• Title/Summary/Keyword: Signal to Noise (SNR)

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잡음환경 하에서의 음성의 SNR 개선 (Improvement of Signal-to-Noise Ratio for Speech under Noisy Environment)

  • 최재승
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1571-1576
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    • 2013
  • 본 논문에서는 잡음 환경 하에서 음성신호에 대한 신호대잡음비(SNR)를 개선하기 위한 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 백색잡음 및 자동차잡음 등과 같은 배경잡음으로부터 음성신호의 SNR을 개선할 목적으로 먼저 저역, 중역, 고역 SNR 대역에서 SNR을 추정한다. 다음으로 본 알고리즘은 각 대역에서 스펙트럼을 강조함으로써 잡음으로 오염된 음성신호 속에서 잡음신호를 차감한다. 백색잡음, 자동차잡음에 의하여 오염된 음성에 대하여 본 논문에서 제안한 알고리즘이 스펙트럼 차감 방법과 비교하여 양호한 신호대잡음비 값을 구하였다. 실험결과로부터 스펙트럼 차감 방법과 비교하여 백색잡음에 대하여 최대 4.2 dB, 자동차잡음에 대하여 최대 3.7 dB의 출력 신호대잡음비가 개선된 것을 확인할 수 있었다.

잡음에 강한 음성 인식에서 SNR 기준 함수를 사용한 가우시안 함수 변형 및 결정에 관한 연구 (A Study on Variation and Determination of Gaussian function Using SNR Criteria Function for Robust Speech Recognition)

  • 전선도;강철호
    • 한국음향학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.112-117
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    • 1999
  • 잡음에 강한 음성인식시스템을 위하여 주파수 차감법을 사용할 경우 음성 신호마저 차감하여 신호를 더욱 부식시키는 경우가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 경우를 위해서 프레임 마다 추정 잡음과 차감 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio) 함수로부터 반연속 HMM(Hidden Markov Model)의 가우시안 함수를 변형 및 결정하는 방법을 제안한다. 이 방법의 타당성을 위해 프레임마다 추정 잡음의 오류 정도가 추정 잡음의 크기와 관계함을 신호 파형 형태로써 보였으며, 이러한 이유에서 SNR을 기준으로 가우시안 함수를 변형 및 결정하게 된다. 실험에서 80㎞/h 이상의 속도로 달리는 차량 내에서 배경 잡음과 음성이 혼합되었을 때의 음성 인식율을 평가하였다. 그 결과 주파수 차감한 경우와 차감하지 않은 경우에 비해 본 논문에서 제안한 SNR에 의한 가우시안 결정 방법이 더욱 향상된 인식율을 보였다.

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연속음성신호의 SNR 추정기법에 관한 연구 (A Study on SNR Estimation of Continuous Speech Signal)

  • 송영환;박형우;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.383-391
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    • 2009
  • 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 묵음구간이 존재하지 않는 연속음성신호에서 SNR을 추정하는 기법을 제안한다. 유성음의 안정구간에서는 단구간 내 피치의 변화가 매우 작아 피치주기에 따른 음성신호의 파형이 유사하게 나타난다. 따라서 잡음이 음성에 부가되었을 때 피치주기에 따른 인접파형의 유사도를 통해 SNR을 추정한다. 무성음에서는 잡음의 영향이 수신신호의 성도성분 추정에 영향을 미치기 때문에 잡음환경에서 추정된 성도성분과 수신신호 스펙트럼 간의 거리를 이용하여 SNR을 추정한다. 마지막으로, 음성신호의 에너지가 유성음에 대부분 분포하기 때문에, 부가성 잡음 환경에서 유성음의 에너지를 음성신호의 에너지로 근사화하여 SNR을 추정할 수 있다.

A Linear Prediction Based Estimation of Signal-to-Noise Ratio in AWGN Channel

  • Kamel, Nidal S.;Jeoti, Varun
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.607-613
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    • 2007
  • Most signal-to-noise ratio (SNR) estimation techniques in digital communication channels derive the SNR estimates solely from samples of the received signal after the matched filter. They are based on symbol SNR and assume perfect synchronization and intersymbol interference (ISI)-free symbols. In severe channel distortion where ISI is significant, the performance of these estimators badly deteriorates. We propose an SNR estimator which can operate on data samples collected at the front-end of a receiver or at the input to the decision device. This will relax the restrictions over channel distortions and help extend the application of SNR estimators beyond system monitoring. The proposed estimator uses the characteristics of the second order moments of the additive white Gaussian noise digital communication channel and a linear predictor based on the modified-covariance algorithm in estimating the SNR value. The performance of the proposed technique is investigated and compared with other in-service SNR estimators in digital communication channels. The simulated performance is also compared to the Cram$\acute{e}$r-Rao bound as derived at the input of the decision circuit.

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SNR Analyses for MSC and Camera Electronics Design for Its Improvement

  • Kim Young Sun;Kong Jong-Pil;Heo Haeng-Pal;Park Jong-Euk;Paik Hong-Yul
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.444-447
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    • 2004
  • SNR(Signal to Noise Ratio) is one of the most important performance for the electro-optical camera system. This paper shows not only the SNR analyses for the MSC system, which is the payload in the KOMPSAT2 satellite, but also the trials for its improvement in the electronics circuit design. The MSC deals with one panchromatic band and four multi-spectral bands. The SNR analyses are performed based on the MSC design for the each band and assuming that the defined radiance reached directly to the sensor entrance pupil. In the SNR calculation, shot noise, dark current noise, analog electronics noise and ADC quantization noise are considered as noise sources. In these noise sources, especially, the electronics noise depends on the camera electronics design. This paper shows the camera electronics design to increase SNR and its test results as well as the SNR analyses.

