• 제목/요약/키워드: robust speech recognition

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Rank-weighted reconstruction feature for a robust deep neural network-based acoustic model

  • Chung, Hoon;Park, Jeon Gue;Jung, Ho-Young
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.235-241
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    • 2019
  • In this paper, we propose a rank-weighted reconstruction feature to improve the robustness of a feed-forward deep neural network (FFDNN)-based acoustic model. In the FFDNN-based acoustic model, an input feature is constructed by vectorizing a submatrix that is created by slicing the feature vectors of frames within a context window. In this type of feature construction, the appropriate context window size is important because it determines the amount of trivial or discriminative information, such as redundancy, or temporal context of the input features. However, we ascertained whether a single parameter is sufficiently able to control the quantity of information. Therefore, we investigated the input feature construction from the perspectives of rank and nullity, and proposed a rank-weighted reconstruction feature herein, that allows for the retention of speech information components and the reduction in trivial components. The proposed method was evaluated in the TIMIT phone recognition and Wall Street Journal (WSJ) domains. The proposed method reduced the phone error rate of the TIMIT domain from 18.4% to 18.0%, and the word error rate of the WSJ domain from 4.70% to 4.43%.

동적 환경에서의 립리딩 인식성능저하 요인분석에 대한 연구 (A Study on Analysis of Variant Factors of Recognition Performance for Lip-reading at Dynamic Environment)

  • 신도성;김진영;이주헌
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.471-477
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    • 2002
  • 최근 립리딩에 대한 연구는 음성인식방법에 있어서 부가적인 정보를 제공하여 잡음환경에서 견인한 음성 인식을 하거나 음성정보의 부가적인 특징벡터로 사용하기 위한 방법으로 연구되고 있다. 그러나 립리딩 연구의 대부분은 실험실 환경하의 제한된 결과로서, 실제 다양한 동적 환경에서의 견인성에 대해서는 연구된 바가 없다. 현재 우리는 입술정보만을 이용한 자동22단어 인식기를 만들었으며, 이미지 기반 립리딩의 성능은 53.54%의 성능을 가지고 있다. 본 연구에서는 기 구현된 립리딩 시스템을 기반으로 하여, 립리딩 성능이 환경 적인 변화에 대해서 얼마나 안정할 수 있는지, 그리고 립리딩의 인식성능 저하를 일으키는 주요 요인이 무엇인지에 대하여 연구하였다. 입술이미지의 동적 변이로서는 이동, 회전. 크기변화와 같은 공간적 변화와 빛에 의한 조명변화를 고려하였다. 실험용 데이터로는 영상변환에 의한 시뮬레이션 된 데이터와 동적 변화가 심한 자동차 환경에서 수집한 데이터를 사용하였다. 실험결과 입술의 공간 변화가 인식성능 저하의 한가지 요인으로 작용함을 발견하였다. 그러나 실제적으로 공간변화보다 더 심각한 성능저하 원인은 시간흐름에 따른 조명조건의 변화로써 70%이상의 왜곡이 발생했다. 따라서 신뢰할 수 있는 립리딩 시스템 구현을 위해서 고려해야 할 가장 큰 요인은 빛의 변화임을 발견할 수 있었다.

음성 활동 구간 검출을 위한 스펙트랄 엔트로피의 재구성 효과 (Reconstruction Effect of the Spectral Entropy for the Voice Activity Detection)

  • 권호민;한학용;이광석;고시영;허강인
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.25-28
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    • 2002
  • Voice activity detection is important Problem in the speech recognition and communication. This paper introduces feature parameter which is reconstructed by the spectral entropy of information theory for the robust voice activity detection in the noise environment, analyzes and compares it with the energy method of voice activity detection and performance. In experiment, we confirmed that the spectral entropy is more feature parameter than the energy method for the robust voice activity detection in the various noise environment.

