KR101181333B1 - operation method of cursor for extracting the characteristic information of vessel noise source - Google Patents

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KR101181333B1 KR1020100130561A KR20100130561A KR101181333B1 KR 101181333 B1 KR101181333 B1 KR 101181333B1 KR 1020100130561 A KR1020100130561 A KR 1020100130561A KR 20100130561 A KR20100130561 A KR 20100130561A KR 101181333 B1 KR101181333 B1 KR 101181333B1
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이형욱
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Abstract

본 발명은 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법에 관한 것으로, 단일 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여 단일 토널(tonal) 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계와, 상기 단일 토널 특징정보 추출 구간 내에서 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계와, 상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 단일 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출되는 단계를 포함하며, 상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘에 의하여, 에너지평균, 주파수평균, 주파수 변화량 평균 및 주파수 편차 평균을 산출한다. 본 발명의 단일 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여 복잡한 수중음향 토널 신호의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 자동으로 정밀하게 추출할 수 있다.또한, 본 발명은 다중 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여 복잡하고 다양한 수중음향 토널 신호의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 운용자의 수작업이 아닌 자동으로 동시에 추출할 수 있으며, 다중 토널 특징정보 추출에 소요되는 시간을 단축하고 보다 신뢰성 있게 추출할 수 있다.The present invention relates to a method of operating a cursor for extracting feature information of a ship noise source, comprising: setting a single tonal feature information extracting section using a single tonal feature information extracting cursor; The automatic extraction of the single tonal feature information extraction algorithm is performed, and when the single tonal feature information automatic extraction algorithm is completed, the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are single tonal feature information, are extracted. A single tonal feature information automatic extraction algorithm calculates an energy average, a frequency average, a frequency variation average, and a frequency deviation average. By using the single tonal feature information extraction cursor of the present invention, it is possible to automatically and precisely extract tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are characteristic information of a complex underwater acoustic tonal signal. By using the cursor, it is possible to automatically extract tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are the characteristic information of complex and diverse underwater acoustic tonal signals, instead of the operator's manual operation. It can be extracted more reliably.

Description

선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법 {operation method of cursor for extracting the characteristic information of vessel noise source}{Operation method of cursor for extracting the characteristic information of vessel noise source}

본 발명은 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 소음원의 주요 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 자동 추출 알고리즘을 적용한 단일 토널 특징정보 추출용 커서와 다중 토널 특징정보 추출용 커서 기술을 사용하여 선박의 단일 및 다중 토널 특징정보를 자동으로 추출하는, 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of operating a cursor for extracting characteristic information of a ship noise source, and more particularly, for extracting single tonal feature information using an automatic extraction algorithm for tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are main characteristic information of a ship noise source. The present invention relates to a method of operating a cursor for extracting feature information of a ship noise source, which automatically extracts single and multiple tonal feature information of a ship using a cursor technology and a cursor technology for extracting multiple tonal feature information.

종래의 토널 추출을 위한 커서는 토널 중심주파수만을 추출할 수 있으며 토널 안정도와 토널 폭은 운용자가 직접 신호처리 그램자료로부터 분석한 후, 운용자가 결정하는 방식이다. 따라서, 토널 추출을 위한 커서는 신호처리 그램자료의 많은 토널 신호로부터 운용자가 토널 신호 각각에 대해 중심주파수를 추출한 후 토널 안정도와 토널 폭을 결정해야 하므로 특징정보 추출시 많은 시간이 소요되며, 추출 결과의 정확도 및 신뢰도에 영향을 미친다. Cursor for conventional tonal extraction can extract only the tonal center frequency, and the tonal stability and tonal width are determined by the operator after analyzing the signal directly from the signal processing gram data. Therefore, the cursor for tonal extraction takes a lot of time when extracting feature information because the operator has to determine the tonal stability and tonal width after extracting the center frequency for each tonal signal from many tonal signals in the signal processing gram data. Affects accuracy and reliability.

도 1은 종래의 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법의 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of operating a conventional tonal feature information extraction cursor.

