음성신호의 프리-엠퍼시스 과정은 고주파 영역의 약화된 성분을 보상하기 위해 사용되어진다. 프리-엠퍼시스 필터의 일반적인 형태는 y(n)=s(n)-A${\cdot}$s(n-1)이고, A 값은 유성음의 경우$0.9{\sim}1.0$ 사이의 값이다. 그리고, A 값은 프리-엠퍼시스의 기울기 값을 반영하고 기존의 방법에서는 R(1)/R(0)를 사용한다. 본 논문에서는 성문특성으로 인해 고주파 특성이 약화되는 것을 보상하기 위하여 새로운 평탄화 기법을 제안한다. 우선 신호 왜곡의 최소화를 위하여 QMF를 사용하였다. QMF를 사용한 후, 각 프레임별 자기상관계수를 사용하여 평탄화 과정을 수행하였다. 실험결과에서는 제안한 방법이 자기상관 방법보다 약화된 고주파 성분을 효과적으로 보상하는 평탄화 특성이 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 평탄화 알고리즘은 음성 인식, 음성 분석 및 합성 등과 같은 음성 신호 처리 분야에 광범위하게 적용되어질 수 있다.
음성신호처리 분야에 있어서 정확한 기본주파수(피치)를 검출하는 것은 매우 중요하다. 그러나 포만트의 영향과 천이 진폭의 영향으로 인하여 음성신호로부터 정확한 피치를 검출하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 음소의 천이나 변동의 영향이 적은 주파수 영역에서의 하모닉스 분산값 최소화 알고리즘을 통해 스펙트럼을 평탄화 하여 피치를 검출하는 방법에 대하여 연구하였다. 실험결과에서는 제안한 방법이 기존의 방법인 LPC법, 켑스트럼법과 비교하여 평탄화 특성이 어느 정도의 우수성을 보이는지를 평가하였다. 또한 각각의 방법을 적용하여 기본주파수를 검출한 결과를 비교함으로써 제안한 방법이 우수함을 입증하였다.
본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.
음성인식, 합성 및 분석과 같은 음성신호처리 분야에 있어서 기본주파수 즉, 피치를 정확히 검출하는 것은 중요하나 만일 음성신호의 기존주파수를 정확히 검출할 수 있다면 음성인식에 있어서 화자에 따른 영향을 줄일 수 있기 때문에 인식의 정확도를 높일 수 있고, 음성합성 시에 자연성과 개성을 쉽게 변경하거나 유지할 수 있다. 또한 분석시 피치에 동기 시켜 분석하면 성문의 영향이 제거된 정확한 성도 파라미터를 얻을 수 있다. 따라서 제안한 논문에서는 시간영역처리에서 시간영역파형에서 먼저 성도성분이 제거된 성문특성 즉 피치주기 성분을 강조하기 위해 음성신호의 기울기를 이용한 Positive 센터 클리핑를 수행하고 주파수 영역에서는 원신호의 스펙트럼과 센터클립된 신호의 스펙트럼과의 Peak-Fiting을 수행하고 선형 인터폴래이션(스무딩)을 통해 평탄화된 스펙트럼을 얻었다. 결과적으로 유성음 구간과 음성이 변하는 전이구간에서 G-peak가 강조된 더욱 정확한 Pitch를 검출할 수 있었다.
음성신호를 관찰하였을 때 성문특성으로 인해서 고주파쪽 특성이 약화되는 경향이 있다. 약화된 고주파 특성을 보상하기 위하여 프리 엠퍼시스 필터를 통해 보상하고 있다. 프리 엠퍼시스 필터를 간단한 수식으로 표현하면 y(n)=s(n)-As(n-1)와 같이 차분 방정식으로 나타낼 수 있다. 여기서 A값은 보통 0.9에서 1사이의 값을 사용한다. 본 논문에서는 QMF 필터를 이용하여 입력신호를 고주파와 저주파의 2개의 대역으로 분할하여 각 밴드에 프리 엠퍼시스 필터를 적용하여 약화되어진 특성을 정확히 보상하는 방법을 제안한다.
