In this paper, a new speech endpoint detector in noisy environment is proposed. According to the previous research, the energy feature in the speech region is easily distinguished from that in the speech absent region. In conventional method, the endpoint can be found by applying the edge detection filter that finds the abrupt changing point in feature domain. However, since the frame energy feature is unstable in noisy environment, the accurate edge detection is not possible. Therefore, in this paper, the novel feature extraction method based on spectrum envelop pattern is proposed. Then, the edge detection filter is applied to the proposed feature for detection of the endpoint. The experiments are performed in the car noise environment and a substantial improvement was obtained over the conventional method.
음성 인식 분야에서 DNN이 적용됨에 따라 음성 인식의 이용이 증대되고 있으나 기존의 GMM 보다 병렬 훈련에 대한 계산의 양이 많아야 되며, 데이터의 양이 적으면 오버피팅이 발생한다. 이를 해결하기 위해 데이터의 양이 작은 경우에도 강인한 음성 특징 추출과 음성 신호 잡음 제거에 효율적인 방안을 제시한다. 음성 특징 추출은 음성에 대한 프레임 에너지의 차이와 음성 신호에 영향을 받는 영 교차율과 레벨 교차율을 적용하여 음성 에너지의 효율적 추출을 한다. 또한, 잡음 제거를 위해 음성 신호에 대한 검출에서 음성의 고유 특성을 유지하면서 음성 정보 손상이 적은 평균 예측 LMS 필터를 개선하여 음성 신호의 잡음을 제거하여 데이터양이 적은 경우의 문제를 해결한다. 개선된 LMS 필터는 입력 신호에 대한 활성 파라미터 임계치를 조정하여 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 처리하는 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 기존의 프레임 에너지를 이용한 방법과 비교한 결과 음성의 시작점의 오차율은 7%, 끝나는 점 오차율에서 11% 향상된 성능을 확인하였다.
음성 신호에 존재하는 잡음은 음성 인식기의 성능을 현저하게 감소시킨다. 이것은 잡음이 훈련 조건과 인식 조건 사이의 불일치를 가져오기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 불일치를 최소화하기 위해서 통계적 특징벡터의 추출방법을 개선하기 위한 방법을 연구하였다. 밴드 SNR에 따라 잡음 스펙트럼의 차감 레벨을 조절하는 기존의 멀티 밴드 잡음 차감법 (MSS)을 개선하기 위하여 잡음 정규화 상수를 이용하여 잡음 스펙트럼의 차감 레벨을 보다 정확하게 조절하는 방법 (M-MSS)을 제시하였다. 다음으로, 기존의 통계적 특징벡터 추출방법 (SFE)에서 잡음 차감법을 파워 스펙트럼 영역에 적용함으로써 성능을 개선하였다(M-SFE). 마지막으로, 위의 두 가지 방법의 장점을 결합하기 위해서 밴드 SNR에 근거한 통계적 특징벡터 추출방법 (MMSS-MSFE)을 제안하였다. 제안된 방법들은 다양한 잡음 환경 하에서 화자독립 고립 단어 인식으로 성능을 평가하였다. 기본적인 잡음 차감법 (SS)에 비하여 M-MSS, M-SFE와 MMSS-MSFE의 평균 에러율은 각각 18.6%, 15.1%와 33.9% 감소하였다. 위의 결과로부터 제안한 방법이 잡음에 강인한 음성인식을 위해 매우 효과적임을 입증하였다.
본 논문에서는 스파이크그램을 기반으로 음소 인식을 위한 특성을 추출하는 방법을 제안한다. 음소 인식에 널리 사용되는 푸리에 변환 기반의 특성은 청각 기관의 동작에 부합하는 과정으로 구해지지 않으며 프레임 단위로 추출되어 높은 시간 해상도를 가지지 못한다. 따라서 음소 인식의 성능 향상을 위해 높은 시간 해상도를 가지면서 인간의 청각기관을 모델링 하는 새로운 음성 특성 추출 기술이 요구된다. 본 논문에서는 청각 기관의 특성 추출 및 전달 과정을 모델링 하는 기법인 스파이크그램을 사용하여 음성 신호를 분석하고, 이로부터 음소 인식을 위한 특성을 추출하는 방법을 제안한다. 심층 신경망 기반의 음소 인식기를 사용하여 제안한 특성의 음소 인식 성능을 측정하였고, 짧은 음소에 대해 제안 특성이 기존 푸리에 변환 기반의 특성보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 청각 모델을 기반으로 추출된 새로운 음성 특성을 사용하여 음소 인식이 가능함을 확인할 수 있다.