종래의 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법은 운용자가 추출하고자 하는 토널을 선택하고(010), 토널의 중심주파수를 추출하며(020), 토널의 중심주파수 추출이 완료되면 토널 안정도와 토널 폭을 수동으로 추출한다(030~040). 모든 토널에 대해 도 1의 토널의 중심주파수 추출, 토널 안정도 추출, 토널 폭 추출(020~040 과정)을 반복 실행하면 토널 특징정보 추출이 완료된다(050).The conventional method of operating the cursor for extracting tonal feature information selects the tonal to be extracted by the operator (010), extracts the center frequency of the tonal (020), and extracts the tonal stability and tonal width when the center frequency of the tonal is completed. Extract manually (030 ~ 040). Tonal feature information extraction is completed by repeatedly performing the center frequency extraction, the tonal stability extraction, and the tonal width extraction (steps 020 to 040) of the tonals of FIG. 1 for all tonals.

선반의 수중 소음원 식별을 위해 탐지된 신호로부터 소음원의 고유한 특성인 특징정보를 추출하여 적용하게 되는데, 대표적인 소음원 특징정보는 토널 중심주파수, 토널 안정도 특성, 토널 폭 특성이 있다. The characteristic information, which is a characteristic of noise source, is extracted and applied from the detected signal to identify underwater noise sources of shelves. Representative noise source features include tonal center frequency, tonal stability characteristics, and tonal width characteristics.

선박 소음원 특징정보 추출 과정은 신호처리 그램자료로부터 추출하고자 하는 토널 신호가 존재하는지 파악한 후, 토널 추출을 위한 커서 등의 도구를 이용하여 토널 중심주파수를 추출한다. 토널 안정도와 토널 폭을 추출하기 위해 운용자는 직접 신호처리 그램자료를 정밀 판독하여 토널의 특성을 분석하여 개략적인 토널 안정도와 폭을 산출해야 한다. 그러나, 선박 소음원 특징정보 추출 과정은 신호처리 그램자료에 복잡하고 많은 토널 신호가 존재할 경우, 토널 신호 각각에 대해 주파수를 추출한 후, 토널 안정도와 토널 폭을 추출해야 하므로 많은 추출 시간이 소요되며, 추출 결과도 운용자의 분석능력에 따라 좌우되는 문제점이 있었다.In the process of extracting ship noise source feature information, it is determined whether the tonal signal to be extracted from the signal processing gram data exists, and then the tonal center frequency is extracted using a tool such as a cursor for tonal extraction. In order to extract the tonal stability and tonal width, the operator should directly read the signal processing gram data and analyze the characteristics of the tonal to calculate the rough tonal stability and width. However, the process of extracting ship noise source feature information takes a lot of extraction time because the tonal stability and tonal width must be extracted after extracting frequencies for each tonal signal if there are many tonal signals in the signal processing gram data. The results also depended on the analysis ability of the operator.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 선박 소음원의 주요 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 자동 추출 알고리즘을 적용한 단일 토널 특징정보 추출용 커서와 다중 토널 특징정보 추출용 커서 기술을 사용하여 복잡하고 다양한 선박의 단일 토널 특징 정보 및 다중 토널 특징정보를 자동으로 추출하는, 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to extract the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are the main characteristic information of a ship noise source, and a single tonal feature information extraction cursor using an automatic extraction algorithm. The present invention provides a method of operating a cursor for extracting feature information of a ship noise source, which automatically extracts single tonal feature information and multiple tonal feature information of complex and diverse ships by using a cursor technology for extracting multiple tonal feature information.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법은, 단일 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여 단일 토널(tonal) 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계와, 상기 단일 토널 특징정보 추출 구간 내에서 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계와, 상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 단일 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출되는 단계를 포함하며, 상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘에 의하여, 에너지평균, 주파수평균, 주파수 변화량 평균 및 주파수 편차 평균을 산출한다.In order to achieve the object of the present invention, a method for operating a single tonal feature information extraction cursor of the ship noise source, the step of setting a single tonal feature information extraction section using a single tonal feature information extraction cursor, the single When the single tonal feature information automatic extraction algorithm is performed in the tonal feature information extraction section, and the single tonal feature information automatic extraction algorithm is completed, the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are single tonal feature information, are extracted. And calculating, by the single tonal feature information automatic extraction algorithm, an energy average, a frequency average, a frequency variation average, and a frequency deviation average.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법은, 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여 다중 토널 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계와, 상기 다중 토널 특징정보 추출 구간 내에서 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계와, 상기 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 다중 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출되는 단계를 포함하며, 상기 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘에서는 에너지평균, 주파수평균, 주파수 변화량 평균 및 주파수 편차 평균을 산출한다.
In order to achieve another object of the present invention, a method of operating a cursor for extracting multiple tonal feature information of a ship noise source comprises the steps of setting a multiple tonal feature information extraction section using the multiple tonal feature information extraction cursor; When the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is performed in the tonal feature information extraction section and the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is completed, the multi-tonal feature information, the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width are extracted. And an energy average, a frequency average, a frequency variation average, and a frequency deviation average in the multiple tonal feature information automatic extraction algorithm.