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연속음성신호에서 IMBE 모델을 이용한 SNR 추정 연구 (IMBE Model Based SNR Estimation of Continuous Speech Signals)

  • 박형우;배명진
    • 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.

웨이브렛 변환의 모함수에 따른 ERG의 잡음제거 성능 비교 (Comparison of ERG Denoising Performance according to Mother Function of Wavelet Transforms)

  • 서정익;박은규;장준영
    • 한국임상보건과학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.756-761
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    • 2016
  • Purpose. Noise occurs at measuring Electoretinogram(ERG) signals as the other bio-signal measurement. It is compared the denoising performance according to the mother function of wavelet transforms. Methods. The ERG signal that generated power supply noise and white noise was used as a sampling signal. The noise of ERG signal was filtered by using haar, db7, bior mother function. The filtering performance of each mother functions was compared using Fourier transform spectrum and SNR(signal to noise ratio). Results. In the haar functioin, the result of the Fourier transform spectrum was that the power supply noise is removed and the white noise performance is not good. The SNR was 27.0404. In the db7 function, the results of Fourier transform spectrum was that the power supply noise is removed and the white noise performance is good. The SNR was 35.1729. In the db7 function, the results of Fourier transform spectrum was that the power supply noise is removed and the white noise performance is the bset. The SNR was 35.4445. Conclusions. The db7, bior function was good results in power supply noise and white noise filtered. The bior function is suitable for filtering noise of the ERG signal.

잡음환경에서의 바이모달 시스템을 위한 견실한 끝점검출 (Robust Endpoint Detection for Bimodal System in Noisy Environments)

  • 오현화;권홍석;손종목;진성일;배건성
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권5호
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    • pp.289-297
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    • 2003
  • 음성인식 시스템과 입술독해 시스템을 결합한 하여 음향학적 잡음에 대하여 안정된 성능을 갖는 바이모달(bimodal) 시스템을 구현한다. 바이모달 시스템의 성능은 두 인식 시스템의 성능뿐만 아니라 입력 신호의 끝점검출 성능에도 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 음성신호와 영상신호에서 끝점을 자각 자동 검출하여 입력 음성신호로부터 음성신호에서 추정한 신호대잡음비(signal-to-noise ratio: SNR)로 두 끝점검출 결과를 선택하는 방법을 제안한다. 즉 낮은 SNR에서는 영상신호로부터 검출된 끝점을 선택하고 높은 SNR에서는 음성신호로부터 검출된 끝점을 선택함으로써 음향학적 잡음에 대하여 견실하게 끝점을 검출한다. 제안한 끝점검출 방법이 적용된 바이모달 시스템이 강한 음향학적 잡음에 대하여 만족스러운 인식성능을 나타냄을 실험견과에서 확인할 수 있다.

잡음 에너지 제어를 통한 지각 필터 성능 개선 (Performance Improvement of Perceptual Filter Using Noise Energy Control)

  • 서정국;차형태
    • 한국음향학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.43-51
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    • 2005
  • 본 논문에서는 잡음 에너지 제어를 통한 지각 필터의 성능을 향상시킴으로써 잡음에 의해 열화 된 오디오 신호의 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 방식에서는 묵음 구간에서 획득한 잡음 에너지를 사용하여 필터를 구성하여 사용하지만, 신호 구간마다 달라지는 신호의 세기 및 잡음의 환경 정도에 많은 영향을 받아 잡음의 에너지가 급격하게 변화한다면 음질의 개선률이 감소함을 알 수 있다. 그러나 제안하는 방식에서는 묵음 구간에서 추정한 잡음의 에너지 제어를 통해 초기 추정 잡음보다 가까운 추정 잡음을 얻음으로써 잡음 에너지가 급격하게 변화하여도 음질 개선률에는 변화가 적음을 알 수 있었다. 또한 저 대역에 영향을 미치는 잡음의 경우에도 다른 방법들과는 달리 음질의 개선이 뚜렷하였다. 기존 방식과의 비교를 위해 다양한 신호 대 잡음 비 (signal-to-noise ratio, SNR)에서 열화 된 오디오 신호를 입력으로 사용하였다. 입력 SNR이 5dB, l0dE, 15dB와 20dB의 각각의 경우에 대하여 SSNR (Segmental SNR)과 잡음 대 마스킹 비 (Noise-to-mask ratio, NMR), 음질 테스트를 수행한 결과, 청감 테스트 (Mean Opinion Score, MOS Test)결과의 향상과 음질의 개선을 확인할 수 있었다.

Research on the optimization method for PGNAA system design based on Signal-to-Noise Ratio evaluation

  • Li, JiaTong;Jia, WenBao;Hei, DaQian;Yao, Zeen;Cheng, Can
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권6호
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    • pp.2221-2229
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    • 2022
  • In this research, for improving the measurement performance of Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis (PGNAA) set-up, a new optimization method for set-up design was proposed and investigated. At first, the calculation method for Signal-to-Noise Ratio (SNR) was proposed. Since the SNR could be calculated and quantified accurately, the SNR was chosen as the evaluation parameter in the new optimization method. For discussing the feasibility of the SNR optimization method, two kinds of PGNAA set-ups were designed in the MCNP code, based on the SNR optimization method and the previous signal optimization method, respectively. Meanwhile, the single element spectra analysis method was proposed, and the analysis effect of single element spectra as well as element sensitivity were used for comparing the measurement performance. Since the simulation results showed the better measurement performance of set-up designed by SNR optimization method, the experimental set-ups were built for the further testing, finally demonstrating the feasibility of the SNR optimization method for PGNAA setup design.