• 제목/요약/키워드: Voice signal feature

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실시간 윈도우 환경에서 DMS모델을 이용한 자동 음성 제어 시스템에 관한 연구 (A Study on the Automatic Speech Control System Using DMS model on Real-Time Windows Environment)

  • 이정기;남동선;양진우;김순협
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.51-56
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    • 2000
  • 본 논문은 음성인식을 이용한 실시간 윈도우 자동 제어 시스템에 관한 연구이다. 사용된 음성 모델은 수행 속도를 높이기 위해 제안된 가변 DMS 모델을 이용하였으며, 인식 알고리즘으로 이를 이용한 One-Stage DP 알고리즘을 사용한다. 인식 대상단어는 윈도우에서 자주 사용되는 66개의 윈도우 제어 명령어들로 구성한다. 본 연구에서 온라인으로 음성을 처리하기 위해 음성 검출 알고리즘을 구현하였으며, 기존 DMS(Dynamic Multi Section)모델 생성시 고정적으로 적용하던 섹션의 수를 입력 신호의 지속 시간을 고려하여 가변적으로 적용한 가변 DMS 모델을 제안하였다. 또한 윈도우에서 사용자 작업에 의해 현재 상태에 인식 대상으로 불필요한 인식 대상단어가 발생하게 되는데 이를 효율적으로 처리하기 위해 사용 모델을 재구성하여 사용하도록 제안하였으며, 인간의 청각적 특성을 고려하여 음성신호에서 개인의 특성은 제외하고 음성 자체의 특징만을 추출하여 특징 벡터를 생성하는 인지 선형 예측(Perceptual Linear Predictive)분석 방법을 이용하였다. 시스템 성능 평가 결과 가변 동적 다중 섹션 모델(Variable DMS model)과 기존의 DMS 모델은 인식률 면에서는 거의 동일하지만 인식 수행 속도는 제안된 모델의 계산량이 기존 모델보다 작기 때문에 향상되었고, 다중 화자 독립 인식률은 99.08%, 다중 화자 종속 인식률은 99.39%의 인식률을 나타내었으며, 실제 노이즈가 있는 환경에서 화자독립실험의 경우 96.25%의 인식률을 보여 주었다.

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Electromyographic evidence for a gestural-overlap analysis of vowel devoicing in Korean

  • Jun, Sun-A;Beckman, M.;Niimi, Seiji;Tiede, Mark
    • 음성과학
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    • 제1권
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    • pp.153-200
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    • 1997
  • In languages such as Japanese, it is very common to observe that short peripheral vowel are completely voiceless when surrounded by voiceless consonants. This phenomenon has been known as Montreal French, Shanghai Chinese, Greek, and Korean. Traditionally this phenomenon has been described as a phonological rule that either categorically deletes the vowel or changes the [+voice] feature of the vowel to [-voice]. This analysis was supported by Sawashima (1971) and Hirose (1971)'s observation that there are two distinct EMG patterns for voiced and devoiced vowel in Japanese. Close examination of the phonetic evidence based on acoustic data, however, shows that these phonological characterizations are not tenable (Jun & Beckman 1993, 1994). In this paper, we examined the vowel devoicing phenomenon in Korean using data from ENG fiberscopic and acoustic recorders of 100 sentences produced by one Korean speaker. The results show that there is variability in the 'degree of devoicing' in both acoustic and EMG signals, and in the patterns of glottal closing and opening across different devoiced tokens. There seems to be no categorical difference between devoiced and voiced tokens, for either EMG activity events or glottal patterns. All of these observations support the notion that vowel devoicing in Korean can not be described as the result of the application of a phonological rule. Rather, devoicing seems to be a highly variable 'phonetic' process, a more or less subtle variation in the specification of such phonetic metrics as degree and timing of glottal opening, or of associated subglottal pressure or intra-oral airflow associated with concurrent tone and stricture specifications. Some of token-pair comparisons are amenable to an explanation in terms of gestural overlap and undershoot. However, the effect of gestural timing on vocal fold state seems to be a highly nonlinear function of the interaction among specifications for the relative timing of glottal adduction and abduction gestures, of the amplitudes of the overlapped gestures, of aerodynamic conditions created by concurrent oral tonal gestures, and so on. In summary, to understand devoicing, it will be necessary to examine its effect on phonetic representation of events in many parts of the vocal tracts, and at many stages of the speech chain between the motor intent and the acoustic signal that reaches the hearer's ear.