금속으로 코팅한 광섬유는 폴리머로 코팅한 광섬유에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 금속 코팅 광섬유는 열적, 화학적 안정성이 높고 고온에서 사용할 수 있으며 수분 침투에 강하고 높은 굽힘 강도를 가진다. 또 납땜을 할 수가 있어서 광섬유 소자 패키징에 있어서 매우 유리하다$^{(1)}$ . 장주기 광섬유 격자는 WDM 용 필터, 온도 및 변형도 센서, 광섬유 증폭기의 이득 평탄화 필터에 많은 유용성을 가지고 있다. 광섬유 격자를 소자로 사용하기 위해서는 재 코팅이 필수적인데 금속은 좋은 대안이 될 것이다. 금속을 재 코팅 재료로 사용하기 위해서는 금속 코팅이 격자에 미치는 영향에 대한 연구가 요구된다. 광섬유 격자 쌍은 단일 장주기 격자에 비해 분해능이 좋아 센서 및 필터 등에 유용하여 본 연구에서는 광섬유 격자쌍 위에 은을 코팅하여 투과 스펙트럼에 미치는 영향을 알아보았다. (중략)
구조물의 내진설계는 일반적으로 설계시방서의 스펙트럼을 이용하여 이루어지고 있다. 각 시방서에서 제시된 스펙트럼은 여러지역에서 발생한 지진파들을 최대 지반가속도로 정규화하여 평탄한 응답을 구하였으며, 구조물의 특성에 따라 증감하여 사용하고 있다. 구조물은 지진하중에 의하여 소성변형을 보이고 있으며, 이러한 구조물의 소성변형 능력을 고려하여 설계시방서에서는 응답수정계수를 사용하고 있다. 그러나, 이러한 응답수정계수는 모든 구조물의 고유진동주기에 대하여 일정한 값으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 지진파에 대하여 20개의 인공지진파을 작성하여 평탄한 응답스펙트럼을 구하였다. 구하여진 평균 응답 스펙트럼을 사용하여 구조물의 초기항복강도와 감쇠율의 효과를 측정하였으며, 회기분석을 통하여 내진설계시 각 구조물에 요구되는 변위연성도를 얻기 위한 강도계수를 추정하였다. 또한 현재 사용되고 있는 설계시방서의 응답수정계수를 구조물 고유진동주기의 함수로 나타내었다.
Speech synthesis coding is classified into three categories: waveform coding, source coding and hybrid coding. To obtain the synthetic speech with high quality, the synthesis by waveform coding is desired. However, it is difficult to apply waveform coding to synthesis by syllable or phoneme unit, because it does not divide the speech into excitation and formant component. Thus it is required to alter the excitation in waveform coding for applying waveform coding to synthesis by rule. In this paper we propose a new pitch alteration method that minimizes the spectrum distortion by using the behavior of cepstrum. This method splits the spectrum of speech signal into excitation spectrum and formant spectrum and transforms the excitation spectrum into cepstrum domain. The pitch of excitation cepstrum is altered by zero insertion or zero deletion and the pitch altered spectrum is reconstructed in spectrum domain. As a result of performance test, the average spectrum distortion was below 2.29%.
Speech unit concatenation with a large database is presently the most popular method for speech synthesis. In this approach, the mismatches at the unit boundaries are unavoidable and become one of the reasons for quality degradation. This paper proposes an algorithm to reduce undesired discontinuities between the subsequent units. Optimal matching points are calculated in two steps. Firstly, the fullback-Leibler distance measurement is utilized for the spectral matching, then the unit sliding and the overlap windowing are used for the waveform matching. The proposed algorithm is implemented for the corpus-based unit concatenating Korean text-to-speech system that has an automatically labeled database. Experimental results show that our algorithm is fairly better than the raw concatenation or the overlap smoothing method.
In speech signal processing, it Is very important to detect the pitch exactly in speech recognition, synthesis and analysis. but, it is very difficult to pitch detection from speech signal because of formant and transition amplitude affect. therefore, in this paper, we proposed a pitch detection using the spectrum flattening techniques. Spectrum flattening is to eliminate the formant and transition amplitude affect. In time domain, positive center clipping is process in order to emphasize pitch period with a glottal component of removed vocal tract characteristic. And rough formant envelope is computed through peak-fitting spectrum of original speech signal in frequency domain. As a results, well get the flattened harmonics waveform with the algebra difference between spectrum of original speech signal and smoothed formant envelope. After all, we obtain residual signal which is removed vocal tract element The performance was compared with LPC and Cepstrum, ACF 0wing to this algorithm, we have obtained the pitch information improved the accuracy of pitch detection and gross error rate is reduced in voice speech region and in transition region of changing the phoneme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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