음성 인식 시스템의 용용에서 실제 문제점의 하나는 음성신호의 왜곡에 의한 인식성능의 저하이다. 음성신호의 왜곡에 가장 중요한 원인은 부가적인 잡음이다. 이 논문은 잡음에 강인한 음성인식을 위하여, 스펙트럼 피크 향상 기법과 효과적인 잡음 차감 기법에 기초한 스펙트럼 보상 방법을 기술한다. 제안한 방법은 음성 스펙트럼의 포먼트 구조를 향상시키고 스펙트럼 기울기를 보상하면서도 광 대역폭 스펙트럼 요소는 그대로 유지한다. 백색 가우스 잡음, 자동차 잡음, 음성 잡음 또는 지하철 잡음에 의해 왜곡된 음성을 이용한 인식실험을 수행한 결과, 새로운 방법은 스펙트럼 보상을 하지 않은 경우에 비해, 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 환경에서는 평균 오인식율을 약간 줄였으며, 낮은 SNR(10 dB) 환경에서는 평균 오인식율을 1/2로 크게 줄였다.
Moradi, Vahid;Kheirkhah, Kiana;Farahani, Saeid;Kavianpour, Iman
Journal of Audiology & Otology
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제24권4호
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pp.174-179
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2020
Background and Objectives: The integration of auditory-visual speech information improves speech perception; however, if the auditory system input is disrupted due to hearing loss, auditory and visual inputs cannot be fully integrated. Additionally, temporal coincidence of auditory and visual input is a significantly important factor in integrating the input of these two senses. Time delayed acoustic pathway caused by the signal passing through digital signal processing. Therefore, this study aimed to investigate the effects of hearing loss and hearing aid digital delay circuit on sound-induced flash illusion. Subjects and Methods: A total of 13 adults with normal hearing, 13 with mild to moderate hearing loss, and 13 with moderate to severe hearing loss were enrolled in this study. Subsequently, the sound-induced flash illusion test was conducted, and the results were analyzed. Results: The results showed that hearing aid digital delay and hearing loss had no detrimental effect on sound-induced flash illusion. Conclusions: Transmission velocity and neural transduction rate of the auditory inputs decreased in patients with hearing loss. Hence, the integrating auditory and visual sensory cannot be combined completely. Although the transmission rate of the auditory sense input was approximately normal when the hearing aid was prescribed. Thus, it can be concluded that the processing delay in the hearing aid circuit is insufficient to disrupt the integration of auditory and visual information.
Goetze, Stefan;Schroder, Jens;Gerlach, Stephan;Hollosi, Danilo;Appell, Jens-E.;Wallhoff, Frank
Journal of Computing Science and Engineering
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제6권1호
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pp.40-50
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2012
Increase in the number of older people due to demographic changes poses great challenges to the social healthcare systems both in the Western and as well as in the Eastern countries. Support for older people by formal care givers leads to enormous temporal and personal efforts. Therefore, one of the most important goals is to increase the efficiency and effectiveness of today's care. This can be achieved by the use of assistive technologies. These technologies are able to increase the safety of patients or to reduce the time needed for tasks that do not relate to direct interaction between the care giver and the patient. Motivated by this goal, this contribution focuses on applications of acoustic technologies to support users and care givers in ambient assisted living (AAL) scenarios. Acoustic sensors are small, unobtrusive and can be added to already existing care or living environments easily. The information gathered by the acoustic sensors can be analyzed to calculate the position of the user by localization and the context by detection and classification of acoustic events in the captured acoustic signal. By doing this, possibly dangerous situations like falls, screams or an increased amount of coughs can be detected and appropriate actions can be initialized by an intelligent autonomous system for the acoustic monitoring of older persons. The proposed system is able to reduce the false alarm rate compared to other existing and commercially available approaches that basically rely only on the acoustic level. This is due to the fact that it explicitly distinguishes between the various acoustic events and provides information on the type of emergency that has taken place. Furthermore, the position of the acoustic event can be determined as contextual information by the system that uses only the acoustic signal. By this, the position of the user is known even if she or he does not wear a localization device such as a radio-frequency identification (RFID) tag.
음성 인식 시스템의 지속적인 발전으로 음성에 대한 인식율은 급속도로 발전되었지만 사용 환경에서의 잡음과 여러 음성이 혼합되어 발생하는 잡음으로 정확한 음성을 인식할 수 없는 단점을 가진다. 환경 잡음이 있는 음성을 처리할 때 음성 인식률을 높이기 위해서는 잡음을 제거해야 하며, 기존의 HMM, CHMM, GMM, 그리고 AI 모델이 적용된 DNN에서도 예상치 못한 잡음이 발생하거나 기본적으로 디지털 신호에 양자화 잡음이 추가되면 소스 신호가 변경되거나 손상되어 인식률이 저하된다. 이를 해결하기 위해 각 음성 프레임에 대한 음성 신호의 특징을 효율적으로 추출하기 위해 MFCC를 개선하여 처리하였으며, 음성 신호에 대한 잡음을 제거하기 위해 가우시안 모델을 적용한 잡음 편차 추정을 이용한 잡음 제거 방법을 개선하여 적용하였다. 제안된 모델에 대한 성능 평가는 음성에 대한 정확성 평가를 위해 교차 상관 계수를 사용하여 처리하였으며, 제안하는 방법의 인식률을 평가한 결과 이들에 대한 상관 계수에 대한 평균값 차이는 0.53 dB 개선된 것을 확인하였다.