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스마트폰 기반의 실시간 모음 인식 마우스 구현 (Implementation of Real-time Vowel Recognition Mouse based on Smartphone)

  • 장태웅;김현용;김병만;정해
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.531-536
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    • 2015
  • 음성인식은 HCI(Human Computer Interface)분야에서 가장 활발히 연구되고 있는 분야로 음성을 이용하여 디지털 디바이스를 제어하는 것을 목적으로 하고 있으며 마우스는 GUI 컴퓨터 환경에서 가장 널리 사용하는 장치로서 높은 보급률을 자랑하는 컴퓨터 주변기기 중의 하나이다. 본 논문은 스마트폰 환경에서 실시간 모음 음성 인식을 이용한 마우스 제어 방법에 관하여 제안한다. 구현 방법은 스마트폰에서 실시간으로 일정크기의 음성 신호를 입력 받아 핵심 음성 신호를 추출하고 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient)를 이용하여 특징을 추출하여 학습되어 있는 코드 북을 이용하여 양자화를 진행하고 HMM(Hidden Markov Model)을 이용하여 해당 모음 단어를 인식한다. 그리고 각 모음에 해당하는 마우스 명령어로 변환하여 화면상의 가상의 마우스를 제어한다. 최종적으로, 우리는 구현된 스마트폰의 앱을 가지고 데스크톱 PC의 화면상에서 다양한 마우스의 동작을 보여준다.

로봇 인터페이스 활용을 위한 가속도 센서 기반 제스처 인식 (Accelerometer-based Gesture Recognition for Robot Interface)

  • 장민수;조용석;김재홍;손주찬
    • 지능정보연구
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    • 제17권1호
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    • pp.53-69
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    • 2011
  • 로봇 자체 또는 로봇에 탑재된 콘텐츠와의 상호작용을 위해 일반적으로 영상 또는 음성 인식 기술이 사용된다. 그러나 영상 음성인식 기술은 아직까지 기술 및 환경 측면에서 해결해야 할 어려움이 존재하며, 실적용을 위해서는 사용자의 협조가 필요한 경우가 많다. 이로 인해 로봇과의 상호작용은 터치스크린 인터페이스를 중심으로 개발되고 있다. 향후 로봇 서비스의 확대 및 다양화를 위해서는 이들 영상 음성 중심의 기존 기술 외에 상호보완적으로 활용이 가능한 인터페이스 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 로봇 인터페이스 활용을 위한 가속도 센서 기반의 제스처 인식 기술의 개발에 대해 소개한다. 본 논문에서는 비교적 어려운 문제인 26개의 영문 알파벳 인식을 기준으로 성능을 평가하고 개발된 기술이 로봇에 적용된 사례를 제시하였다. 향후 가속도 센서가 포함된 다양한 장치들이 개발되고 이들이 로봇의 인터페이스로 사용될 때 현재 터치스크린 중심으로 된 로봇의 인터페이스 및 콘텐츠가 다양한 형태로 확장이 가능할 것으로 기대한다.

최소 분류 오차 기법과 멀티 모달 시스템을 이용한 감정 인식 알고리즘 (Emotion Recognition Algorithm Based on Minimum Classification Error incorporating Multi-modal System)

  • 이계환;장준혁
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권4호
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    • pp.76-81
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최소 분류 오차 기법 (Minimum Classification Error, MCE)에 기반한 감정 인식을 위한 알고리즘 멀티 모달(Multi-modal) 시스템을 기반으로 제안한다. 사람의 음성 신호로부터 추출한 특징벡터와 장착한 바디센서로부터 구한 피부의 전기반응도 (Galvanic Skin Response, GSR)를 기반으로 특징벡터를 구성하여 이를 Gaussian Mixture Model (GMM)으로 구성하고 이를 기반으로 구해지는 로그 기반의 우도 (Likelihood)를 사용한다. 특히, 변별적 가중치 학습을 사용하여 최적화된 가중치를 특징벡터에 인가하여 주요 감정을 식별하는 데 이용하여 성능향상을 도모한다. 실험결과 제안된 감정 인식이 기존의 방법보다 우수한 성능을 보인 것을 알 수 있었다.

