• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.807-812
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• 2020

본 논문은 여러 음원신호가 혼합된 환경에서 목적으로 하는 음원신호만을 분리하기 위하여 마이크로폰을 사용한 블라인드 음원분리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 독립성분분석 방법을 기반으로 한 주파수영역 표현모델이다. 따라서 2 음원에 대한 주파수영역 독립성분분석의 실제 환경에서의 유효성 검증을 목적으로, 음원의 종류를 변경하여 주파수영역 독립성분분석을 실행하여 음원분리를 실시하여 그 향상효과를 검증한다. 파형에 의한 실험결과로부터 원래의 파형과 비교하여 2채널의 음원신호를 깨끗하게 분리할 수 있음을 명확히 하였다. 또한 목표 신호 대 간섭 에너지비율을 사용하여 비교한 실험 결과로부터 본 논문에서 제안한 알고리즘의 음원분리 성능이 기존의 알고리즘에 비하여 성능이 향상되었다는 것을 알 수 있었다.

• 말소리와 음성과학
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• 제5권4호
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• pp.211-216
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• 2013

The IVA(Independent Vector Analysis) is a well-known FD-ICA method used to solve the frequency permutation problem. It generally works quite well for blind source separation problems, but still needs some improvements in the frequency bin permutation problem. This paper proposes a post-processing method which can improve the source separation performance with the IVA by fixing the remaining frequency permutation problem. The proposed method makes use of the correlation coefficient of power ratio between frequency bins for separated signals with the IVA-based 2-channel source separation. Experimental results verified that the proposed method could fix the remaining frequency permutation problem in the IVA and improve the speech quality of the separated signals.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권4E호
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• pp.142-147
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• 2006

Blind signal separation is known as a powerful tool for enhancing noisy speech in many real world environments. In this paper, it is demonstrated that the performance of blind signal separation can be further improved by combining with a null beamformer (NBF). Cascading the blind source separation with null beamforming is equivalent to the decomposition of the received signals into the direct parts and reverberant parts. Investigation of beam patterns of the null beamformer and blind signal separation reveals that directional null of NBF reduces mainly direct parts of the unwanted signals whereas blind signal separation reduces reverberant parts. Further, it is shown that the decomposition of received signals can be exploited to solve the local stability problem. Therefore, faster and improved separation can be obtained by removing the direct parts first by null beamforming. Simulation results using real office recordings confirm the expectation.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제23권2E호
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• pp.56-67
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• 2004

Despite abundant research outcomes of blind source separation (BSS) in many types of simulated environments, their performances are still not satisfactory to be applied to the real environments. The major obstacle may seem the finite filter length of the assumed mixing model and the nonlinear sensor noises. This paper presents a two-step speech enhancement method with multiple microphone inputs. The first step performs a frequency-domain BSS algorithm to produce multiple outputs without any prior knowledge of the mixed source signals. The second step further removes the remaining cross-channel interference by a spectral cancellation approach using a probabilistic source absence/presence detection technique. The desired primary source is detected every frame of the signal, and the secondary source is estimated in the power spectral domain using the other BSS output as a reference interfering source. Then the estimated secondary source is subtracted to reduce the cross-channel interference. Our experimental results show good separation enhancement performances on the real recordings of speech and music signals compared to the conventional BSS methods.

• 대한음성학회지:말소리
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• 제48호
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• pp.117-126
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• 2003

source of speech signal is actually composed of combination of periodic and aperiodic components, although it is often modeled to either one of those. In the paper an experiment which can separate periodic and aperiodic components from speech source. Linear predictive residual signal was used as a approximated vocal source the original speech to obtain the estimated aperiodic part. Iterative extrapolation method was used to compute the aperiodic part.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.91-96
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• 2014