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반복학습법에 의해 작성한 N-gram 언어모델을 이용한 연속음성인식에 관한 연구 (Continuous Speech Recognition Using N-gram Language Models Constructed by Iterative Learning)

  • 오세진;황철준;김범국;정호열;정현열
    • 한국음향학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.62-70
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    • 2000
  • 일반적으로 통계적 언어모델의 확률을 추정하는 방법은 대량의 텍스트 데이터로부터 출현빈도가 높은 단어를 선택하여 사용하고 있다. 하지만 특정 태스크에서 적용할 언어모델의 경우 시간적, 비용적 측면을 고려할 때 대용량의 텍스트의 사용은 비효율적일 것이다. 본 논문에서는 특정 태스크에서 사용하기 위해 소량의 텍스트 데이터로부터 효율적인 언어모델을 작성하는 방법을 제안한다. 즉, 언어모델을 작성할 때 출현빈도가 낮은 단어의 빈도를 개선하기 위해 같은 문장을 반복하여 학습에 참가시키므로 단어의 발생확률을 좀 더 강건하게 하였으며 제안된 언어모델을 이용하여 3명이 발성한 항공편 예약관련 200문장에 대하여 연속음성인식 실험을 수행하였다. 인식실험 결과, 반복학습에 의해 작성한 언어모델을 이용한 경우가 반복학습 적용 전에 비하여 평균 20.4%의 인식률 향상을 보였다. 또한 기존의 문맥자유문법을 이용한 시스템과 비교하여 인식률이 평균 13.4% 향상되어 제안한 방법이 시스템에 유효함을 확인하였다.

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Recognizing Hand Digit Gestures Using Stochastic Models

  • Sin, Bong-Kee
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.807-815
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    • 2008
  • A simple efficient method of spotting and recognizing hand gestures in video is presented using a network of hidden Markov models and dynamic programming search algorithm. The description starts from designing a set of isolated trajectory models which are stochastic and robust enough to characterize highly variable patterns like human motion, handwriting, and speech. Those models are interconnected to form a single big network termed a spotting network or a spotter that models a continuous stream of gestures and non-gestures as well. The inference over the model is based on dynamic programming. The proposed model is highly efficient and can readily be extended to a variety of recurrent pattern recognition tasks. The test result without any engineering has shown the potential for practical application. At the end of the paper we add some related experimental result that has been obtained using a different model - dynamic Bayesian network - which is also a type of stochastic model.

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유사 음소 모델 스키마 지원을 위한 결정 트리 (Decision Tree for Likely phoneme model schema support)

  • 오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권10호
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    • pp.367-372
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    • 2013
  • 어휘 인식 시스템에서는 훈련 중에 적용되지 않는 음소에 대한 문제점으로 인해 시스템에 저장된 모델을 재생성해야 하고 그에 따른 시간과 추가 비용이 초래된다. 본 논문에서는 결정 트리 군집화 방법을 사용하여 유사 음소 모델을 관리하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 생성된 모델들로부터 결정트리 군집화 방법을 적용하여 군집화된 모델에서 음소 단위로 확률 모델을 탐색할 수 있는 시스템을 모델링하여 모델의 재생성 과정을 줄이고 강인하고 정확한 음향 모델을 제공한다. 또한, 제안된 시스템의 사용으로 시스템에서 기존에 생성되어진 음향 모델에 추가적으로 유사 음소 모델을 생성하여 제공하므로 음성 인식에 강인한 음향 모델을 구성한다. 본 연구에서 제안된 방법으로 실내 환경에 대하여 어휘 종속 인식과 어휘 독립 인식 실험을 수행한 결과 실내 환경의 어휘 종속 실험에서는 98.3%의 인식 성능을 보였고, 어휘 독립 실험에서 98.4%의 인식 성능을 보였다.

