본 논문에서는 임의의 시점에서 발생하여 음성 신호의 일부분을 심하게 손상시키는 시간선택 잡음 (time-selective noise)을 보상하기 위한 프레임 신뢰도 가중 방법을 제안한다. 음성 프레임들은 서로 다른 정도의 신뢰도를 갖으며, 신뢰도는 프레임의 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio)에 비례한다. 잡음이 일정한 경우에는 무음구간에서 획득한 잡음 정보를 이용하여 프레임의 신호대잡음비 추정이 용이하나, 시간선택 잡음은 잡음추정이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 프레임 신뢰도를 추정하기 위해 깨끗한 음성의 통계적 모델을 사용하였다. 제안한 MFR (model-based frame reliability) 방법은 탐조 모델의 평균 벡터열과 입력 MFCC (mel-frequency cepstral coefficient) 특징 벡터 열의 역변환에 의해 얻은 필터뱅크 에너지를 이용하여 프레임 신호대잡음비를 근사한다. 다양한 버스트 (burst) 잡음에 대한 인식 실험 결과, 제안한 방법은 프레임의 신뢰도를 효과적으로 나타낼 수 있었으며, 이 신뢰도를 우도 계산에서 가중치로 적용하여 인식 성능을 향상시킬 수 있었다.
디지털신호처리 분야에서 다양한 환경에서 존재하는 배경잡음을 제거하여 음성신호의 품질을 개선시키는 것은 반드시 필요한 문제이다. 음향학적으로 배경잡음을 제거할 때 고려해야 할 중요한 점은 인간의 청각기전이 주로 음성의 진폭 스펙트럼의 정보에 의존하여 문제 해결을 하고 있다는 사실이다. 본 논문에서는 음성의 진폭 스펙트럼의 추출을 주요 목적으로 하는 주파수가중 스펙트럼성형필터의 특성을 도입한다. 따라서 본 논문에서는 배경잡음으로 중첩된 음성신호 성분 중에 이 진폭 스펙트럼 정보를 추출하여, 위너 필터법과 음향학적인 모델에 의한 주파수가중 스펙트럼성형필터를 사용한 알고리즘을 제안한다. 본 실험에서는 스펙트럼 왜곡률(SD)에 의하여 제안한 알고리즘의 출력 SD가 기존의 다른 방법과 비교하여 약 5.28 dB 이상 개선되었다.
In speech signal processing, The accurate detection of the voiced/unvoiced is important for robust word recognition and analysis. This algorithm is based on the MD in the frame of speech signals that does not require statistical information about either signal or background-noise to decide a voiced/unvoiced. This paper presents a method of estimation the Characteristic of Magnitude Distribution from noisy speech and also of estimation the optimal threshold based on the MD of the voiced/unvoiced decision. The performances of this detectors is evaluated and compared to that obtained from classifying other paper.
The speech signal processing in the auditory system can be analysized based on two representations : Average discharge rate and Temporal discharge pattern. But the average discharge rate representation is restricted by the narrow dynamic range because of the rate saturation and the two tone suppression phenomena, and the temporal discharge pattern representation needs a sophisticate frequency analysis and synchrony measure. In this paper, a simple representation is proposed : using a model considering the interaction of Cochlear fluid-BM movement and a haircell model, the feature of speech signals (formant frequency and pitch of vowels) is easily estimated in the Average Synchronized Rate.
We present an improved 4800 bps LPC vocoder system that virtually eleminates the buzzy effect from synthetic speech. Excitation signal in the new system is formed by adding high-pass filtered pitch pulses or random noise to a baseband residual signal that has been coded by pitch predictive PCM. Since the baseband residual is used as a part of excitation, the system is also robust to V/UV and pitch errors. According to our informal listening tests, the synthetic speech of the new system does not have the buzzy effect. As a result the vocoder speech quality is more natural than that of a conventioinal LPC vocoder.
In this paper, speaker and context independent emotion recognition using speech signal is studied. For this purpose, a corpus of emotional speech data recorded and classified according to the emotion using the subjective evaluation were used to make statical feature vectors such as average, standard deviation and maximum value of pitch and energy and to evaluate the performance of the conventional pattern matching algorithms. The vector quantization based emotion recognition system is proposed for speaker and context independent emotion recognition. Experimental results showed that vector quantization based emotion recognizer using MFCC parameters showed better performance than that using the Pitch and energy Parameters.
In this paper, we proposed quad variable rates ADPCM coding method and its implementation on C6000 DSP, which is modified from the standard ADPCM of ITU G.726 for speech quality improvement considering the environmental noise Four coding rates, 16Kbps, 24Kbps, 32Kbps and 40Kbps are used for speech window samples and the rate decision threshold is decided by the environmental noise level. The object of the proposed method is to reduce the coding rate while retaining the speech quality and the speech quality is considerably close to 40Kbps single rate coder with the coding rate close to 16Kbps single rate coder under the environmental noise. The environmental noise level affects the coding rate and the noise level is calculated per every speech window samples. At high noise level, more samples are coded at higher rates to enhance the quality, but at low noise level, only the big speech signals are coded at higher rates and more speech samples are coded at lower coding rates to reduce the coding rates. The influence of the noise on tile speech signal is considerably high for small signals and the small signal has the higher ZCR (zero crossing rate). The method is simulated in PC and to be implemented on C6000 floating point DSP board in real time operations.
이동전화망을 위한 신뢰성 높은 객관적 통화품질평가 척도개발을 위하여 Bark Spectral Distortion Perceptual Speech Quality Measure의 성능을 분석하여 이 척도들을 실제 환경에서 수집된 음성 데이터에 대해서 실험한 결과, 성능의 저하가 나타났다. 본 논문에서는 인간의 심리음향학적 특성인 마스킹을 적용하는 방안을 제안하여 그 유효성을 실험으로 확인하였다. 이때, masking threshold 계산에 tone 신호를 사용하기 때문에 음성신호에 대하여 계산할 경우 문제점이 있을 수 있으므로 scaling 을 적용하는 새로이 제안하였다. 디지털 이동통신망에서 수집된 음성 데이터에 대한 성능평가 결과, 기존의 척도들 보다 더 높은 성능을 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 다양한 배경 잡음에 의해 열화된 음성을 강조하기 위하여 청각모델에 기초로 한 잡음환경에 적응된 잡음억제 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 먼저 유성음, 무성음 및 묵음의 구간을 검출한 후, 각 입력 프레임에서 적응적인 청각기강의 처리를 한다. 마지막으로 진폭성분과 위상성분이 포함된 신경회로망을 사용하여 잡음신호를 제거 한 후에 음성을 강조하는 처리를 한다. 본 시스템은 신호대잡음비의 평가방법을 통하여 다양한 잡음에 의해서 열화 된 음성신호에 대해서 유효하다는 것을 실험으로 확인한다.
The set of admissible time-variations in the input signal can be separated into two categories : slow parameter changes and large parameter changes which occur infrequently. A common approach used in the tracking of slowly time-varying parameters is the exponential recursive least-squares(RLS) algorithm. There have been a variety of research works on the error analysis of the exponential RLS algorithm for the slowly time-varying parameters. In this paper, the focus has been given to the error analysis of exponential RLS algorithms for the input data with abrupt property changes. The voiced speech signal is chosen as the principal application. In order to analyze the error performance of the exponential RLS algorithm, deterministic properties of the exponential RLS algorithms is first analyzed for the case of abrupt parameter changes, the impulsive input(or error variance) synchronous to the abrupt change of parameter vectors actually enhances the convergence of the exponential RLS algorithm. The analysis has also been verified through simulations on the synthetic speech signal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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