• 한국음향학회지
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• 제26권4호
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• pp.153-158
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• 2007

본 논문에서는 비정상적인 잡음 환경에서 음성향상을 위한 새로운 잡음 추정 기법을 제시한다. 제안된 방법은 잡음 전력 추정을 위해 주파수 채널별 음성부재확률 (SAP, Speech Absence Probability)을 선택적 가중 파라미터로 적용하여 음성 구간에서는 기존의 Minimum Statistics (MS)에 의한 잡음전력 추정치에 비중을 두고 비음성 구간에서는 Soft Decision (SD)에 기반한 잡음전력 추정치를 선택하도록 기존의 알고리즘을 결합한다. 제안된 알고리즘의 성능은 다양한 잡음 환경에서 음성향상기법에 적용하여 주관적인 음질평가 결과에 의해 평가하여 기존의 MS 또는 SD에 기반한 방법보다 향상된 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5843-5848
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• 2011

EVRC에서는 채널 스펙트럼의 효율을 높이고 시스템의 소비 전력을 줄이기 위하여, 통화시간 중에서 사용자가 말을 할 때만 음성신호를 압축하여 전달하고, 말을 하지 않을 때는 음성신호를 전달하지 않는다. 또한, EVRC에서는 음성 프레임을 1, 1/2, 1/8의 세 가지 전송률로 구분하여 다르게 처리 하고 있으며, 예를 들어, 1/8 전송률은 입력 신호가 묵음구간인 것을 의미한다. 본 연구에서는 LSP 파라미터의 분포특성을 이용한 유성음 구간, 무성음 구간, 묵음 구간을 구분하는 방법을 사용하여, 유성음인 경우에 대해 1 rate으로 부호화하고, 무성음 구간의 경우는 1/2 rate, 묵음의 경우에는 1/8 rate으로 전송하는 방법에 대하여 제안하였다. 즉, EVRC에서 full rate으로 보내는 부분에 대해서는 기존의 방식을 그대로 적용하며, half rate은 유성음, 무성음을 구분하여 유성음일 경우 full rate으로 바꾸어 전송하였고, 묵음에 대해서는 EVRC 기본 rate을 적용하였다. 실험과정에서는, SNR, ASDM, 전송률을 측정하였으며, 제안한 알고리즘을 사용하는 경우 EVRC에 비해 음성품질이 향상됨을 증명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권4호
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• pp.392-400
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• 2009

본 논문에서는 근단 (Near-End) 잡음 환경에서 ITU-T의 표준 음성부호화기인 G.729A CS-ACELP 기반의 효과적인 음성강화 기법을 제시한다. 일반적으로 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 수신하는 원단 화자 음성의 명료도가 매우 감소하므로, 이를 극복하기 위한 원단 화자 음성 강화 기법이 필요하다. 기존의 음성강화 시스템과는 대조적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 음성부호화기에 기반하여, 원단으로부터 수신된 비트스트림 파라미터 중 여기신호(excitation signal)를 강화하는 알고리즘을 제시한다. 구체적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 G.729A CS-ACELP의 부호화기를 통해 배경 잡음의 여기신호를 추정하고, 추정된 배경 잡음의 여기신호를 기반으로 원단 화자로부터 전송된 음성 신호의 여기신호를 강화시키는데, 특별히 G.729A 복호화기내에서 원단의 음성 신호를 직접 강화하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 음성 강화 기법의 성능은 다양한 잡음 환경 하에서 ITU-T P.800의 주관적 음질 측정 방법인 CCR (Comparison Category Rating) 테스트에 의해 평가되었으며, 기존의 SNR 복구 기법과 비교해서 우수한 성능을 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권5호
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• pp.80-90
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• 2009