ERB 필터를 이용한 시맨틱 온톨로지 음성 인식 성능 향상 (Semantic Ontology Speech Recognition Performance Improvement using ERB Filter)

  • 이종섭
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권10호
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    • pp.265-270
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    • 2014
  • 기존의 음성 인식 알고리즘은 어휘들 간의 순서가 정해져 있지 않으며, 음성 인식 환경 변화에 따른 잡음으로 인한 음성 검출이 정확하지 못한 단점을 가지며, 검색 시스템은 키워드의 의미가 다양하여 정확한 정보를 인지하지 못한다. 본 연구에서는 사건 기반 시맨틱 온톨로지 추론 모델을 제안하였으며, 제안된 시스템에서 음성 인식 특징을 추출하기 위해 ERB 필터를 이용하여 특징 추출하는 모델을 구축하였다. 제안된 모델은 성능 평가를 위해 지하철역, 지하철 잡음을 사용하였고 잡음 환경의 SNR -10dB, -5dB 신호에서 잡음 제거를 수행하여 왜곡도를 측정한 결과 2.17dB, 1.31dB의 성능이 향상됨을 확인하였다.

대상객체 맥락 기반 생체정보 분석방법 (Method of Biological Information Analysis Based-on Object Contextual)

  • 김경준;김주연
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.41-43
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    • 2022
  • 최근 코로나-19의 유행에 따른 전염병 예방 및 차단을 위해 비접촉 생체 정보 취득 및 분석 기술이 주목을 받고 있다. 습식 및 부착형 생체정보 취득 방법은 정확하게 생체정보를 측정 할 수 있는 장점이 있지 만 밀 접촉에 따른 전염이 높아지는 위험성을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 사람의 지문, 얼굴, 홍채, 정맥, 음성, 서명 등의 생체 정보를 자동화된 장치로 추출하는 비접촉 방식은 빅데이터와 AI 기술 적용으로 데이터 처리 속도가 빨라지고 인식 정확도가 높아지면서 다양한 산업에서 활용이 증가하고 있다. 그러나, 비접촉식 생체 데이터 취득 기술의 정확도가 개선되었지만, 비접촉 방법은 측정 대상 객체를 둘러싸고 있는 외부 온도, 습도, 조도 등의 주위 환경에 많은 영향을 받아 측정정보가 왜곡되는 현상이 발생하고 또한 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 생체정보 분석을 위한 개인화 정보(이미지, 신호 등)의 해석을 위한 맥락기반 생체신호 모델링 기법을 제안 한다. 맥락기반 생체정보 모델링 기법은 성능 개선을 위해 생체정보 측정의 정황 정보와 사용자 정보를 복합적으로 고려하는 모델을 제시한다. 제안 모델은 예측 값 확률을 최대화할 수 있는 맥락기반 신호 해석을 통한 특징 확률분포를 기반으로 신호 정보를 분석한다.

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필터뱅크를 이용한 한국어 숫자음 인식 다이얼링 시스템 (Korean Digit Speech Recognition Dialing System using Filter Bank)

