• 제목/요약/키워드: 피치변경

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음성신호의 실시간 피치변경에 관한 연구 (A Study on Real Time Pitch Alteration of Speech Signal)

  • 김종국;박형빈;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.82-89
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    • 2004
  • 고음질 합성을 하면서도 다양한 음색을 갖도록 하기 위해서는 파형부호화를 이용한 합성법에 적용할 수 있는 피치 변경법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 스펙트럼 왜곡률을 최소화하는 영교차 단위의 시간축 조절에 의한 피치 변경법과 피치 동기분석이 용이하고 다른 영역으로의 변환과정이 불필요한 피치시점 검출법을 제안함으로써 고음질을 유지하면서 시간영역에서만 처리됨으로써 계산량을 줄이고 스펙트럼 왜곡률을 최소화하고 위상을 그대로 보존할 수 있는 시간영역에서의 피치 변경법을 제안하였다. 결과적으로 전체 피치 변경율에 대해서는 기존의 방법에 비해서 제안한 방법의 스펙트럼 왜곡률이 0.73%개선되었고 피치 압축시에는 제안한 방법의 스펙트럼 왜곡율이 2.18%개선되었다.

피치변경율에 따른 최적의 피치변경법에 관한 연구 (A Study on the Optimal Pitch Alteration According to the Pitch Alteration Ratio)

  • 박형빈
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 제15회 음성통신 및 신호처리 워크샵(KSCSP 98 15권1호)
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    • pp.460-464
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    • 1998
  • 일반적으로 파형 부호화법에서는 발성자의 개성과 메시지 정보를 보존하여 음질의 명료성이 우수하다. 하지만 파형 부호화법이 규칙에 의한 합성에 적응되도록 하기 위해서는 운유 조절에서 피치 변경법이 요구되어 진다. 본 논문에서는 스펙트럼의 왜곡율을 최소화하면서도 위상을 그대로 보존할 수 있는 시간영역에서의 피치변경법을 적용하였다. 이러한 방법들은 시간영역에서만 처리됨으로써 계산량을 줄여 실시간 운율조절에 적합하다. 결과적으로 피치주기를 100%에서 50%로 압축한 경우 평균 스펙트럼 왜곡율은 5.62%이고, 피치주기를 100%에서 200%로 신장한 경우 평균 스펙트럼 왜곡율은 4.20%정도로 비교적 우수한 결과가 얻어졌다.

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평탄화된 여기 스펙트럼에서 켑스트럼 피치 변경법에 관한 연구 (On a Pitch Alteration Technique by Cepstrum Analysis of Flatten Excitation Spectrum)

  • 조왕래;함명규;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.82-87
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    • 1998
  • 음성합성은 합성방식에 따라 파형부호화법, 신호원부호화법, 혼성부호화법으로 분류 할 수 있다. 특히 고음질 합성을 위해서는 파형부호화를 이용한 합성방식이 적합하다. 그렇 지만, 파형부호화를 이용한 합성법은 여기 성분과 여파기 성분을 분리하지 않고 처리하기 때문에 음절단위나 음소단위의 합성기법으로는 바람직하지 못하다. 따라서 파형부호화법을 규칙에 의한 합성에 적용되도록 음원피치를 변경시키기 위한 피치 변경법이 필요하게 된다. 본 논문에서는 스펙트럼 왜곡을 최소화하기 위해 켑스트럼의 성질을 이용하여 피치를 변경 하는 방법에 대하여 제안하였다. 이 방법은 주파수영역상에서 여기 스펙트럼과 여파기 스펙 트럼을 분리하여 여기 스펙트럼을 여기 켑스트럼으로 변환한 후 영값 삽입이나 삭제에 의해 피치를 변경하고 스펙트럼영역에서 피치 변경된 스펙트럼을 재구성하는 기법을 적용하였다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 스펙트럼 왜곡율을 측정하여 본 결과 평균 스펙트럼 왜곡율은 평균 2.29%이하로 유지되었으며 주관적인 음질도 평균 3.74로 우수하였다.

