• 제목/요약/키워드: Cepstral normalization

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강인한 음성인식을 위한 극점 필터링 및 스케일 정규화를 이용한 켑스트럼 특징 정규화 방식 (Cepstral Feature Normalization Methods Using Pole Filtering and Scale Normalization for Robust Speech Recognition)

  • 최보경;반성민;김형순
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.316-320
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Cepstral Mean Normalization(CMN)과 Cepstral Mean and Variance Normalization(CMVN) 프레임워크에서 극점 필터링(pole filtering) 개념을 Mel-Frequency Cepstral Coefficient(MFCC) 특징 벡터에 적용한다. 또한 분산 정규화를 대신하여 스케일 정규화를 사용하는 Cepstral Mean and Scale Normalization(CMSN)의 성능을 잡음 환경 음성인식 실험을 통해 평가한다. CMN과 CMVN은 보통 발화 단위로 수행되기 때문에 짧은 발화의 경우 특징에 대한 평균과 분산의 추정 신뢰도가 보장되지 않는 문제점을 가지는데, 극점 필터링과 스케일 정규화 방식을 적용함으로 이러한 문제점을 보완할 수 있다. Aurora 2 데이터베이스를 이용한 실험 결과, 극점 필터링과 스케일 정규화를 결합한 특징 정규화 방식의 성능이 가장 높은 성능 향상을 보인다.

필터 뱅크 에너지 차감을 이용한 묵음 특징 정규화 방법의 성능 향상 (Performance Improvements for Silence Feature Normalization Method by Using Filter Bank Energy Subtraction)

  • 신광호;최숙남;정현열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7C호
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    • pp.604-610
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 CLSFN (Cepstral distance and Log-energy based Silence Feature Normalization) 방법의 인식성능을 향상시키기 위하여, 필터 뱅크 서브 밴드 영역에서 잡음을 차감하는 방법과 CLSFN을 결합하는 방법, 즉 FSFN (Filter bank sub-band energy subtraction based CLSFN)을 제안하였다. 이 방법은 음성으로부터 특징 파라미터를 추출할 때 필터 뱅크 서브 밴드 영역에서 잡음을 제거하여 켑스트럼 특징을 향상시키고, 이에 대한 켑스트럼 거리를 이용하여 음성/묵음 분류의 정확도를 개선함으로써 기존 CLSFN 방법에 비해 향상된 인식성능을 얻을 수 있다. Aurora 2.0 DB를 이용한 실험결과, 제안하는 FSFN 방법은 CLSFN 방법에 비해 평균 단어 정확도 (word accuracy)가 약 2% 향상되었으며, CMVN (Cepstral Mean and Variance Normalization)과의 결합에서도 기존 모든 방법에 비해 가장 우수한 인식성능을 나타내어 제안 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

잡음 환경에서 짧은 발화 인식 성능 향상을 위한 선택적 극점 필터링 기반의 특징 정규화 (Selective pole filtering based feature normalization for performance improvement of short utterance recognition in noisy environments)

  • 최보경;반성민;김형순
    • 말소리와 음성과학
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    • 제9권2호
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    • pp.103-110
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    • 2017
  • The pole filtering concept has been successfully applied to cepstral feature normalization techniques for noise-robust speech recognition. In this paper, it is proposed to apply the pole filtering selectively only to the speech intervals, in order to further improve the recognition performance for short utterances in noisy environments. Experimental results on AURORA 2 task with clean-condition training show that the proposed selectively pole-filtered cepstral mean normalization (SPFCMN) and selectively pole-filtered cepstral mean and variance normalization (SPFCMVN) yield error rate reduction of 38.6% and 45.8%, respectively, compared to the baseline system.

