독립성분분석을 이용한 디지털 보청기용 적응형 궤환 제거

지윤상,이상민,정세영,김인영,김선일,Ji, Yoon-Sang,Lee, Sang-Min,Jung, Sae-Young,Kim, In-Young,Kim, Sun-I 한국음성학회 2005 음성과학 Vol.12 No.3

Acoustic feedback between microphone and receiver can be effectively cancelled adaptive feedback cancellation algorithm. Although many speech sounds have non-Gaussian distribution, most algorithms were tested with speech like sounds whose distribution were Guassian type. In this paper, we proposed an adaptive feedback cancellation algorithm based on independent component analysis (ICA) for digital hearing aid. The algorithm was tested with not only Gaussian distribution but also Laplacian distribution. We verified that the proposed algorithm has better acoustic feedback cancelling performance than conventional normalized root mean square (NLMS) algorithm, especially speech like sounds with Laplacian distribution.

잡음 환경에서 압신을 이용한 인공 와우 환자의 언어 인지 향상 시뮬레이션 연구

이영우,지윤상,이종실,김인영,김선일,홍성화,이상민,Lee Young-Woo,Ji Yoon-Sang,Lee Jong-Shil,Kim In-Young,Kim Sun-I.,Hong Sung-Hwa,Lee Sang-Min 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.43 No.5

본 연구에서 인공 와우 환자의 잡음 상황에서 음성 신호 강조와 잡음 제거를 위한 전 처리로서 companding strategy를 적용하고 이를 평가하였다. Companding은 인간의 청각 특성인 two tone suppression에 기반하며 이는 음성 스펙트럼 피크를 강화하고 배경 잡음을 감소시킨다. 하지만 companding은 잡음 제거와 스펙트럼 피크의 강화에 효과적인 반면, 제한된 채널의 수와 비선형 블록으로 인한 음성 정보 손실의 교환 특성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 잡음 제거와 음성 정보 손실의 정도가 상대적인 두 companding 구조를 설계하여 개인마다 잡음 상황에서 언어 인지 특성차이에 따른 적절한 필터 뱅크를 도출하였으며, 낮은 신호 대 잡음 비 환경에서 인공 와우 환자의 언어 인지 향상을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 잡음 밴드 시뮬레이션을 이용하여 정상인 5명에게 평가되었다. 모든 피실험자에게서 효과적인 언어 인지의 향상이 관측되었고, 각 피실험자가 선호하는 필터 뱅크는 다르게 나타났다. In this study, we evaluated the performance of a companding strategy as a preprocessing for speech enhancement and noise reduction. The proposed algorithm is based on two tone suppression that is human's hearing characteristics. This algorithm enhances spectral peak of speech signal and reduces background noise, however it has tradeoff characteristics between speech distortion and noise reduction due to limited channel number and nonlinear block. Therefore, we designed two different companding structures that have relative characteristics of noise reduction and speech distortion and found suitable companding structures by difference of individual speech perception ability in noise environment. Thus we proposed speech perception enhancement of cochlear implant user in noise environment with low SNR. The performance of the proposed algorithm was evaluated through 5 normal hearing listeners using noise band simulation. Improvement of speech perception was observed for all subjects and each subject preferred the different type of companding structure.

인체 노로바이러스의 한국분리주 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 분자생물학적 특성

정아용,윤상임,지영미,강윤성,이영민,Jeong, Ah-Yong,Yun, Sang-Im,Jee, Young-Mee,Kang, Yoon-Sung,Lee, Young-Min 한국미생물학회 2009 미생물학회지 Vol.45 No.2

노로바이러스는 급성 위장염을 일으키는 Caliciviridae 과(family)에 속하는 바이러스로 유전자형이 매우 다양하다. 본 연구에서는 노로바이러스 국내분리주의 게놈 RNA로부터 3개의 open reading frame (ORF) 모두의 염기서열을 분석하고, 유전학적 계통분석을 통하여 분자생물학적 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 노로바이러스(Hu/NLV/Gunpo/2006/KO)는 바이러스성 식중독, 장염 증세를 보이는 2세 여아 가검물로부터 분리되었다. 역전사반응과 PCR 증폭을 통해서 바이러스의 게놈 RNA를 3개의 중첩되는 cDNA 단편으로 합성하였으며, 합성된 cDNA를 염기서열 분석에 직접 사용하였다. 시퀀싱 결과 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 3개의 ORF (ORF1, 5,100 bp; ORF2, 1,647 bp; ORF3, 765 bp)로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 35개의 노로바이러스 국외 분리주와 비교한 결과, ORF1은 ORF2 또는 ORF3에 비해서 상대적으로 염기의 변이율이 낮았으며, 특히 ORF2와 ORF3의 C-말단 부위에서 높은 변이율을 관찰하였다. 유전학적 계통도를 분석한 결과, Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 genogroup II 에 속하며, Saitama U1, Gifu'96, Mc37, Vietnam 026과 같은 클러스터를 형성하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 노로바이러스 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 3개의 ORF 염기서열을 모두 밝힘으로써, 앞으로 노로바이러스의 검출법 개발과 유전학적 상관관계뿐 아니라, 유전자의 기능 분석과 관련된 기초연구에 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다. Norovirus (NV) with a variety of genotypes, a member of the family Caliciviridae, causes acute nonbacterial gastroenteritis in humans. We determined the nucleotide sequence of three open reading frames (ORFs) of a NV Korean strain and characterized the genetic relationship with others. The Korean strain designated Hu/NLV/Gunpo/2006/KO was isolated from the stool specimen of a 2-year-old female suffering from gastroenteritis. By performing reverse transcription and PCR amplification, three overlapping cDNAs were synthesized and used for direct sequencing. We found that like other NVs, this strain contains three ORFs: ORF1, 5,100 bp; ORF2, 1,647 bp; ORF3, 765 bp. Of 35 NVs, ORF1 had a level of genetic diversity lower than ORF2 and ORF3, of which the C-termini of the ORF2 and ORF3 showed a relatively high degree of genetic diversity. Phylogenetic analyses indicated that the Korean strain belonged to genogroup II, with Saitama U1, Gifu'96, Mc37, and Vietnam 026 being formed a single genetic cluster. The nucleotide sequence information of three ORFs of a NV Korean isolate will be useful not only for the development of a diagnostic tool and understanding of genetic relationship, but also provide important basic information for the functional analysis of their gene products.

