• 말소리와 음성과학
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• 제6권2호
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• pp.3-8
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• 2014

This paper deals with how mental fatigue has an effect on human voice. For this a monotonous task to increase the feeling of the fatigue and a set of subjective questionnaire for rating the fatigue were designed. From the experiments the designed task was proven to be monotonous based on the results of the questionnaire responses. To investigate a statistical relationship between speech features extracted from the collected speech data and fatigue, the T test for two-related-samples was used. Statistical analysis shows that speech parameters deeply related to the fatigue are the first formant bandwidth, Jitter, H1-H2, cepstral peak prominence, and harmonics-to-noise ratio. According to the experimental results, it can be seen that voice is changed to be breathy as mental fatigue proceeds.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.289-290
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• 2007

In order to improve the performance of a speech recognition system in the presence of noise, we propose a noise robust front-end using two-channel speech signals by separating speech from noise based on the computational auditory scene analysis (CASA). The main cues for the separation are interaural time difference (ITD) and interaural level difference (ILD) between two-channel signal. As a result, we can extract 39 cepstral coefficients are extracted from separated speech components. It is shown from speech recognition experiments that proposed front-end has outperforms the ETSI front-end with single-channel speech.

• 말소리와 음성과학
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• 제15권4호
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• pp.81-90
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• 2023

청지각적 평가 및 음향학적 분석은 음성평가를 위해 임상 현장에서 일반적으로 사용해오고 있다. 본 연구는 음성장애 환자의 청지각적 및 음향학적 측정 시 말 과제 효과를 조사하고자 한다. 음성장애로 진단받은 총 22명의 환자로부터 모음연장발성(/a/, /e/, /i/, /o/, /u/, /ɯ/, /ʌ/)과 연속구어('가을'표준문단의 9개 하위문장)를 녹음하였다. 음성장애 평가 및 치료 경험이 있는 2명의 음성언어치료사가 맹검 및 무작위 음성 샘플을 사용하여 GRBAS('G', 'R', 'B', 'A', 'S')척도 및 CAPE-V('OS', 'R', 'B', 'S', 'P', 'L')를 사용하여 청지각적 평가를 실시하였다. 또한, ADSV(analysis of dysphonia in speech and voice model)를 이용하여 켑스트럼 및 스펙트럼 측정치를 구하였다. 모음 유형에 따라 GRBAS 척도에서 'B'를 제외하고 청지각적 평가에 영향을 미치지 않았으나, CAPE-V에서는 'OS', 'R', 'B'에 영향을 미쳤다(p<.05). CPP 및 L/H ratio 는 모음 유형과 문장 위치의 영향을 받았다. 표준문단의 CPP값은 모든 모음에서 'G', 하위 9문장과 유의미한 부적 상관 관계가 나타났고, 특히, /e/모음(r=-.739)에서 가장 높은 상관관계를 보였다. 두 번째 문장의 CPP는 모든 모음과 높은 상관관계를 보였다. CAPE-V는 말 자극에 따라 GRBAS보다 청지각적 평가에 더 많은 영향을 받을 수 있으며, 'B' 척도, CPP, L/H ratio는 모음 유형과 자음을 포함한 문장 위치에 따라 영향을 받았다. 따라서, 음성 장애 환자의 음성 평가에서 모음을 사용할 때는 /a/뿐만 아니라 ' 기식성'음질과 음향적으로 상관성이 높은 /i/모음을 함께 사용하는 것이 유용할 수 있다. 또한 /e/모음은 한국 표준문단 '가을' 및 하위 문장들과 음향적으로 상관성이 높았으므로 문단 대신 사용할 수 있을 것이다. 또한, 음성장애 신호들이 대부분 비주기적이라는 점을 감안할 때, CPP와 함께 표준문단 중 가장 음향적으로 상관성이 높은 두 번째 문장을 사용할 수 있을 것이다. 이러한 결과는 말과제가 청지각적 평가 및 음향학적 측정에 미치는 영향에 대한 임상적 증거를 제공하며, 이는 음성장애 환자의 음성 평가에 대한 가이드라인을 제공하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 말소리와 음성과학
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• 제15권4호
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• pp.45-51
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• 2023

