Spectral Subtraction과 Two Channel Beamfomer를 이용한 음성 강조 기법

Speech Enhancement using Spectral Subtraction and Two Channel Beamfomer

  • 김학윤 (청주대학교 이공대학 전자·정보통신·반도체 공학부)
  • 발행 : 1999.01.01

초록

본 연구에서는 단일 채널 단구간 진폭 스펙트럼 추정 기법의 하나인 Spectral Subtraction 방법과 2 채널 Griffiths-Jim Beamformer를 결합한 음성 강조기법을 제안한다. 기존의 단구간 진폭 스펙트럼 추정 기법에서는 관측된 신호의 스펙트럼에서 잡음의 평균 스펙트럼을 감산하여 잡음을 제거하고 있지만, 이 방법을 이용하여 잡음을 제거 할 경우에는 잡음 변동시 잡음 억제 능력이 미약하고, 목적 신호의 단구간 진폭 스펙트럼 추정 성능이 낮아진다는 단점을 갖고 있다. 그 이유는 실제 잡음의 스펙트럼은 평균값 주위에 분산되어 있기 때문이 다. 그러므로, 2 채널 Beamformer의 사각(Blocking Matrix)를 이용하여 분석 구간에서의 잡음의 단구간 진폭 스펙트럼을 추정하고, 이 추정된 값을 이용하여 목적 신호의 스펙트럼을 추정하는 기법을 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 입증한다.

In this paper, a new spectral subtraction technique with two microphone inputs is proposed. In conventional spectral subtraction using a single microphone, the averaged noise spectrum is subtracted from the observed short-time input spectrum. This results in reduction of mean value of noise spectrum only, the component varying around the mean value remaining intact. In the method proposed in this paper, the short-time noise spectrum excluding the speech component is estimated by introducing the blocking matrix used in Griffiths-Jim-type adaptive beamformer with two microphone inputs, combined with the spectral compensation technique. A simulation was conducted to verify the effectiveness of the method.

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참고문헌

  1. Suppression of Acoustic Noise in Speech Using Spectral Subtraction v.ASSP-27 S.F.Boll,
  2. Speech Enhancement using a Minimum Mean-square Error Short-Time spectral Amplitude Estimator v.ASSP-32 no.6 Yariv Epharim,;David Malah,
  3. Pro.IEEE v.67 Enhancement and Bandwidth Compression of Noisy Speech J.S.Lim,;A.v.Oppenhein,
  4. Speech Enhancement Using a Soft-Decision Noise Suppression Filter v.ASSP-28 no.2 R.J.Mcaulay,
  5. Statistical Decision of Nonrecursive Digital Filter v.ASSP-22 no.3 D.C.Farden,;L.L.Scharf,
  6. IEEE Trans. Antennas Propag. AP-30 An alternative approach to linearly constrained adaptive beamforming Griffiths,L.J.;Jim,C.W.
  7. Proc.IEEE 63 Adaptive noise cancelling: Principles and Applications Widrow,B.;Glover,J.R.;Mccool,J.M.;Kaunitz,J.;Williams,C.S.;Hearn,R.H.;Zeidler,J.R.;Dong,E.;Goodin,R.C.
  8. 한국음향학회지 v.15 no.5 잡음에 강한 특징 벡터 및 스펙트럼 차감법을 이용한 음성인식 신원호;양태영;김원구;윤대희.
  9. 한국음향학회지 v.11 no.3 선형 위상 특성을 갖는 적응 마이크로폰 어레이 강흥구;윤대희;차일환.