• 제목/요약/키워드: Speech signal processing

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전처리된 가변대역폭 LPF에 의한 피치검출법 (On a Pitch Detection using Low Pass Filter with Variable Bandwidth Preprocessed)

  • 한진희
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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    • pp.221-224
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    • 1995
  • In speech signal processing, it is necessary to detect exactly the pitch. The algorithms of pitch extraction with have been proposed until now are difficult to detect pitches over wide range speech signals. In this paper, thus, we proposed a new pitch detection algorithm that used a low pass filter with variable bandwidth. It is the method that preprosses to find the first formant of speech signals by the FFT at each frame and detects the pitches for signals LPFed with the cut off frequency according to the first formant. Applying the method, we obtained the pitch contours, improving the accuracy of pitch detection in some noise environments.

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파킨슨병 환자에 대한 효과적인 음성인식 시스템 (Effective speech recognition system for patients with Parkinson's disease)

  • 박희용;김률;이상민
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.655-661
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    • 2022
  • 파킨슨병 환자에게는 언어 장애가 만연하기 때문에 이러한 환자에게 적합한 음성인식 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 파킨슨병 환자의 음성을 효과적으로 인식하는 음성인식 시스템을 제안한다. 음성인식 시스템은 먼저 건강한 사람의 음성 데이터를 사용하여 Globalformer를 사전 학습한 다음 상대적으로 매우 작은 양의 파킨슨병 환자의 음성 데이터를 사용하여 Globalformer를 미세 조정한다. 실험에는 AI 허브에서 구축한 건강한 사람의 음성 데이터셋과 인하대병원에서 수집한 파킨슨병 환자의 음성 데이터셋이 사용되어졌다. 실험 결과 제안된 음성인식 시스템은 22.15 %의 Character Error Rate(CER)으로 파킨슨병 환자의 음성을 인식하였으며, 다른 방법에 비해 우수한 인식률을 보였다.

Hidden Markov Network 음성인식 시스템의 성능평가에 관한 연구 (A Study on Performance Evaluation of Hidden Markov Network Speech Recognition System)

  • 오세진;김광동;노덕규;위석오;송민규;정현열
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.30-39
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    • 2003
  • 본 논문에서는 한국어 음성 데이터를 대상으로 HM-Net(Hidden Markov Network) 음성인식 시스템의 성능평가를 수행하였다. 음향모델 작성은 음성인식에서 널리 사용되고 있는 통계적인 모델링 방법인 HMM(Hidden Markov Model)을 개량한 HM-Net을 도입하였다. HM-Net은 기존의 SSS(Successive State Splitting) 알고리즘을 개량한 PDT(Phonetic Decision Tree)-SSS 알고리즘에 의해 문맥방향과 시간방향의 상태분할을 수행하여 생성되는데, 특히 문맥방향 상태분할의 경우 학습 음성데이터에 출현하지 않는 문맥정보를 효과적으로 표현하기 위해 음소결정트리를 채용하고 있으며, 시간방향 상태분할의 경우 학습 음성데이터에서 각 음소별 지속시간 정보를 효과적으로 표현하기 위한 상태분할을 수행하며, 마지막으로 파라미터의 공유를 통해 triphone 형태의 최적인 모델 네트워크를 작성하게 된다. 인식에 사용된 알고리즘은 음소 및 단어인식의 경우에는 One-Pass Viterbi 빔 탐색을 사용하며 트리 구조 형태의 사전과 phone/word-pair 문법을 채용하고 있다. 연속음성인식의 경우에는 단어 bigram과 단어 trigram 언어모델과 목구조 형태의 사전을 채용한 Multi-Pass 빔 탐색을 사용하고 있다. 전체적으로 본 논문에서는 다양한 조건에서 HM-Net 음성인식 시스템의 성능평가를 수행하였으며, 지금까지 소개된 음성인식 시스템과 비교하여 매우 우수한 인식성능을 보임을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

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선형예측법을 이용한 심전도 신호의 부호화와 특징추출 (Pulse-Coded Train and QRS Feature extraction Using Linear Prediction)

  • 송철규;이병채;정기삼;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.175-178
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    • 1992
  • This paper proposes a method called linear prediction (a high performant technique in digital speech processing) for analyzing digital ECG signals. There are several significant properties indicating that ECG signals have an important feature in the residual error signal obtained after processing by Durbin's linear prediction algorithm. The ECG signal classification puts an emphasis on the residual error signal. For each ECG's QRS complex. the feature for recognition is obtained from a nonlinear transformation which transforms every residual error signal to set of three states pulse-cord train relative to the original ECG signal. The pulse-cord train has the advantage of easy implementation in digital hardware circuits to achive automated ECG diagnosis. The algorithm performs very well feature extraction in arrythmia detection. Using this method, our studies indicate that the PVC (premature ventricular contration) detection has a at least 90 percent sensityvity for arrythmia data.