나이가 들면서 발생하는 음성 문제는 사회적, 정서적으로 영향을 미칠 수 있으며, 나아가 고립감과 우울증으로 이어질 수 있다. 이에 본 연구에서는 노화로 인한 음향학적 특성 변화를 음질과 구어 유창성의 변화를 알아보고자 한다. 이를 위해 노년층 남성 20명과 청년층 남성 20명이 산출한 연장발성과 구절 읽기 과제를 녹음하여 분석하였다. 음질 분석 변수로 기본주파수(F0), 주기 변동률(jitter), 진폭 변동률(shimmer), 켑스트럼 정점(cepstral peak prominence, CPP) 값을 분석하였으며 구어 유창성 분석 변수로는 평균 음절 길이(average syllable duration, ASD), 조음 속도(articulation rate, AR), 구어 속도(SR)를 분석하였다. 연구결과, 음질 측정에서 노년층의 경우 F0가 높게 나타났으며 jitter, shimmer, CPP의 결과값을 통해 음질이 저하된 것으로 나타났다. 구어 유창성 분석 결과, 노년층은 ASD, AR, SR의 결과값을 통해 느리게 발화하는 것으로 나타났다. 음질과 구어유창성 간 상관관계 분석 결과, shimmer와 CPP 값과 각각 ASD와 SR에서 높은 상관관계가 나타났다. 본 연구결과를 통해 노화에 따른 음성과 구어 유창성 변화를 조기에 발견하고 이에 대한 적절한 훈련법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권3호
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• pp.67-72
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• 2010

본 논문에서는 음성과 얼굴 정보를 분석하여 자동차환경에서 운전자를 검증하는 기술을 소개한다. 음성정보를 이용한 화자검증을 위해서는 잘 알려진 Mel-scale Frequency Cepstral Coefficients(MFCCs)를 음성 특징으로 사용하였으며, 동영상을 이용한 얼굴검증에 대해서는 AdaBoost를 이용하여 검출된 얼굴 영역에 대해 주성분 분석을 수행하여 데이터의 크기가 현저히 줄어든 특징벡터를 추출하였다. 기존의 화자검증 방식에 비해 본 논문에서는 추출된 음성 및 얼굴 특징들을 Gaussian Mixture Models(GMM)-Supervector기반의 Support Vector Machine(SVM)커넬 방식에 적용하여 운전자의 음성과 얼굴을 효과적으로 검증하는 방식을 제안하였다. 실험결과 제안한 방법은 단순한 GMM 방식이나 SVM 방식보다 운전자 검증성능을 향상시킴을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.237-243
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• 2004

A multichannel smart sound sensor capable to detect and identify sound events in noisy conditions is presented in this paper. Sound information extraction is a complex task and the main difficulty consists is the extraction of high­level information from an one-dimensional signal. The input of smart sound sensor is composed of data collected by 5 microphones and its output data is sent through a network. For a real time working purpose, the sound analysis is divided in three steps: sound event detection for each sound channel, fusion between simultaneously events and sound identification. The event detection module find impulsive signals in the noise and extracts them from the signal flow. Our smart sensor must be capable to identify impulsive signals but also speech presence too, in a noisy environment. The classification module is launched in a parallel task on the channel chosen by data fusion process. It looks to identify the event sound between seven predefined sound classes and uses a Gaussian Mixture Model (GMM) method. Mel Frequency Cepstral Coefficients are used in combination with new ones like zero crossing rate, centroid and roll-off point. This smart sound sensor is a part of a medical telemonitoring project with the aim of detecting serious accidents.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권7호
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• pp.134-135
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• 1999