적응 궤환 제거가 강조된 보청기 알고리즘과 하드웨어 모듈 개발

정선용,지윤상,김인영,박영철,김남균,이상민,Jung, Sun-Yong,Ji, Yun-Sang,Kim, In-Young,Park, Young-Cheol,Kim, Nam-Gyun,Lee, Sang-Min 대한의용생체공학회 2006 의공학회지 Vol.27 No.5

We have developed a multi band digital hearing aid algorithm emphasizing feedback cancellation and a hardware module to evaluate the performance of our algorithm. The hearing aids should be able to compensate for individual hearing loss characteristics of hearing impaired person. Thus hearing aids need the function of multi-bands amplification and the capabilities of feedback cancellation that can remove howling caused by acoustic feedback. In this paper, we proposed a digital hearing aid algorithm which has multi-bands compensation using modified discrete cosine transform (MDCT) and can efficiently remove acoustic feedbacks. Moreover, we have developed digital hearing aid hardware module, which can evaluate hearing aid algorithms in real time operation. The developed algorithm and hardware module were verified through computer simulation and clinical tests. Through operational experiments, good performances in real time operation environment and an efficient howling cancellation were also observed. The developed hardware module can operate in stable condition and it is expected to become a good hardware platform for developing hearing aid algorithms.

디지털 보청기 사용자를 위한 압신 알고리즘의 성능 연구

황윤수,한종희,지윤상,홍성화,이상민,김동욱,김인영,김선일,Hwang, Y.S.,Han, J.H.,Ji, Y.S.,Hong, S.H.,Lee, S.M.,Kim, D.W.,Kim, In-Young,Kim, Sun-I. 대한의용생체공학회 2011 의공학회지 Vol.32 No.3

Companding algorithms have been used to enhance speech recognition in noise for cochlea implant users. The efficiency of using companding for digital hearing aid users is not yet validated. The purpose of this study is to evaluate the performance of the companding for digital hearing aid users in the various hearing loss cases. Using HeLPS, a hearing loss simulator, two different sensorinerual hearing loss conditions were simulated; mild gently sloping hearing loss(HL1) and moderate to steeply sloping hearing loss(HL2). In addition, a non-linear compression was simulated to compensate for hearing loss using national acoustic laboratories-non-linear version 1(NAL-NL1) in HeLPS. In companding, the following four different companding strategies were used changing Q values(q1, q2) of pre-filter(F filter) and post filter(G filter). Firstly, five IEEE sentences which were presented with speech-shaped noise at different SNRs(0, 5, 10, 15 dB) were processed by the companding. Secondly, the processed signals were applied to HeLPS. For comparison, signals which were not processed by companding were also applied to HeLPS. For the processed signals, log-likelihood ratio(LLR) and cepstral distance(CEP) were measured for evaluation of speech quality. Also, fourteen normal hearing listeners performed speech reception threshold(SRT) test for evaluation of speech intelligibility. As a result of this study, the processed signals with the companding and NAL-NL1 have performed better than that with only NAL-NL1 in the sensorineural hearing loss conditions. Moreover, the higher ratio of Q values showed better scores in LLR and CEP. In the SRT test, the processed signals with companding(SRT = -13.33 dB SPL) showed significantly better speech perception in noise than those processed using only NAL-NL1(SRT = -11.56 dB SPL).

적응적 중간값 필터와 형태학적 기법을 이용한 국부적인 임펄스 잡음 제거

송영훈(Younghun Song),한윤상(Yunsang Han),지정민(JeongMin Ji),박준훈(Joonhoon Park),이상근(Sangkeun Lee) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6

We propose a local impulsive noise removal method occurred during image fusion processes. First, we perform median filtering and subtraction between the original and median filtered images. Next, the noisy regions are estimated through morphological operation in the subtracted image. Finally, adaptive median filtering is performed in the estimated noise regions. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, the quantitative measure is defined in terms of the peak signal-to-noise ratio(PSNR). The experimental results showed that the proposed method can significantly remove local impulse noise.