화자인증 시스템은 훈련 환경과 인식 환경이 다른 경우 인식 성능이 크게 저하된다. 이러한 훈련과 인식 환경의 불일치는 다양한 잡음과 상이한 채널 환경 때문이다. 본 논문은 화자인증 시스템의 강인성 개선을 위하여 음성신호의 위상에 기반한 특정 추출 기법을 제안한다. 이 방법은 음성신호의 위상으로부터 순시 주파수를 계산하여 대역별로 순시 주파수를 모두 모아 구한 히스토그램으로부터 특징 계수를 추출한다. 이 특징 파라미터를 적용한 결과 조 용한 환경뿐만 아니라 잡음환경 그리고 채널 왜곡 환경에서도 화자인증 시스템의 성능이 개선됨을 알 수 있다.
In this paper, we propose the speaker identification system that uses vowel that has speaker's characteristic. System is divided to speech feature extraction part and speaker identification part. Speech feature extraction part extracts speaker's feature. Voiced speech has the characteristic that divides speakers. For vowel extraction, formants are used in voiced speech through frequency analysis. Vowel-a that different formants is extracted in text. Pitch, formant, intensity, log area ratio, LP coefficients, cepstral coefficients are used by method to draw characteristic. The cpestral coefficients that show the best performance in speaker identification among several methods are used. Speaker identification part distinguishes speaker using Neural Network. 12 order cepstral coefficients are used learning input data. Neural Network's structure is MLP and learning algorithm is BP (Backpropagation). Hidden nodes and output nodes are incremented. The nodes in the incremental learning neural network are interconnected via weighted links and each node in a layer is generally connected to each node in the succeeding layer leaving the output node to provide output for the network. Though the vowel extract and incremental learning, the proposed system uses low learning data and reduces learning time and improves identification rate.
In previous study, the linlog(linear log) RASTA(J-RASTA) approach based on PLP was proposed to deal with both the channel effect and the additive noise. The extraction of PLP required generally more steps and computation than the extraction of widely used MFCC. Thus, in this paper, we apply the linlog function to the MFCC for investigating the possibility of simple compensation method that removes both distortion. With the experimental results, the proposed method shows the similar tendency to the linlog RASTA-PLP_ When the J value is set to le-6, the best ERR(Error Reduction Rate) of 33% is obtained. For applying the linlog function to the feature extraction process, the J value plays a very important role in compensating the corruption. Thus, the study for the adaptive J or noise dependent J estimation is further required.
In this paper, a new technology for extracting the feature of the speech signal of an isolated word by the analysis on the frequency domain is proposed. This technology can be applied efficiently for the limited speech domain. In order to extract the feature of speech signal, the number of peaks is calculated and the value of the frequency for a peak is used. Then the difference between the maximum peak and the second peak is also considered to identify the meanings among the words in the limited domain. By implementing this process hierarchically, the feature of speech signal can be extracted more quickly.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제15권2호
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pp.293-302
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2008
본 논문에서는 숨은마코프모형을 사용하여 음성구간을 추출하는 경우에 사용되는 새로운 특징벡터인 평균파워를 제안하고, 이를 멜주파수 켑스트럴 계수(met frequency cepstral coefficients, MFCC)와 파워계수와 비교한다. 이들 세 가지 특징벡터의 수행력을 비교하기 위하여 일반적으로 추출이 상대적으로 어렵다고 알려진 파열음을 가진 단어에 대한 음성 데이터를 수집하여 실험한다. 다양한 수준의 잡음이 있는 환경에서 음성구간을 추출하는 경우 MFCC나 파워계수에 비해 평균파워가 더 정확하고 효율적임을 실험을 통해 보인다.
Since audio speech recognition is affected by noise in real environment, visual speech recognition is used to support speech recognition. For the visual speech recognition, this paper suggests the extraction of lip-feature using two types of image segmentation and reduced ASM. Input images are transformed to YCbCr based images and lips are segmented using the contrast of Y/Cb/Cr between lip and face. Subsequently, lip-shape model trained by PCA is placed on segmented lip region and then lip features are extracted using ASM.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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