L1-norm regularization을 통한 SGMM의 state vector 적응 (L1-norm Regularization for State Vector Adaptation of Subspace Gaussian Mixture Model)

  • 구자현;김영관;김회린
    • 말소리와 음성과학
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    • 제7권3호
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    • pp.131-138
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    • 2015
  • In this paper, we propose L1-norm regularization for state vector adaptation of subspace Gaussian mixture model (SGMM). When you design a speaker adaptation system with GMM-HMM acoustic model, MAP is the most typical technique to be considered. However, in MAP adaptation procedure, large number of parameters should be updated simultaneously. We can adopt sparse adaptation such as L1-norm regularization or sparse MAP to cope with that, but the performance of sparse adaptation is not good as MAP adaptation. However, SGMM does not suffer a lot from sparse adaptation as GMM-HMM because each Gaussian mean vector in SGMM is defined as a weighted sum of basis vectors, which is much robust to the fluctuation of parameters. Since there are only a few adaptation techniques appropriate for SGMM, our proposed method could be powerful especially when the number of adaptation data is limited. Experimental results show that error reduction rate of the proposed method is better than the result of MAP adaptation of SGMM, even with small adaptation data.

Noise-Robust Speaker Recognition Using Subband Likelihoods and Reliable-Feature Selection

  • Kim, Sung-Tak;Ji, Mi-Kyong;Kim, Hoi-Rin
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.89-100
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    • 2008
  • We consider the feature recombination technique in a multiband approach to speaker identification and verification. To overcome the ineffectiveness of conventional feature recombination in broadband noisy environments, we propose a new subband feature recombination which uses subband likelihoods and a subband reliable-feature selection technique with an adaptive noise model. In the decision step of speaker recognition, a few very low unreliable feature likelihood scores can cause a speaker recognition system to make an incorrect decision. To overcome this problem, reliable-feature selection adjusts the likelihood scores of an unreliable feature by comparison with those of an adaptive noise model, which is estimated by the maximum a posteriori adaptation technique using noise features directly obtained from noisy test speech. To evaluate the effectiveness of the proposed methods in noisy environments, we use the TIMIT database and the NTIMIT database, which is the corresponding telephone version of TIMIT database. The proposed subband feature recombination with subband reliable-feature selection achieves better performance than the conventional feature recombination system with reliable-feature selection.

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한국어 연결 숫자음 인식을 일한 최대 사후 Eigenvoice에 근거한 자기적응 기법 (Self-Adaptation Algorithm Based on Maximum A Posteriori Eigenvoice for Korean Connected Digit Recognition)

  • 김동국;전형배
    • 한국음향학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.590-596
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    • 2004
  • 본 논문에서는 한국어 연결 숫자음 인식을 위한 최대 사후 eigenvoice을 사용한 자기적응 기법을 제안한다. 제안된 최대 사후 eigenvoice 기법은 eigenvoice 계수에 대한 확률 밀도 함수를 가정함으로 구성된다. 제안된 알고리즘은 기존 eigenvoice 추정 과정에 선 분포 모델을 포함하는 일반적인 해를 제공하는 구조를 갖는다. 인식할 한 문장만을 사용하는 자기 적응 시스템을 위해 매우 강인한 특성을 갖는 최대 사후 eigenvoice 적응 기법을 사용하였다. 한국어 연결 숫자음에 대한 일련의 자기 적응 실험결과 제안된 알고리즘의 성능은 매우 적은 량의 적응 데이터에 대해 기존 eigenvoice 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타냈었다.

잡음에 강인한 내용기반 음악 검색 시스템에 대한 연구 (A Study of Noise Robust Content-Based Music Retrieval System)

  • 윤원중;박규식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권6호
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    • pp.148-155
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    • 2008
  • 본 논문에서는 모바일 환경에서 적용 가능한 잡음에 강인한 내용기반 음악 검색 시스템을 구축하였다. 제안된 시스템은 기존의 음성인식 분야에서 잡음에 강인한 특성을 가진 것으로 알려진 ZCPA 특징을 내용기반 음악 검색 시스템에 적용시켜 그 성능을 검증하였다. 또한 본 논문에서는 대용량 음악 DB 검색에서 기존의 전수(Exhaustive) 검색에 비해 검색 속도를 99% 가까이 개선할 수 있는 새로운 인덱싱 방법과 고속 검색 알고리즘을 제안하였다. 신호대 잡음비가 15dB - 0dB인 잡음 환경에서의 모의실험 결과, 제안 시스템은 기존의 MFCC와 필터뱅크 에너지 특징에 비해 약 5% - 30% 정도의 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.