[당선작] 성북구청 신청사

한현호(Han, Hyun-ho),지승선(Jee, Seung-sun),최종천(Choi, Jong-cheon),정기연(Jung, Kee-yeun),윤상국(Yoon, Sang-guk) 현대건축사 2005 월간 CONCEPT Vol.- No.74

잡음 환경에서 압신을 이용한 인공 와우 환자의 언어 인지 향상 시뮬레이션 연구

이영우,이종실,김선일,홍성화,이상민,지윤상,김인영 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.43 No.9

In this study, we evaluated the performance of a companding strategy as a preprocessing for speech enhancement and noise reduction. The proposed algorithm is based on two tone suppression that is human's hearing characteristics. This algorithm enhances spectral peak of speech signal and reduces background noise, however it has tradeoff characteristics between speech distortion and noise reduction due to limited channel number and nonlinear block. Therefore, we designed two different companding structures that have relative characteristics of noise reduction and speech distortion and found suitable companding structures by difference of individual speech perception ability in noise environment. Thus we proposed speech perception enhancement of cochlear implant user in noise environment with low SNR. The performance of the proposed algorithm was evaluated through 5 normal hearing listeners using noise band simulation. Improvement of speech perception was observed for all subjects and each subject preferred the different type of companding structure. 본 연구에서 인공 와우 환자의 잡음 상황에서 음성 신호 강조와 잡음 제거를 위한 전 처리로서 companding strategy를 적용하고 이를 평가하였다. Companding은 인간의 청각 특성인 two tone suppression에 기반하며 이는 음성 스펙트럼 피크를 강화하고 배경 잡음을 감소시킨다. 하지만 companding은 잡음 제거와 스펙트럼 피크의 강화에 효과적인 반면, 제한된 채널의 수와 비선형 블록으로 인한 음성 정보 손실의 교환 특성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 잡음 제거와 음성 정보 손실의 정도가 상대적인 두 companding 구조를 설계하여 개인마다 잡음 상황에서 언어 인지 특성차이에 따른 적절한 필터 뱅크를 도출하였으며, 낮은 신호 대 잡음 비 환경에서 인공 와우 환자의 언어 인지 향상을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 잡음 밴드 시뮬레이션을 이용하여 정상인 5명에게 평가되었다. 모든 피실험자에게서 효과적인 언어 인지의 향상이 관측되었고, 각 피실험자가 선호하는 필터 뱅크는 다르게 나타났다.

공간보간법을 이용한 정량적 강우 추정 비교분석

김희준(Huijun Kim),안숙희(Sukhee Ahn),지준범(Junbeom Jee),윤상후(Sanghoo Yoon) 한국데이터정보과학회 2020 한국데이터정보과학회지 Vol.31 No.2

집중호우와 같은 기상재해의 피해를 효율적으로 대체하기 위해선 강우의 정량적 추정이 필요하다. 기상청은 자동 기상관측장비와 강우 레이더를 이용하여 고해상도 정량적 강우 추정을 위한 자료를 수집하고 있다. 본 연구는 서울지역의 고해상도 강우량을 여러 공간보간법으로 추정하고 추정 결과를 비교하고자 한다. 공간보간방법으로 결정론적인 역거리가중법과 k-근접 이웃 알고리즘이 고려되었고, 확률론적인 일반화가법모형과 크리깅기법이 사용되었다. 크리깅기법은 지상 강우 자료만 이용한 정규크리깅과 지상 강우 자료에 레이더 자료가 함께 고려된 일반크리깅 그리고 회귀크리깅이 고려되었다. 예측성능을 평가하기 위해 리브-원-아웃 교차검증이 수행되었으며 평균제곱오차, 평균절대오차로 예측성능을 비교하였다. 연구자료는 2016년부터 2018년까지 여름철 (6월, 7월, 8월) 관측된 10분 단위 지상강우관측 자료와 강우 레이더 자료이다. 분석결과 역거리가중법이 서울지역의 공간적인 강우특성을 잘 반영하였으나, 강우 패턴에 따라 최정 공간보간법이 상이했다. 강우 레이더 자료는 강우가 소지역 또는 전지역에서 발생 시 도움이 되었다. Quantitative precipitation estimation is needed to reduce damages from weather disasters such as torrential rain. The Korea Meteorological Administration is using automatic weather observation equipment and radar to collect data for estimating high-resolution precipitation. This study is dealt with estimates of the quantitative precipitation using multiple spatial interpolation methods and compares the results. Inverse distance weight method and k-nearest neighborhood algorithm were considered as a deterministic approach and the general additive model and kriging methods were used as a stochastic approach. In order to evaluate the prediction performance, leave-one- out cross-validation was performed with the root mean squared error (RMSE), mean absolute error (MAE), and mean bias. The gauged and radar data during the summer season from 2016 to 2018 in Seoul were used. The results showed that the inverse distance weight method reflected the spatial rainfall pattern well. However, caution is needed because the best models vary depending on the pattern of rainfall in the sense of RMSE.