• 제목/요약/키워드: 음성 신호 처리

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음성 신호 시간축 변환의 실시간 구현에 관한 연구 (A Study on Real-time Implementing of Time-Scale Modification)

  • 한동철;이기승;차일환;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.50-61
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    • 1995
  • 본 논문에서는 음성 신호가 가지고 있는 중요한 특성을 유지하면서 발음 속도만을 변화시키는 시간축 변환 방법을 범용 디지탈 신호 처리 프로세서를 이용하여 실시간으로 구현하였다. 음성 신호 시간축 변환은 음성 신호의 발음 속도만을 변화시키기 때문에, 입력 신호와 변환 신호간의 시간적 차이가 발생하여 실시간 처리가 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 입력, 변환 신호간의 시간차를 해결하기 위해서, 카세트 테이프 레코더의 모터 회전 속도를 조절하는 것과 같은 물리적 시간축 변환으로, 입력 음성 신호를 느리게 또는 빠르게 변환시켜 그 신호를 실시간 시스템의 입력으로 사용하였다. 카세트 레코더의 주행 속도만을 조절하는 물리적 변환은 원 신호의 피치 정보를 왜곡시켜, 원 음성의 특성을 변화시키기 때문에, 본 연구에서는 FIR 필터를 이용한 피치 보정 기법으로 왜곡된 신호를 원신호로 복원한 후, SOLA 시간축 변환 방법을 이용하여, 복원된 신호를 카세트 레코더의 모터 속도에 맞추어 시간축으로 변환하는 시스템을 실시간으로 구현하였다. 구현된 알고리듬으로 음성 신호를 시간축으로 변환하는 실험에서, 16비트 해상도를 가진 ADSP2101 프로세서로 구현한 결과와 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교할 때 평균 구간 신호 대 오차비가 대략 20dB로 두 결과가 거의 유사함을 알 수 있었다.

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자동차 잡음 환경에서 웨이브렛 밴드 엔트로피 앙상블 분석을 이용한 음성구간 검출 알고리즘 (Voice Activity Detection Algorithm using Wavelet Band Entropy Ensemble Analysis in Car Noisy Environments)

  • 이기현;이윤정;김명남
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1005-1017
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    • 2013
  • 음성구간 검출은 음성과 잡음이 섞인 신호에서 음성구간과 비음성구간을 구분하는 과정으로 음성 향상을 위한 신호처리에서 매우 중요한 과정이다. 지금까지 음성구간 검출에 관한 많은 연구가 있었지만, 낮은 신호 대 잡음비 환경이나 자동차 잡음과 같은 시간에 따른 변화가 심한 잡음환경에서는 좋은 성능을 보이지 못하였다. 본 논문에서는 웨이브렛 밴드 엔트로피 기반의 앙상블 분산과 소프트 문턱치 기법을 이용한 새로운 음성구간 검출 알고리듬을 제안하였다. 제안한 알고리듬의 성능을 비교 평가하기 위하여 자동차 잡음이 있는 다양한 신호 대 잡음비 환경에서 실험을 수행하였으며 실험결과, 제안한 방법의 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권1호
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    • pp.100-110
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    • 1994
  • 레이다 신호는 대표적인 전자파 신호로서 주변환경에 따라 시간, 주파수, 공간 영역에서 고유한 신호특성을 가지고 있으며, 신호처리 기법도 다양하다. 본 논문에서는 먼저 레이다를 위한 전파 신호처리 의정의와 필요성을 언급한뒤, 레이다 신호환경 특성을 살펴보고 신호처리를 위한 신호의 시간 및 스펙트럼 특성에 대해 기술하였다. 그리고, 신호특성에 적합한 신호처리기의 구현을 위해 레이다 신호처리에 관 련된 주요 기법에 대해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 신호처리 분야는 일반적으로 잘 알려진 음성이 나 영상신호처리 분야와 달리 고유한 알고리듬과 구조가 요구된다. 신호처리기법으로서 레이다 파형설 계, 해상도 모호성, 펄스압축, 클러터제거, 도플러처리, 일정오경보탐지, 클러터 지도, 표적군 형성/ 추출, 표적식별, 레이다영상기법, 적응배열처리 등에 관해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 선호처리 기술은 "스마트"한 레이다를 위한 두뇌 역할을 하기때문에 그 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 고속, 대용량의 신호를 주어진 빔 주사시간동안에 실시간으로 처리하여 표적 정보를 추출해야 하기 때문에 아직도 상용 프로세서의 속도 한계내에서 알고리듬의 수행에 다소 제약을 받고 있으나, 최근 디지탈 신호처리 전용의 고속 칩의 출현으로 많은 발전을 가져오고 있다. 끝으로, 향후 레이다 신호처리 발전 추세와 응용분야에 대해 살펴보았다. 응용분야는 군수 및 민수용의 겸용 파급효과가 매우 크고, 군용의 대공탐색 및 조기경보, 전장감시뿐만 아니라 전투기 탑재용으로 필수적이며, 특히 민수용의 공 항, 항공기, 선박, 위성 등 매우 다양하다. 최근 발전추세에 따른 기술로서 다중모드 신호처리, 고집적 회로기술, 적응배열, 디지탈 빔형성, 적응성, 고분해능 및 방향성, 표적식별, 다차원 신호처리에 대해 언급 하였다.