본 논문에서는 최근에 널리 연구되고 잇는 다해상도 신호해석 방법인 웨이브렛 변환, 웨이브렛 패킷, 그리고 코사인 패킷 알고리듬을 잡음음성의 음질개선에 이용하여 각각의 성능을 비교하였으며, 또한 이를 기존의 스펙트럼 차감법의 성능과 비교 분석하였다. 성능비교의 척도로는 SNR과 켑스트럼 거리를 이용하였다. 실험결과 SNR면에서는 코사인 패킷이 가장 좋은 결과를 보였고 켑스트럼 거리의 경우 코사인 패킷과 웨이브렛 패킷이 훨씬 나은 결과를 보였다. 주관적인 청취결과 역시 코사인 패킷이 가장 좋은 결과를 보였으며, 기존의 스펙트럼 차감법은 musical noise의 영향으로 인해 상대적으로 다른 방식에 비해 합성음의 음질이 많이 떨어짐을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권5호
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• pp.587-609
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• 2018

There is greater significance in identifying the incipient damages in structures at the time of their initiation as timely rectification of these minor incipient cracks can save huge maintenance cost. However, the change in the global dynamic characteristics of a structure due to these subtle damages are insignificant enough to detect using the majority of the current damage diagnostic techniques. Keeping this in view, we propose a hybrid damage diagnostic technique for detection of minor incipient damages in the structures. In the proposed automated hybrid algorithm, the raw dynamic signatures obtained from the structure are decomposed to uni-modal signals and the dynamic signature are reconstructed by identifying and combining only the uni-modal signals altered by the minor incipient damage. We use these reconstructed signals for damage diagnostics using ARMAX model. Numerical simulation studies are carried out to investigate and evaluate the proposed hybrid damage diagnostic algorithm and their capability in identifying minor/incipient damage with noisy measurements. Finally, experimental studies on a beam are also presented to compliment the numerical simulations in order to demonstrate the practical application of the proposed algorithm.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.993-1000
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• 2015

MFCC는 음성 신호 처리에서 귀중한 특징 벡터들 중 하나이다. MFCC에서 명백한 결점은 푸리에 변환의 크기를 취함에 의해 위상 정보가 손실된다는 것이다. 이 논문에서 우리는 푸리에 변환의 실수부와 허수부 크기를 따로 취급함으로써 위상 정보를 활용하는 방법을 생각한다. 퍼지 벡터 양자화와 은닉 마코브 모델을 이용한 음성인식에 이 방법을 적용함으로써, 종전 방법에 비해 음성 인식 오류율을 줄일 수 있음을 보인다. 우리는 또한 수치해석을 통하여, FFT의 실수부와 허수부 각각에서 6개의 성분을 취하여 모두 12개의 MFCC 성분을 사용하는 것이 음성인식에 최적임을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제22권4호
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• pp.315-322
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• 2003

본 논문에서는 주파수 영역의 일부가 상대적으로 심하게 손상된 음성에 대한 음성 인식기의 성능을 향상시키기 위해 채널집중 멜 켑스트럼 특징추출법을 제안한다. 이 방법은 기존멜 켑스트럼 특징추출의 필터뱅크분석 단계에서 각 채널의 신뢰도를 구하고, 신뢰도가 높은 주파수 영역이 음성인식에 보다 중요하게 사용되도록 멜 켑스트럼 추출 및 HMM의 출력확률 계산식에 채널 가중을 도입한다. TIDIGITS 데이터베이스에 음성의 일부 주파수를 손상시키는 다양한 주파수 선택 잡음을 가산하여 인식 실험을 수행한 결과, 제안한 방법은 덜 손상된 주파수영역의 음성 정보를 효과적으로 활용하며, 주파수선택 잡음에 대해 우수하다고 알려진 다중대역 음성인식에 비해 평균 11.2%더 높은 성능을 얻었다.