되어야 한다. 그러나 잡음에 열화된 음성신호에 묵음구간이 존재하지 않을 경우, 위와 같이 음성검출을 통한 묵음구간에서의 잡음 추정 방법 및 SNR 추정 방법이 적용될 수 없다. 본 논문에서는 묵읍구간이 존재하지 않는 연속음성신호에서 SNR을 추정하는 기법을 제안한다. 음성신호는 MBE(Multi-Band Excitation) 발성 모델에 따라 유 무성음으로 구분할 수 있다. 그리고 에너지가 유성음에 대부분 분포하기 때문에, 부가성 잡음환경에서 유성음의 에너지를 음성신호의 에너지로 근사화하여 SNR을 추정할 수 있다. 제안하는 방식은 연속음성신호를 IMBE (Improved Multi-Band Exciation) 보코더를 이용해 유 무성음 대역으로 구분하고, 각각 대역의 에너지 정보를 아용하여 단구간 음성신호의 SNR을 계산한다. 전체 음성구간의 SNR은 단구간 SNR의 평균값을 통해 추정한다.