최소값 제어 음성 존재 불확실성 추적을 기반으로 한 음성 향상 기법

Title
최소값 제어 음성 존재 불확실성 추적을 기반으로 한 음성 향상 기법
Authors
이우정
Keywords
최소값제어음성존재불확실성추적을기반으로한음성향상기법
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
본 논문에서는 잡음 환경에서 단일 마이크로폰의 음성 향상을 위해 기존의 음성 존재 불확실성 추적기법을 이용한 음성 향상 기법에 최소값 제어 재귀 평균기법 (minima controlled recursive averaging, MCRA)의 최소값 제어 기법을 적용한 음성 향상 기법을 제안한다. 기존의 음성 존재 불확실성 추적기법을 이용한 음성 향상 기법에서는 soft decision과 관련된 많은 이전 연구들에서 음성 부재 확률 (speech absence probability, SAP)에서 사용되는 사전 음성 존재 확률, 값을 고정된 값으로 사용하는 것과 달리, a posteriori SNR에 근거하여 매 프레임, 매 주파수 채널마다 다른 사전 음성 존재 확률, 값을 사용하여 음성 향상 시스템의 성능을 향상시키고자 하였다. 하지만 기존의 방법은 a posteriori SNR에 의존하기 때문에 낮은 신호 대 잡음비를 지니고 있는 입력 신호와 약한 음성이 존재하는 구간에 대한 결과의 신뢰도가 낮아진다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 최소값 제어를 통한 음성 존재 불확실성 추적기법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 방법인 a posteriori SNR을 이용하여 음성 신호의 유무를 판별하지 않고 최소값 제어 재귀 평균기법 (MCRA)에서 제안된 국부밴드의 에너지와 일정 구간의 국부밴드 에너지의 최소값의 비를 이용하여 음성 신호의 유무를 판별하여 새로운 사전 음성 존재 확률, 값을 도출하여 음성 부재 확률 (SAP)에 적용을 통하여 음성을 향상시킨다. 제안된 음성 향상 기법은 다양한 기존의 알고리즘들과의 객관적, 주관적 음질 평가 방법들을 통하여 성능을 평가하였다. 그 결과, 다양한 잡음 환경 및 실험한 모든 신호 대 잡음비에서 기존 알고리즘들보다 향상된 결과를 나타내었다.
Description
제 1 장 서 론 1 제 2 장 배경 이론 4 2.1 잡음 제거 4 2.2 음성 신호의 통계 모델 5 2.3 잡음 제거 이득 7 2.3.1 파워 차감 (Power Substraction)에 의한 음성 신호 향상 7 2.3.2 Wiener Filtering 방법 9 2.3.3 최대 근사 (Maximum Likelihood) 크기 추정에 의한 음성 향상 10 2.3.4 Two-State Soft Decision의 적용 13 2.3.5 최소 평균 자승 오차에 의한 STSA 추정을 사용한 음성 향상 16 2.3.6 Decision-Direct 추정 20 2.4 잡음 전력 추정 기법 23 2.4.1 Minimum Statistics 기반 잡음 전력 추정 24 2.4.2 Soft Decision 기반 잡음 전력 추정 26 2.4.3 Minima Controlled Recursive Averaging 기반 잡음 전력 추정 29 제 3 장 제안된 최소값 제어 음성 존재 불확실성 추적기법 33 3.1 Soft Decision 33 3.2 음성 존재 불확실성 추적기법 35 3.3 제안된 최소값 제어 음성 존재 불확실성 추적기법 36 제 4 장 실험결과 및 고찰 42 제 5 장 결론 50
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22650
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College of Engineering(공과대학) > Electronic Engineering (전자공학) > Theses(전자공학 석박사 학위논문)
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