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고음질 합성을 위한 피치변경법 (On the Pitch Alteration Methods for a High Quality Speech Synthesis)

  • 배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.66-77
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    • 1993
  • 고음질 합성을 위해서는 파형부호화법이 바람직하다. 파형부호화법을 규칙에 의한 음성합성기법에 적용하기 위해서는 메모리용량의 문제와 피치변경법이 해결되어져야 한다.메모리 용량의 문제는 최근 반도체 기술에 의해 극복되어 졌으며 이제는 음원피치변경의 문제가 남아있다. 따라서 본 논문에서는 성도 포먼트의 특성은 변화시키지 않고, 음원피치를 변경시키는 문제에 대해 정리하였다. 먼저 기존의 제안된 몇가지 기법들의 장단점들을 열거한 다음에 우리 연구실에서 제안했던 방법들에 대해 논의하고자 한다.

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고음질 운율조절용 시간-주파수 혼성영역 피치변경법 (On a Pitch Alteration Technique in Time-Frequency Hybrid Domain for High Quality Prosody Control of Speech Signal)

  • 이상효;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.106-109
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    • 1997
  • 음성합성분야에서 파형부호화 합성방식은 합성음의 자연성과 명료성을 유지할 수 있다. 그렇지만 법칙에 의한 합성방식에 적용하려고 하면 운율조절을 위해 음성의 피치를 변경해야만 한다. 우리는 본 논문에서 시간영역에서 시간축조절 피치변경법에 의해 켑스트럼 피치변경법의 위상왜곡을 보상하는 시간-주파수 혼성형 피치변경법을 새로이 제안하였다. 이 방법은 연속 프레임에서 파형들간의 연결점에서 유발될 수 있는 위상스펙트럼 왜곡을 제거할 수 있고, 또한 200%의 피치변경에 대해서도 진폭스펙트럼의 왜곡이 1.18% 이하인 성능을 얻었다.

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지속시간 변경에 의한 다중음성 합성에 관한 연구 (A Study on the Multiple-Speech Synthesis using the Duration Control)

  • 김명;서지호;배명진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.97-100
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    • 2004
  • 다중음성 합성시스템은 단일 화자의 음성을 입력받아 다양한 음색의 다중음성으로 합성을 해주는 음성합성 시스템이다. 기존의 다중음성 합성시스템의 출력인 다중 합성음은 피치만 변경된 음성으로 원 음성과 동일한 지속시간을 갖게 된다. 따라서 피치 변경된 음성간의 구분이 어렵게 되며 이러한 사항을 개선하고자 본 논문에서는 피치와 지속시간 변경에 의한 다중음성 합성시스템에서 관한 연구를 하였다. 본 논문에서는 시간 영역에서의 지속시간 변경법인 PSOLA방식을 적용하여 피치 변경된 음성의 지속시간을 변경하였다. 지속시간 변경을 적용한 다중음성 합성시스템을 이용하면 한 사람의 음원 목소리로 여러 사람이 응원하는 효과음을 낼 수 있는 합성기로 사용할 수 있고 영화의 효과음, 핸드폰의 음성 메시지 서비스 등에서 용이하게 사용될 것으로 예상하고 있다.

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음색변경을 위한 피치시점 검출에 관한 연구 (On a Detection of Pitch Point for Voice Color Conversion)

  • 박형빈;배명진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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    • pp.149-152
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    • 2000
  • 음성신호처리분야에서 피치시점 검출은 음성 합성시에 여기원의 특성을 나타내어 음질의 자연성을 결정한다. 이에 본 논문에서는 음색 변경시에 운율조절에 필요한 피치시점 검출법을 제안한다. 제안한 방법은 시간영역에서 직접 처리하기 때문에 피치동기분석이 용이하고 다른 영역으로의 변환과정이 불필요하다. 또한 기존의 피치시점검출 방법에서는 결정논리를 실험적인 문턱 값이나 무게치를 적용하여 처리하는 반면에 제안한 방법은 분석구간별로 얻어지는 주기적인 성문특성을 적용하여서 정확한 피치시점을 검출할 수 있었다