본 논문에서는 냉장고로부터 방사되는 소음에 대한 사용자의 불쾌도를 객관적으로 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이를 위해 8개의 상용 냉장고로부터 방사되는 소음이 무향실과 아파트로부터 녹음되었다. 사용자가 냉장고 소음으로부터 느끼는 주관적 청감을 알아보기 위하여 100명의 평가자로부터 청감 실험을 통하여 각 냉장고 소음의 주관적 평가 데이터가 얻어졌다. 그리고 이로부터 심리 음향 속성을 나타내는 파라미터인 5개의 Sound Quality Metric (SQM) 도출하였다. 마지막으로 주관적 소음 평가 데이터와 5개의 객관적 SQM 값 사이에 높은 상관도를 부여하는 냉장고 소음에 대한 객관적 평가 모델이 제시된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권7C호
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• pp.691-699
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• 2006

VoIP(Voice over Internet Pratocol)와 같은 IP 네트워크망에서는 패킷 지연, 지터, 패킷 손실 등의 이유로 QoS(Quality of Service)를 보장받지 못하기 때문에, 패킷 손실을 은닉하는 방법에 대한 연구는 필수적이다. IP망에서 사용되는 대부분의 저전송률 음성부호화기는 자체적으로 패킷 손실 은닉(PLC: Packet Loss Concealment) 알고리즘을 사용하고 있지만, 예측 기법에 기반한 양자화 특성상 패킷 손실 이후에도 에러가 전파되는 문제가 있다. 또한, 손실된 패킷의 음성신호 특성을 고려하지 않고 과거 파라미터값을 반복시키는 기존 PLC 방법은 그 구현은 쉽지만 천이구간에서의 합성신호의 음질이 심각히 저하된다. 본 논문에서는 패킷 손실 환경에서 랩신호 특성에 따른 에러전파 영향을 정량적으로 분석하고 그 결과를 토대로 보간법 기반의 새로운 PLC 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 파라미터별로 음성신호의 특성을 고려해 선택적으로 보간법을 적용하고, 예측 필터의 메모리를 효과적으로 갱신한다. 성능평가 결과, 제안한 알고리즘은 VoIP에서 널리 사용되는 G.729 의 기존 PLC 알고리즘에 비해 다양한 FER 환경에서 성능이 향상되었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권5호
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• pp.222-228
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• 2010

본 논문에서는 비정상적인 배경 잡음 환경에서 음성향상을 위한 신호의 스펙트럼 변이 (Spectral Deviation)을 적용한 Soft Decision 기반의 잡음전력 수정 기법을 제안한다. 기존의 Soft Decision 기반의 잡음전력 추정에 있어서 잡음신호의 정상성(Stationarity)을 가정한 스무딩 파라미터를 사용하여 잡음전력을 추정하고 갱신하였지만, 잡음신호의 주파수적인 특성이 상대적으로 빠르게 변하는 비정상적인 환경에서는 강인하지 못한 단점을 가지게 된다. 본 논문에서는 신호의 스펙트럼 변이를 추정하여 정상적인 잡음 환경과 비정상적인 잡음 환경에 따라 적응적으로 잡음전력을 추정하고 갱신하여 잡음신호에 의해 오염된 음성신호를 향상시킨다. 제안된 알고리즘은 다양한 배경 잡음 환경에서 객관적인 음질측정 방법인 ITU-T P.862 perceptual evaluation of speech quality (PESQ)에 의해서 평가되었으며, 기존의 Soft Decision 기반의 음성 향상 기법과 비교하여 보다 향상된 성능을 보여주었다.

• 한국음향학회지
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• 제21권6호
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• pp.510-521
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• 2002