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A Study on Stable Motion Control of Humanoid Robot with 24 Joints Based on Voice Command

  • Lee, Woo-Song;Kim, Min-Seong;Bae, Ho-Young;Jung, Yang-Keun;Jung, Young-Hwa;Shin, Gi-Soo;Park, In-Man;Han, Sung-Hyun
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.17-27
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    • 2018
  • We propose a new approach to control a biped robot motion based on iterative learning of voice command for the implementation of smart factory. The real-time processing of speech signal is very important for high-speed and precise automatic voice recognition technology. Recently, voice recognition is being used for intelligent robot control, artificial life, wireless communication and IoT application. In order to extract valuable information from the speech signal, make decisions on the process, and obtain results, the data needs to be manipulated and analyzed. Basic method used for extracting the features of the voice signal is to find the Mel frequency cepstral coefficients. Mel-frequency cepstral coefficients are the coefficients that collectively represent the short-term power spectrum of a sound, based on a linear cosine transform of a log power spectrum on a nonlinear mel scale of frequency. The reliability of voice command to control of the biped robot's motion is illustrated by computer simulation and experiment for biped walking robot with 24 joint.

Transformer 네트워크를 이용한 음성신호 변환 (Voice-to-voice conversion using transformer network)

  • 김준우;정호영
    • 말소리와 음성과학
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    • 제12권3호
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    • pp.55-63
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    • 2020
  • 음성 변환은 다양한 음성 처리 응용에 적용될 수 있으며, 음성 인식을 위한 학습 데이터 증강에도 중요한 역할을 할 수 있다. 기존의 방법은 음성 합성을 이용하여 음성 변환을 수행하는 구조를 사용하여 멜 필터뱅크가 중요한 파라미터로 활용된다. 멜 필터뱅크는 뉴럴 네트워크 학습의 편리성 및 빠른 연산 속도를 제공하지만, 자연스러운 음성파형을 생성하기 위해서는 보코더를 필요로 한다. 또한, 이 방법은 음성 인식을 위한 다양한 데이터를 얻는데 효과적이지 않다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문은 원형 스펙트럼을 사용하여 음성 신호 자체의 변환을 시도하였고, 어텐션 메커니즘으로 스펙트럼 성분 사이의 관계를 효율적으로 찾아내어 변환을 위한 자질을 학습할 수 있는 transformer 네트워크 기반 딥러닝 구조를 제안하였다. 영어 숫자로 구성된 TIDIGITS 데이터를 사용하여 개별 숫자 변환 모델을 학습하였고, 연속 숫자 음성 변환 디코더를 통한 결과를 평가하였다. 30명의 청취 평가자를 모집하여 변환된 음성의 자연성과 유사성에 대해 평가를 진행하였고, 자연성 3.52±0.22 및 유사성 3.89±0.19 품질의 성능을 얻었다.

인공와우 시뮬레이션에서 나타난 건청인 영어학습자의 영어 말소리 지각 (Korean ESL Learners' Perception of English Segments: a Cochlear Implant Simulation Study)

  • 임애리;김다히;이석재
    • 말소리와 음성과학
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    • 제6권3호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • Although it is well documented that patients with cochlear implant experience hearing difficulties when processing their first language, very little is known whether or not and to what extent cochlear implant patients recognize segments in a second language. This preliminary study examines how Korean learners of English identify English segments in a normal hearing and cochlear implant simulation conditions. Participants heard English vowels and consonants in the following three conditions: normal hearing condition, 12-channel noise vocoding with 0mm spectral shift, and 12-channel noise vocoding with 3mm spectral shift. Results confirmed that nonnative listeners could also retrieve spectral information from vocoded speech signal, as they recognized vowel features fairly accurately despite the vocoding. In contrast, the intelligibility of manner and place features of consonants was significantly decreased by vocoding. In addition, we found that spectral shift affected listeners' vowel recognition, probably because information regarding F1 is diminished by spectral shifting. Results suggest that patients with cochlear implant and normal hearing second language learners would experience different patterns of listening errors when processing their second language(s).

음성 인식에서 위상 정보의 활용 (Utilization of Phase Information for Speech Recognition)

  • 이창영
    • 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.

음성인식 시스템에서의 잡음 제거 개선에 관한 연구 (Study of the Noise Processing to Technique Speech Recognition System)

  • 이창윤;이영훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.73-78
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    • 2002
  • 본 논문에서는 음성인식 시스템에서의 잡음 처리 기술로서 SNR정규화와 RAS를 결합한 방법을 사용하여 여러 가지 잡음 처리 방법을 연구하여 인식 시스템의 성능을 개선하였다. 인식 시스템으로는 범용 DSP (TI사의 TM9320C31)가 내장된 모듈을 사용하였다. 실험에 사용된 인식 단어 샘플은 일반 사무 및 컴퓨터의 명령을 위한 60단어이며. 일반환경에서 잡음과 함께 가상의 여러 유색 잡음을 고려하여 샘플된 데이터를 시뮬레이션 하였다. 녹음된 데이터에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 상에서 잡음 처리 방법으로 SNR정규화와 스펙트럼 차감법을 결합하여 실험한 경우 최고 94.61%의 높은 인식 성능을 보였다.

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반사음이 존재하는 양귀 모델의 음원분리에 관한 연구 (A study on sound source segregation of frequency domain binaural model with reflection)

  • 이채봉
    • 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.