두 개의 입력소자에 의한 음원방향 및 분리방법으로서는 연산량이 적고, 음원분리 성능이 높은 주파수 양귀 모델(Frequency Domain Binaural Model : FDBM)이 있다. FDBM은 주파수 영역에서 양귀간 위상차(Interaural Phase Difference : IPD) 및 양귀간 레벨차(Interaural Level Difference : ILD)를 구하여 음향신호가 오는 방향과 음원의 분리처리를 한다. 그러나 실제 환경에서는 반사음의 문제가 되고 있다. 이러한 반사음에 의한 영향을 줄이기 위하여 선행음 효과에 의한 직접음의 음상정위를 모의하여 초기 도착음을 검출하고 직접음이 오는 방향과 음원분리 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 이용하여 음원방향 추정 및 분리에 대한 성능을 시뮬레이션으로 검토하였다. 그 결과, 방향추정은 음원이 오는 방향에서 ${\pm}10%$의 범위로 집중되어 음원의 방향과 가까운 값으로 추정되었다, 반사음이 존재하는 경우의 음원분리는 기존의 FDBM에 비하여 코히런스(Coherence), 음성품질 지각평가 PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality : PESQ)가 높고, 정면에서의 지향특성 감쇠량이 작아 분리의 정도가 개선됨을 나타내었다. 그러나 반사음이 존재하지 않는 경우는 분리 정도가 낮았다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권3호
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• pp.179-186
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• 2009

본 논문에서는 학습이 가능한 특정화자의 발화음성이 있는 경우, 잡음과 반향이 있는 실 환경에서의 스테레오 마이크로폰을 이용한 특정화자 음성복원 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 반향이 있는 환경에서 음원들을 분리하는 다중경로 암묵음원분리(convolutive blind source separation, CBSS)와 이의 후처리 방법을 결합함으로써, 잡음이 섞인 다중경로 신호로부터 잡음과 반향을 제거하고 특정화자의 음성만을 복원하는 시스템을 제시한다. 즉, 비음수 행렬분해(non-negative matrix factorization, NMF) 방법을 이용하여 특정화자의 학습음성으로부터 주파수 특성을 보존하는 기저벡터들을 학습하고, 이 기저벡터들에 기반 한 두 단계의 후처리 기법들을 제안한다. 먼저 본 시스템의 중간단계인 CBSS가 다중경로 신호를 입력받아 독립음원들을(두 채널) 출력하고, 이 두 채널 중 특정화자의 음성에 보다 가까운 채널을 자동적으로 선택한다(채널선택 단계). 이후 앞서 선택된 채널의 신호에 남아있는 잡음과 다른 방해음원(interference source)을 제거하여 특정화자의 음성만을 복원, 최종적으로 잡음과 반향이 제거된 특정화자의 음성을 복원한다(복원 단계). 이 두 후처리 단계 모두 특정화자 음성으로부터 학습한 기저벡터들을 이용하여 동작하므로 특정화자의 음성이 가지는 고유의 주파수 특성 정보를 효율적으로 음성복원에 이용 할 수 있다. 이로써 본 논문은 CBSS에 음원의 사전정보를 결합하는 방법을 제시하고 기존의 CBSS의 분리 결과를 향상시키는 동시에 특정화자만의 음성을 복원하는 시스템을 제안한다. 실험을 통하여 본 제안 방법이 잡음과 반향 환경에서 특정화자의 음성을 성공적으로 복원함을 확인할 수 있다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제24권2E호
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• pp.54-60
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• 2005

A new multichannel blind deconvolution algorithm is proposed for speech mixtures. It employs unidirectional filters and normalization of gradient terms in the frequency domain. The proposed algorithm is shown to be approximately nonholonomic. Thus it provides improved convergence and separation performances without whitening effect for nonstationary sources such as speech and audio signals. Simulations using real world recordings confirm superior performances over existing algorithms and its usefulness for real applications.

• 대한음성학회:학술대회논문집
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• 대한음성학회 2003년도 10월 학술대회지
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• pp.97-100
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• 2003

This paper addresses a method of convolutive source separation that based on SEONS (Second Order Nonstationary Source Separation) [1] that was originally developed for blind separation of instantaneous mixtures using nonstationarity. In order to tackle this problem, we transform the convolutive BSS problem into multiple short-term instantaneous problems in the frequency domain and separated the instantaneous mixtures in every frequency bin. Moreover, we also employ a H infinity filtering technique in order to reduce the sensor noise effect. Numerical experiments are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach and compare its performances with existing methods.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.365-366
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• 2006

This paper describes a pre-processing methodology which can apply to remote speech recognition system of service robot in noisy environment. By combining beamforming and blind source separation, we can overcome the weakness of beamforming (reverberation) and blind source separation (distributed noise, permutation ambiguity). As this method is designed to be implemented with hardware, we can achieve real-time execution with FPGA by using systolic array architecture.