다중대역 여기부호화 (MBE: multi-band excitation) 음성 부호화기는 고조파 대역별로 유/무성음 판단을 수행함으로써 한 프레임 내에서 유성음과 무성음이 혼합되는 경우를 잘 모델링할 수 있다. 하지만 같은 주파수 대역에서는 유성음 성분과 무성음 성분이 공존할 수 없다. 또한 유/무성음 판단 과정에서 경험에 의한 임계치와의 비교 과정이 필요하므로 원음 스펙트럼과 합성음 스펙트럼간의 오류가 큰 경우가 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 모든 주파수 영역에서 유성음 성분과 무성음 성분이 혼합되는 것을 허용하는 혼합다중대역 여기 부호화 (MMBE: mixed multi-band excitation) 음성 모델을 제안하고, 모델 파라미터인 주파수 영역 혼합함수를 임계치와의 비교없이 효과적으로 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 제안한 음성 모델을 적용한 2.6 kbps 음성 부호화기를 구현해 본 결과, 2.9 kbps의 전송률을 갖는 MBE음성 부호화기에 비해서 낮은 전송률에서도 더 우수한 합성음 음질을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
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• 제20권3호
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• pp.24-33
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• 2001

이 논문에서는 대용량 음성 데이터베이스를 기반으로 하는 한국어 문장/음성변환시스템의 구현에 관해 기술한다. 기존 소량의 음성데이타를 이용하여 운율조절을 통해 합성하는 방식은 여전히 기계음에 가까운 합성음을 생성하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 대용량 음성 데이터베이스를 기반으로 하여 운율처리없이 합성단위 선정/연결에 의해 합성음질을 향상시키고자 한다. 대용량 음성 데이터베이스는 다양한 운율변화를 포함하도록 문장단위를 녹음하며 이로부터 복수개의 합성단위를 추출, 구축한다. 합성단위는 음성인식기를 훈련, 자동으로 음소분할하여 생성하며, 래링고그라프 신호를 이용하여 정교한 피치를 추출한다. 끊어 읽기는 휴지길이에 따라 4단계로 설정하고 끊어읽기 추정은 품사열의 통계정보를 이용한다. 합성단위 선정은 운율/스펙트럼 파라미터를 이용하여 비터비 탐색을 수행하게 되며 유클리디언 누적거리가 최소인 합성단위열을 선정/연결하여 합성한다. 또한 이 논문에서는 고품질 음성합성을 위해 특정 서비스 영역에 더욱 자연스러운 합성음을 생성할 수 있는 영역의존 음성합성용 데이터베이스를 제안한다. 구현된 합성시스템은 주관적 평가방법으로 명료도와 자연성을 평가하였고 그 결과 대용량 음성 데이터베이스를 기반으로한 합성방식의 성능이 기존 반음절단위를 사용한 합성방식보다 더 나은 성능을 보임을 알 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.127-134
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• 2005

VoIP에서 패킷의 손실은 음성의 품질에 영향을 주는 가장 중요한 요인이다. 따라서 수신된 정보로부터 손실된 패킷을 복구하는 것은 중요하다. 따라서 본 논문은 VoIP에서 가장 많이 사용되는 CELP 부호화기를 위한 수신측 기반의 손실 패킷 복구방법을 제안한다. 제안하는 WSOLA(Waveform Shift OverLab Add)기반의 BS-PLC (Both Side Packet Loss Concealment) 방법은 패킷 손실이 발생하였을 경우 미래 패킷을 이용할 수 있는 경우와 그렇지 않을 경우로 나누고, LP(Linear prediction) 파라미터와 여기 신호를 복구한다. 미래 패킷을 이용할 수 없는 경우에는 과거에 전송된 정상 패킷만을 가지고 복원을 하며, 미래 패킷을 이용할 수 있을 경우에는 과거의 정상 패킷과 미래의 정상 패킷을 동시에 이용하여 손실된 패킷을 복구한다. 연속 패킷 손실 환경은 Gilbert 모델로 설정하였고, 제안한 알고리즘을 VoIP에서 가장 많이 사용되는 CELP 음성부호화기인 G.729에 적용하여 성능을 비교한다. 성능 비교를 위해 손실율을 변화시키면서 SNR(Signal to Noise)와 MOS(Mean Opinion Score)측정하였고, 제안한 방법을 G.729의 패킷 손실 은닉 방법과 비교하였다. 실험 결과, 평균 손실률이 $20\%$에서도 SNR은 2dB, MOS값은 0.3정도로의 음질 개선을 보였다.