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음성 개선 기반의 모델 보상 기법을 이용한 강인한 잡음 음성 인식
신광호,정호열,정현열,Shen, Guang-Hu,Jung, Ho-Youl,Chung, Hyun-Yeol 한국음향학회 2008 韓國音響學會誌 Vol.27 No.4
본 논문에서는 잡음 환경하의 음성 인식을 위해 전처리 단계에서 Mel-warped Wiener Filtering (MWF) 기법을 이용하여 입력 음성을 개선하고 후처리 단계에서 PMC (Parallel Model Combination) 기법을 이용하여 인식 모델을 보상하는 MWF-PMC잡음 처리 기법을 제안한다. PMC 기법은 전처리 단계에서 개선된 음성의 묵음 구간으로부터 잔류 잡음을 취하여 깨끗한 음성을 이용하여 작성한 인식 모델을 보상함으로써 잡음 환경하의 음성 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 인식 실험을 위한 음성 데이터는 국어공학연구소 (KLE)에서 작성한 PBW (Phoneme Balanced Words) 452 단어 음성 데이터를 8 kHz로 다운 샘플링한 후 Subway, Car 및 Exhibition 잡음을 5단계의 신호 대 잡음비 (SNR)를 0, 5, 10, 15, 2003로 부가하여 구성하였다. 인식 실험 결과, 본 논문에서 제안한 MWF-PMC 기법이 기존의 결합된 기법보다 전반적으로 향상된 인식 성능을 얻어 그 유효성을 확인할 수 있었다. In this paper, we propose a MWF-PMC noise processing method which enhances the input speech by using Mel-warped Wiener Filtering (MWF) at pre-processing stage and compensates the recognition model by using PMC (Parallel Model Combination) at post-processing stage for speech recognition in noisy environments. The PMC uses the residual noise extracted from the silence region of enhanced speech at pre-processing stage to compensate the clean speech model and thus this method is considered to improve the performance of speech recognition in noisy environments. For recognition experiments we dew.-sampled KLE PBW (Phoneme Balanced Words) 452 word speech data to 8kHz and made 5 different SNR levels of noisy speech, i.e., 0dB. 5dB, 10dB, 15dB and 20dB, by adding Subway, Car and Exhibition noise to clean speech. From the recognition results, we could confirm the effectiveness of the proposed MWF-PMC method by obtaining the improved recognition performances over all compared with the existing combined methods.
화자 검증 시스템을 위한 PCA 기반 MFDWC 특징 파라미터
함성준,정호열,정현열,Hahm Seong-Jun,Jung Ho-Youl,Chung Hyun-Yeol 한국음향학회 2006 韓國音響學會誌 Vol.25 No.1
A Principal component analysis (PCA)-based Mel-Frequency Discrete Wavelet Coefficients (MFDWC) feature Parameters for speaker verification system is Presented in this Paper In this method, we used the 1st-eigenvector obtained from PCA to calculate the energy of each node of level that was approximated by. met-scale. This eigenvector satisfies the constraint of general weighting function that the squared sum of each component of weighting function is unity and is considered to represent speaker's characteristic closely because the 1st-eigenvector of each speaker is fairly different from the others. For verification. we used Universal Background Model (UBM) approach that compares claimed speaker s model with UBM on frame-level. We performed experiments to test the effectiveness of PCA-based parameter and found that our Proposed Parameters could obtain improved average Performance of $0.80\%$compared to MFCC. $5.14\%$ to LPCC and 6.69 to existing MFDWC. 본 논문에서는 화자검증 시스템의 성능향상을 위해서 주성분 분석 (PCA) 기반 Mel-Frequency Discrete Wavelet Coefficients (MFDWC) 추출방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 멜척도 (Mel-scale)를 근사화한 각 레벨 (level)의 각 노드 (node) 에너지를 계산하기 위해 기존의 평균치 대신 주성분 분석을 이용한 첫 번째 eigenvector를 이용한다. 이 eigenvecto.의 제곱의 합은 1로서 일반적인 가중 함수 (weighting function)의 조건을 만족하고, 또한 각 화자마다 서로 다른 값을 갖게 되므로, 화자의 특징을 더 잘 나타내는 MFDWC를 추출할 수 있다. 화자검증은 Gaussian Mixture Model (GMM) 기반의 백그라운드 모델과 화자 모델과의 점수를 비교하는 이진 결정 (binary decision) 방법을 이용하여 Universal 백그라운드 모델 (UBM)과 각 화자 모델의 값을 프레임단위로 비교하여 대상 화자의 수락/거부 여부를 결정하는 방법을 채택하였다. 특징 파라미터에 따른 화자 검증 성능변화를 확인하기 위하여 제안된 화자종속 가중함수를 이용한 MFDWC를 특징 파라미터로 이용한 경우와 Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC), Linear Predictive Cepstral Coefficients (LPCC), 기존의 MFDWC를 특징 파라미터로 이용한 경우에 대하여 성능비교실험을 수행한 결과 각각 $0.80\%,\;5.14\%,\; 6.69\%$의 향상된 성능을 나타내어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.