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유색 잡음에 오염된 음성의 향상을 위한 백색 변환을 이용한 일반화 부공간 접근 (A Generalized Subspace Approach for Enhancing Speech Corrupted by Colored Noise Using Whitening Transformation)

  • 이정욱;손경식;박장식;김현태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1665-1674
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유색잡음에 의해 오염된 음성신호의 음성향상 알고리즘을 제안한다. 유색잡음과 음성신호가 서로 상관이 없을 경우 유색잡음은 백색화 변환을 통해 무색잡음으로 변환된다. 이 변환된 신호를 음성신호 향상을 위한 일반화된 부공간 접근법에 적용한다. 전처리 과정에서의 백색화 변환으로 발생되는 음성 스펙트럼 왜곡은 제안한 알고리즘의 후처리를 통해 역 백색화하여 복구한다. 제안한 알고리즘의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다. 사용한 유색잡음은 자동차 잡음과 멀티 토커 배블 잡음이다. AURORA 및 TIMIT 데이터 베이스에서 취득한 데이터로 실험했을 때 제안하는 방법이 신호대잡음비 및 스펙트럼 왜곡 측면에서 기존 접근법보다 개선됨을 확인하였다.

음성·영상 신호 처리 알고리즘 사례를 통해 본 젠더혁신의 필요성 (Gendered innovation for algorithm through case studies)

  • 이지연;이혜숙
    • 디지털융복합연구
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    • 제16권12호
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    • pp.459-466
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    • 2018
  • 젠더혁신은 연구개발의 전 과정에서 남녀의 생물학적, 인지적, 사회적 특성 및 행동방식의 차이에 의한 성 젠더 요소를 고려하여 남녀 모두를 위한 보다 나은 연구개발과 지식을 창출하는 과정을 의미한다. 본 논문의 연구목적은 ICT산업, 자동차 산업, 빅데이터, 로봇 산업 등에 활용할 수 있는 영상 음성신호처리에서 문헌연구 및 기존 자료를 분석하고 사례 조사를 통하여 젠더혁신의 중요성을 고찰하는 것이다. 본 연구에서는 젠더 연구를 기반으로 영상 음성신호처리의 관련된 최신 국내외 문헌을 검색하고 총 8편의 논문을 선정한다. 그리고 젠더분석 측면에서, 연구대상, 연구 환경, 연구 설계로 구분하여 살펴본다. 연구결과로써, 노인음성 신호처리, 기계학습과 젠더, 기계번역 기술, 안면 젠더인식 기술의 음성 영상신호 처리 알고리즘 논문 사례 분석을 통하여 기존의 알고리즘에 젠더편향성이 있음을 밝히고 이들 알고리즘 개발에서 상황에 맞는 성 젠더 분석이 필요함을 보인다. 또한 알고리즘 개발에 다양한 성 젠더 요소를 반영하는 젠더혁신 방법과 정책을 제안한다. 추후 ICT에서의 젠더혁신은 남녀 모두의 요구를 반영한 제품과 서비스를 개발로 새로운 시장 창출에 기여할 수 있다.

음성신호 분석 기반의 신장 부항요법 효과 분석 (Effect Analysis of Kidney Cupping Therapy based on Voice Signal Analysis)

  • 조동욱;정연호;가민경;김봉현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.1474-1475
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    • 2013
  • 부항은 열 또는 음압(陰壓)장치에 의하여 부항단지 안에 음압을 조성하여 피부에 붙임으로써 피를 뽑거나 울혈(鬱血)을 일으키며 물리적 자극을 주어 병을 치료한다. 부항으로 얻어지는 물리적인 자극은 혈액순환을 촉진하고, 죽은피를 빼냄으로써 혈관을 자극하고 그로인해 다양한 효과를 얻는다. 따라서 본 논문에서는 신장에 해당하는 명문혈을 자극하여 신장과 관련된 음성분석 요소의 변화를 측정하였다. 이를 위해 신장에 이상이 없는 피실험자 10명을 선정하고 신장에 해당하는 명문혈을 자극하기 전과 후의 음성을 수집하였다. 실험은 음성분석 요소 중 신장과 관련된 1 Formant Bandwidth를 적용하여 신장 명문혈 자극 전과 후의 변화를 측정, 분석하였다. 실험 결과, 90%의 피실험자가 값이 감소하는 현상을 보였으며, 이를 통해 명문혈 자극에 따른 신장과 음성신호와의 상관성을 분석할 수 있었다.