  • 박기영;최형기;김종교
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권5호
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    • pp.62-70
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    • 2000
  • 본 논문은 한국어 숫자음 인식을 HMM과 DTW 프로그램을 사용한 필터 뱅크로 수행하였다. 스펙트럼 분석은 주로 성도의 모양에 의한 음성 신호 특징을 나타낸다. 그리고 음성의 스펙트럼 특징은 일반적으로 정의된 주파수 범위에서 적절하게 집중된 스펙트럼, 즉 필터뱅크를 통과해 나가는 것에 의해 얻을 수 있다. 또한 8 개의 밴드 패스 필터는 인간 귀의 지각적인 청취력에 의해 나누었다. 정의된 주파수 범위는 320-330, 450-460, 640-650, 840-850, 900-1000, 1100-1200, 2000-2100, 3900-4000㎐이고, 샘플링 주파수는 8㎑ 이다. 그리고 프레임 폭은 20㎳, 주기는 10㎳이다. 실험 결과는 한국어 숫자음 음성인식에 대해 필터 뱅크를 사용하는 경우 HMM보다 DTW의 인식율이 더 높은 인식율이 나오는 것을 확인 할 수가 있었다. 필터 뱅크를 이용한 한국어 숫자음 인식율은 24차 밴드패스필터에서 93.3%, 16차 밴드패스필터에서, 89.1%, 8차 밴드 패스필터의 하드웨어 음성 다이얼링 시스템에서 88.9%의 인식율을 나타내었다.

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神經網을 利用한 韓國語 數字音 認識에 관한 硏究 (A Study on the Spoken KOrean-Digit Recognition Using the Neural Netwok)

  • 박현화;강해동;배건ㅅ성
    • 한국음향학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.5-13
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    • 1992
  • 한국어 숫자음이 단음절인 특성을 이용하여 각 숫자음에 대해 시간정합을 필요로 하지 않으면서 일정한 수를 갖는 특징벡터를 추출하여 다층구조 신경망으로 인식실험을 하였다. 음성신호의 시작점/끝점과 더불어 모음의 최대 피크점을 기준으로 해석구간을 초성, 중성, 종성의 세 부분으로 나누었으며, 음성신호의 특징벡터로는 반사계수, 켑스트럼, ${\Delta}$켑스트럼, ${\Delta}$에너지 등을 이용하여, 각 특징벡터 및 입력층과 은닉층의 노드 수에 따른 인식율 및 학습속도 등을 비교하였다. 신경망의 입력층의 특징벡터로서 반사계수를 사용한 경우보다 켑스트럼을 사용했을 때가 더 좋은 인식율을 보였다. ${\Delta}$켑스트럼의 특성이 전체 인식율에 미치는 영향이 그다지 크지 않았는데, 이는 한국어 숫자음이 단음절로 구성되어 있는 특징을 이용해 분석 구간을 stationary한 특성을 갖는 세 부분으로 구분하였기 때문이라 생각된다. 각 숫자음에 대해 150개의 켑스트럼을 사용한 경우에 97.8%의 인식율을 얻었다.

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소아 망진을 위한 얼굴 특징 추출 및 영아 산통 진단을 위한 울음소리 분석 (Face Feature Extraction for Child Ocular Inspection and Diagnosis of Colics by Crying Analysis)

  • 조동욱;김봉현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권2호
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    • pp.97-104
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    • 2006
  • 의사 표현 능력이 떨어지는 소아들은 질병 발생시 이를 효과적으로 자신의 불편함을 표현할 방법이 없다. 따라서 임상의들은 소아 환자의 부모들로부터 문진(inquiring)을 통해 질병 진단을 하고 있는 것이 현 실정이며 이는 잘못된 진단 결과를 초래 할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 인체 오장 육부의 생체 신호가 안면과 음성에 반영되어 나타난다는 한방 원리를 이용하여 소아 망진, 소아 청진 기기를 개발한다. 그 결과 진단시 임상의들의 직관을 시각화, 객관화, 정량화하여 소아 질병 진단의 정확성을 기하고자 한다. 본 논문은 전체 개발 시스템 중 그 첫 번째 작업 수행 결과로서 소아 망진의 경우 색상 보정, YCbCr 적용과 살색 영역 선정 그리고 오관 및 명당 추출 방법 등을 개발한다. 또한 소아 청진의 경우 피치, 강도, 포먼트 분석을 통해 영아 산통 질병의 울음소리 특성을 수치화하였으며 이를 통해 임상의들의 직관을 객관화한다. 끝으로 실험에 의해 제안한 방법의 유용성을 입증한다.