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음성 파형코딩 음원피치 변경에 관한 연구 -LPC와 주기반분법에 의한 피치변경법- (On Altering the Pitch of Speech Signals in Waveform Coding -Alteration Method by the LPC and the Pitch Halving-)

  • 배명진;윤희상;안수길
    • 한국음향학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.11-19
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    • 1991
  • 음성 신호의 합성기법들 중에서 파형코딩법은 음질이 우수하기 때문에 분석에 의한 합성법으로 많이 사용하고 있다. 그렇지만 음원과 성도의특성을 분리하지 않고 파형의 잉여분만을 제거한 후에 파 형자체를 저장하기 때문에 규칙에 의한 합성기법으로 사용하기에는 어려움이 많다. 본 논문은 파형코딩 법 중 선형 PCM 코딩법으로 저장된 음성파형에 대해 피치를 양분할 수 있는 주기반분법을 제안하여 파형자체의 음원을 분리하지 않고 피치 주기를 변경시킬 수 있는 새로운 피치 변경법을 제안하였다. 따 라서 음질이 우수한 파형코딩 합성법으로 규칙에 의한 합성을 수행할 수 있다.

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켑스트럼 기반 혼성영역 피치변경법의 처리시간 단축에 관한 연구 (On a Processing Time Reduction of Cepstrum-Based Pitch Alteration in Time-Frequency Hybrid Domain)

  • 조왕래;김종국;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.41-47
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    • 2010
  • 음성변환을 위한 피치변경법은 시간영역법과 주파수영역법, 혼성영역법이 많이 사용되고 있으며 시간-주파수 혼성영역법은 스펙트럼 왜곡이 적고 명료성과 자연성이 우수하다는 장점이 있는 반면 영역변환을 위한 처리시간이 매우 길다는 단점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 시간-주파수 혼성 영역 피치변경법의 처리시간을 단축하는 방법을 제안하였다. 음성신호를 켑스트럼으로 변경하는 과정에서 사용되는 FFT와 IFFT의 비트-재정렬 과정을 생략함으로써 처리시간을 단축하는 방법이다. 이를 적용함으로써 기존의 켑스트럼 피치변경법과 같은 음성품질을 유지하면서도 처리시간은 86.26%로 단축할 수 있었다.

서브밴드 선형근사에 의한 피치변경법에 관한 연구 (A Study on the Pitch Alteration Technique by Sub-band Linear Approximation in Spectrum)

  • 김영규;김봉영;배명진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.2423-2426
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    • 2003
  • 음성합성은 합성방식에 따라 파형부호화법, 신호원부호화법, 혼성부호화법으로 분류할 수 있다. 특히 고음질 합성을 위해서는 파형부호화를 이용한 합성방식이 적합하다 하지만 파형부호화를 이용한 합성법은 여기 성분과 여파기 성분을 분리하지 않고 처리하기 때문에 음절단위나 음소단위의 합성기법으로는 바람직하지 못하다. 따라서 파형부호화법을 규칙에 의한 합성에 적용되도록 음원피치를 변경시키기 위한 피치 변경법이 필요하게 된다. 본 논문에서는 스펙트럼 왜곡을 최소화하기 위해 서브 선형근사에 의하여 스펙트럼 평탄화 시킨 후 스펙트럼 스케일링을 이용하여 피치를 변경하는 방법에 대하여 제안하였다. 기존 방법인 LPC법, Cepstrum법과 비교하여 어느 정도의 우수성을 보이는지 평가하였고 평가방법은 각각의 평탄화 된 신호의 분산을 구하여 평탄화의 정도를 측정하였다. 이때 평탄화 된 신호는 최고점이 영이 되도록 정규화 시키고 평균이 영인 분산을 계산하였다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 스펙트럼 왜곡율을 측정하여 본 결과 평균 스펙트럼 왜곡율은 평균 2.12% 이하로 유지되었으며 실험결과 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 보여주었다.

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