대역폭 계층 구조의 광대역 음성 부호화기를 위한 상위 대역 부호화기 연구 (High-Band Codec for Bandwidth Scalable Wideband Speech Codec)

  • 김영보;정병학;손창용;성호상;박호종
    • 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.

이종 기기 간 음성통신을 위한 자동전환장치의 구현 (Implementation of the automatic switching device for the voice communications between heterogeneous devices)

  • 류창국;이배호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1321-1328
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    • 2015
  • 무전기의 음성통신은 PTT(: Push To Talk)를 이용한 반이중(half-duplex) 방식으로, 송신 시 단일 통화선로를 점유한다. 전화와 무전기간, UHF와 VHF 간의 인터페이스와 같이 서로 다른 이종 장치 간 음성통신을 위해서는 두 장치간의 자동전환장치가 요구되고, 이 장치는 입력 신호로부터 전송해야 할 음성을 검출하는 음성전환장치의 성능에 따라 전송되는 음성신호의 손실여부에 많은 영향을 받는다. 기존방식은 단순 입력신호의 크기 즉, 에너지 레벨을 통해 기준을 정함으로써 잡음에도 반응하는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 음성신호처리기법을 이용하여 입력된 신호가 음성임을 판별함으로써, 이종 기기 사이의 음성을 자동으로 전달하는 장치를 구현하였다. 이를 통해 음성 자동전환장치의 성능향상을 확인하였고, 이종 기기 간 음성 손실 없는 전송을 수행할 수 있었다.

균일양자화기의 잔여신호를 이용한 음성신호의 피치검출 (On a Pitch Extraction of Speech Signal using Residual Signal of the Uniform Quantizer)

  • 배명진;한기천;차진종
    • 한국음향학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.36-40
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    • 1997
  • 음성신호처리 분야에서 정확한 피치검출은 중요하고 필요하다. 지금까지 제안된 피치검출 알고리즘들은 음성신호의 다양성으로 인해 피치를 정확히 검출하기가 어렵다. 본 논문에서는 PCM과 같은 균일 양자화기의 잔여신호에 대해 음성신호의 기본주기를 검출하는 새로운 피치검출법을 제안하였다. 제안한 방법은 무잡음 음성에 대해 평균 0.25%의 조오율이 그리고 0dB의 SNR에 대해서는 평균 3.39%의 조오율이 나타나는 정확성을 보였다. 또한 음소의 천이영역이나 배경잡음 하에서도 피치검출의 정확도가 개선된 피치검출의 결과를 얻었다.

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잡음환경에서 음성-영상 정보의 통합 처리를 사용한 숫자음 인식에 관한 연구 (A Study on Numeral Speech Recognition Using Integration of Speech and Visual Parameters under Noisy Environments)

  • 이상원;박인정
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제38권3호
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    • pp.61-67
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    • 2001
  • 본 논문에서는 한국어 숫자음 인식을 위해 음성과 영상 정보를 사용하고, 음성에 사용하는 선형예측계수 알고리즘을 영상에 적용하는 방법을 제안한다. 입력으로 얻어지는 음성신호는 0.95의 매개변수를 통해 고역 신호가 강조되고, 해밍창과 자기상관 분석, Levinson-Durbin 알고리즘에 의해 13차 선형예측계수를 구한다. 마찬가지로, 그레이 영상신호도, 음성의 자기상관 분석, Levinson-Durbin 알고리즘을 사용하여 13차의 2차원 선형예측계수를 구한다, 이러한 음성/영상 신호에 대한 선형예측계수들은 다층 신경회로망에 적용하여 학습이 이루어졌고, 각 레벨의 잡음이 섞인 음성신호를 적용한 결과, 숫자음 '3', '5', '9' 에서 음성만으로 인식한 결과보다 훨씬 좋은 인식결과를 얻을 수 있었다. 결과적으로, 본 연구에서는 영상 신호의 2차원 선형 예측 계수들이 음성인식에 사용될 경우, 특징 추출에 따른 부가적인 알고리즘이 새로 고안될 필요가 없이, 음성특징 계수를 추출하는 방법을 그대로 사용할 수 있으며, 또한 데이터량과 인식율이 잡음 환경에서 보다 향상되는 효율적인 방법을 제시하고 있음을 알 수 있었다.

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