본 논문에서는 TI사의 부동소수점 DSP인 TMS320C6701$^{TM}$을 이용한 2.4kbps EHSX(Enhanced Harmonic Stochastic Excitation) 음성부호화기의 실시간 구현 방법에 대해서 논한다. EHSX는 4khz의 대역폭을 갖는 음성신호를 2.4kbps의 비트율을 갖는 압축 패킷으로 변환하는 부호화 방법으로, 유/무성음에 따라 하모닉(Harmonic) 여기 부호화 방법과 CELP 부호화 방법을 선택적으로 사용하는 구조를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 EHSX의 실시간 구현을 위해 연산량의 큰 비중을 차지하는 CELP 분석의 코드북 검색부분과 일부 IIR 필터링 부분에 대한 고정소수점 변환 방법과, 부호화시 하모닉 검색 및 피치 검색방법에 대한 알고리즘 상 연산량 감소 방법, DSP의 구조를 고려한 코드를 배치방법 등 연산량을 감소시키기 위한 최적화 방법을 제시한다. 설계된 음성 부호화기는 PESQ(perceptual evaluation of speech quality) ITU-T Recommendation P.862를 이용한 음질 평가 결과로서 약MOS 3.28을 얻었으며, 실시간으로 압축 및 복원을 수행한다.
The standard of evaluating function of speech coder for mobile telecommunication can be shown in channel capacity, noise immunity, encryption, complexity and encoding delay largely. This study is an algorithm to reduce complexity applying to CDMA(Code Division Multiple Access) mobile telecommunication system, which has a benefit of keeping the existing advantage of telecommunication quality and low transmission rate. This paper has an objective to reduce the computing complexity by controlling the frequency band nonuniform during the changing process of LSP(Line Spectrum Pairs) parameters from LPC(Line Predictive Coding) coefficients used for EVRC(Enhanced Variable-Rate Coder, IS-127) speech coders. Its experimental result showed that when comparing the speech coder applied by the proposed algorithm with the existing EVRC speech coder, it's decreased by 45% at average. Also, the values of LSP parameters, Synthetic speech signal and Spectrogram test result were obtained same as the existing method.
본 논문에서는 발성장애아의 음성적 특징을 중심으로 컴퓨터 기반 발성훈련시스템을 설계 및 구현하였다. 본 발성훈련시스템은 선행훈련, 발성인지훈련, 발성강화훈련 단계로 구성되어 있으며, 발성장애 아동의 발성의 상황과 레벨을 분석하고 반복학습 및 개별학습이 가능하도록 하였다. 컴퓨터를 기반으로 발성장애아의 음성을 디지털 신호처리하기 위해 음성적 파라미터 즉, 음성의 강도, 음성의 고저, 유 무성음을 추출하였다. 추출된 음성적 파라미터는 이동체의 움직임 벡터 값으로 변환하여 이미지, 애니메이션, 게임적 요소와 같이 시각적으로 피드백 할 수 있도록 하였다.
This paper is on a stereo acoustic echo canceller with the blind signal separation for post processing. The convergence speed of the stereo acoustic echo canceller is deteriorated due to mixing two residual signals which are update signals of each echo canceller. To solve this problem, we are to use the blind signal separation(BSS) method separating the mixed signals after the echo cancellers. The blind signal separation method can extracts the source signals by means of the iterative computations with two input signals. We had verified performances of the proposed acoustic echo canceller for stereo through simulations. The results of simulations show that the acoustic echo canceller for stereo using this algorithm operates stably without divergence in the normal state. And, when the speech signals were inputted, this echo canceller achieved about 2dB higher ERLE with the BSS post processing method than without this method. This stereo echo canceller showed the best performance in the case of inputting the real voice signal.
This paper is on a stereo acoustic echo canceller with the blind signal separation. The convergence speed of the stereo acoustic echo canceller is deteriorated due to mixing two residual signals in the update signal of each echo canceller. To solve this problem, we are to use the blind signal separation(BSS) method separating the mixed signals. The blind signal separation method can extracts the source signals by means of the iterative computations with two input signals. We had verified performances of the proposed acoustic echo canceller for stereo through simulations. The results of simulations show that the acoustic echo canceller for stereo using this algorithm operates stably without divergence in the normal state. And, when the speech signals were inputted, this echo canceller achieved about 3dB higher ERLE in the case of using the BSS algorithm than the case of not using the BSS algorithm. But this echo canceller didn't get good performances in the case of inputting the white noises as stereo signals.
본 연구에서는 잡음환경에서 디지털 보청기의 잡음제거를 위해 2,3,4,5개의 마이크로폰을 이용해 잡음제거를 하고 비교 분석 하였다. 실제 디지털 보청기에서 사용할 수 있게 하기 위해 귀걸이형 (behind-the-ear type, BTE) 보청기의 형태와 유사하게 마이크로폰을 배열한 실험 세트를 구성하여 각각의 조건에 따라 신호녹음을 하였고, 녹음된 각각의 신호들을 멀티 마이크로폰을 이용한 잡음제거 알고리즘으로 잡음 제거하였다. 평가 방법에 따라 잡음제거 전과 후의 SNR (Signal to Noise Ratio)과 PESQ (Perceptual Evaluation of Speech ) 측정 분석 결과 마이크로폰 3개와 4개를 사용하였을 때 가장 높은 성능 향상을 보였으며 대부분의 경우에서 마이크로폰의 개수가 늘어남에 따라 성능이 향상된 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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