켑스트럼 정규화와 켑스트럼 거리기반 묵음특징정규화 방법을 이용한 잡음음성 인식 (Cepstral Normalization Combined with CSFN for Noisy Speech Recognition)

  • 최숙남;신광호;정현열
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1221-1228
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    • 2011
  • 일반적인 음성인식 시스템은 보통 실내 환경에서는 잘 동작하지만 잡음이 존재하는 실제 환경에서는 여러 가지 잡음의 영향으로 그 성능이 급격히 떨어진다. 본 논문에서는 잡음환경에 강인한 음성인식을 위하여 훈련 환경과 실제 환경의 불일치를 줄이기 위한 방법으로 켑스트럼 거리기반 묵음특징 정규화(CSFN: Cepstral distance based SFN) 방법에 켑스트럼 정규화 방법(CMVN:cepstral mean and variance normalization)을 결합한 CSFN-CMVN 방법을 제안하였다. 이 방법은 켑스트럼 특징의 분포 특성의 차이를 나타내는 켑스트럼 유클리디언 거리를 결합하여 음성/묵음 분류에 사용하여 묵음특징을 정규화하는 CSFN 방법에 켑스트럼 정규화 방법을 결합하는 방법이다. Aurora 2.0 DB를 이용한 실험결과, 제안한 CSFN-CMVN은 기존의 대표적인 묵음특징 정규화 방법인 SFN-I 과 비교했을 때 모든 테스트 세트에 대한 평균 단어인식 정확도에서 약 7%의 인식률 향상을 가져옴을 확인하였다. 또한, 기존의 SFN-II, CSFN에 비해서도 약 6%, 5% 향상되었음을 확인 할 수 있어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

강인한 음성인식을 위한 켑스트럼 거리와 로그 에너지 기반 묵음 특징 정규화 (Cepstral Distance and Log-Energy Based Silence Feature Normalization for Robust Speech Recognition)

  • 신광호;정현열
    • 한국음향학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.278-285
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    • 2010
  • 훈련 환경과 인식 환경의 차이가 음성인식 성능저하의 주요요인이다. 이러한 환경의 불일치를 줄이기 위한 방법으로 다양한 묵음특징 정규화 방법이 제안되고 있다. 기존의 묵음특징 정규화 방법은 낮은 SNR (Signal-to-Noise Ratio)에서 묵음구간의 에너지 레벨이 증가하여 음성/묵음 분류의 정확도가 떨어짐으로 인해 인식성능이 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 로그 에너지와 음성/묵음(또는잡음)의 켑스트럼 특징의 분포 특성의 차이를 나타내는 켑스트럼 유클리디언(Euclidean) 거리를 결합하여 음성/묵음을 분류하는 묵음특징 정규화 방법 (Cepstral distance and Log-energy based Silence Feature Normalization)을 제안하였다. 제안한 방법은 높은 SNR에서는 로그 에너지 특징이 잡음의 영향을 적게 받는 특성을 반영하여 기존의 묵음 특징 정규화 (Silence Feature Normalization)방법의 우수성을 그대로 유지하는 반면, 낮은 SNR에서는 로그 에너지 대신 음성/묵음 분류의 분별력이 우수한 켑스트럼 거리 정보를 이용함으로써 인식성능을 향상시킬 수 있다. 인식실험결과 기존의 SFN-I/II, CSFN 방법에 비해 전반적으로 향상된 인식성능을 얻을 수 있어 그 유효성을 확인할 수 있었다.

실시간 고차통계 정규화와 Smoothing 필터를 이용한 강인한 음성인식 (Robust Speech Recognition Using Real-Time High Order Statistics Normalization and Smoothing Filter)

  • 정주현;송화전;김형순
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 2005년도 춘계 학술대회 발표논문집
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    • pp.91-94
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    • 2005
  • The performance of speech recognition is degraded by the mismatch between training and test environments. Many methods have been presented to compensate for additive noise and channel effect in the cepstral domain, and Cepstral Mean Subtraction (CMS) is the representative method among them. Recently, high order cepstral moment normalization method has introduced to improve recognition accuracy. In this paper, we apply high order moment normalization method and smoothing filter for real-time processing. In experiments using Aurora2 DB, we obtained error rate reduction of 49.7% with the proposed algorithm in comparison with baseline system.

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잡음에 강인한 음성 인식을 위한 환경 파라미터 보상에 관한 연구 (A Study on Environment Parameter Compensation Method for Robust Speech Recognition)

  • 홍미정;이호웅
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • 본 논문에서는 강인한 음성인식 기술의 하나인 모델 파라미터 변환 기법 중 Carnegie Mellon University(1996)에서 Moreno가 제안한 최신 VTS(Vector Taylor Series) 알고리즘을 이용하여 주어진 잡음 환경에서 실험하였다. 이러한 VTS 알고리즘의 성능평가를 위해서 기존의 잡음 처리 방법 중 CMN(Cepstral Mean Normalization) 기법을 도입하였으며, 데시벨별로 설정한 백색 잡음과 거리잡음을 환경잡음으로 주어졌을 때의 인식률을 비교하였다. 또한 기존 Moreno가 제안한 실험환경의 인식 결과와 본 논문에서의 실험결과를 비교 분석하였다. 인식 알고리즘으로는 실시간 구현이 가능한 이산HMM(Hidden Markov Model)을 사용하였다.

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감정에 강인한 음성 인식을 위한 음성 파라메터 (Speech Parameters for the Robust Emotional Speech Recognition)

  • 김원구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1137-1142
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    • 2010
  • This paper studied the speech parameters less affected by the human emotion for the development of the robust speech recognition system. For this purpose, the effect of emotion on the speech recognition system and robust speech parameters of speech recognition system were studied using speech database containing various emotions. In this study, mel-cepstral coefficient, delta-cepstral coefficient, RASTA mel-cepstral coefficient and frequency warped mel-cepstral coefficient were used as feature parameters. And CMS (Cepstral Mean Subtraction) method were used as a signal bias removal technique. Experimental results showed that the HMM based speaker independent word recognizer using vocal tract length normalized mel-cepstral coefficient, its derivatives and CMS as a signal bias removal showed the best performance of 0.78% word error rate. This corresponds to about a 50% word error reduction as compare to the performance of baseline system using mel-cepstral coefficient, its derivatives and CMS.

고차통계 정규화를 이용한 강인한 음성인식 (Robust Speech Recognition Using Real-Time Higher Order Statistics Normalization)

  • 정주현;송화전;김형순
    • 대한음성학회지:말소리
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    • 제54호
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    • pp.63-72
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    • 2005
  • The performance of speech recognition system is degraded by the mismatch between training and test environments. Many studies have been presented to compensate for noise components in the cepstral domain. Recently, higher order cepstral moment normalization method has been introduced to improve recognition accuracy. In this paper, we present real-time high order moment normalization method with post-processing smoothing filter to reduce the parameter estimation error in higher order moment computation. In experiments using Aurora2 database, we obtained error rate reduction of 44.7% with proposed algorithm in comparison with baseline system.

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감정 음성 인식을 위한 강인한 음성 파라메터 (Robust Speech Parameters for the Emotional Speech Recognition)

  • 이규현;김원구
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.681-686
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    • 2012
  • 본 논문에서는 강인한 감정 음성 인식 시스템을 개발하기 위하여 감정의 영향을 적게 받는 음성 파라메터에 대한 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 위하여 다양한 감정이 포함된 데이터를 사용하여 감정이 음성 인식 시스템과 음성 파라메터에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 멜 켑스트럼, 델타 멜 켑스트럼, RASTA 멜 켑스트럼, 루트 켑스트럼, PLP 계수와 성도 길이 정규화 방법에서 주파수 와핑된 멜 켑스트럼 계수를 사용하였다. 또한 신호 편의 제거 방법으로 CMS 방법과 SBR 방법이 사용되었다. 실험결과에서 성도정규화 방법을 사용한 RASTA 멜 켑스트럼, 델타 멜 켑스트럼 및 CMS 방법을 사용한 경우가 HMM 기반의 화자독립 단독음 인식 실험 결과에서 가장 우수한 결과를 나타내었다.