이상과 같이, 본 발명에 따른 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법을 이용하면, 단일 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여 복잡한 수중음향 토널 신호의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 자동으로 정밀하게 추출할 수 있다. As described above, by using the method of operating the cursor for extracting the characteristic information of the ship noise source according to the present invention, the tonal center frequency, tonal stability, tonal which is the characteristic information of the complex underwater acoustic tonal signal using the single tonal characteristic information extraction cursor The width can be extracted accurately and automatically.

또한, 본 발명에 따르면 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여 복잡하고 다양한 수중음향 토널 신호의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 운용자의 수작업이 아닌 자동으로 동시에 추출할 수 있으며, 다중 토널 특징정보 추출에 소요되는 시간을 단축하고 보다 신뢰성 있게 추출할 수 있다.
In addition, according to the present invention, by using a cursor for extracting multiple tonal feature information, tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are the feature information of a complex and diverse underwater acoustic tonal signal, can be simultaneously extracted automatically instead of the operator's manual work. The time required for extracting multiple tonal feature information can be shortened and extracted more reliably.

도 1은 종래의 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법의 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 추출 시작점 설정(100)의 상세 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 추출 끝점 설정(200)의 상세 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 단일 토널 특징정보 자동 추출(300) 방법의 상세 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 단일 토널 특징정보(400)의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시된 추출 시작점 설정(500)의 상세 흐름도이다.
도 9는 도 7에 도시된 추출 끝점 설정(600)의 상세 흐름도이다.
도 10은 도 7에 도시된 다중 토널 특징정보 자동 추출(700) 방법의 상세 흐름도이다.
도 11은 도 7에 도시된 다중 토널 특징정보(800)의 상세도이다.
도 12는 단일 토널 특징정보 추출 커서의 동작 운용 예를 도시한 도면이다.
도 13은 다중 토널 특징정보 추출 커서의 동작 운용 예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 및 다중 토널 특징정보 추출의 시뮬레이터 구현 결과를 도시한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of operating a conventional tonal feature information extraction cursor.
2 is a flowchart illustrating a method of operating a cursor for extracting single tonal feature information according to a first embodiment of the present invention.
3 is a detailed flowchart of the extraction start point setting 100 illustrated in FIG. 2.
4 is a detailed flowchart of the extraction endpoint setting 200 shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a detailed flowchart of the method for automatically extracting the single tonal feature information 300 shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a detailed view of the single tonal feature information 400 shown in FIG. 2.
7 is a flowchart illustrating a method of operating a cursor for extracting multiple tonal feature information according to a second embodiment of the present invention.
8 is a detailed flowchart of the extraction start point setting 500 shown in FIG. 7.
9 is a detailed flowchart of the extraction endpoint setting 600 shown in FIG. 7.
FIG. 10 is a detailed flowchart of a method for automatically extracting multiple tonal feature information 700 illustrated in FIG. 7.
FIG. 11 is a detailed diagram of the multiple tonal feature information 800 shown in FIG. 7.
12 is a diagram illustrating an operation operation example of a single tonal feature information extraction cursor.
13 is a diagram illustrating an operation operation example of the multi-tonal feature information extraction cursor.
14 is a diagram illustrating a simulator implementation result of single and multiple tonal feature information extraction according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭의 자동 추출 알고리즘을 적용한 단일 토널 특징정보 추출용 커서 및 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 제안하였다. 단일 토널 특징정보 추출용 커서는 개별적인 단일 토널 신호의 특징정보를 자동으로 추출하기 위한 커서이고, 다중 토널 특징정보 추출용 커서는 신호처리 그램자료 내의 복잡하고 많은 토널 신호의 특징정보를 동시에 자동으로 추출하기 위한 커서이다. The present invention proposes a single tonal feature information extraction cursor and a multiple tonal feature information extraction cursor applying an automatic extraction algorithm of tonal center frequency, tonal stability, and tonal width. The cursor for extracting single tonal feature information is a cursor for automatically extracting feature information of individual single tonal signals, and the cursor for extracting multiple tonal feature information automatically extracts feature information of a large number of complex tonal signals in signal processing gram data simultaneously. Cursor to

본 발명의 실시예는 단일 토널 특징정보 추출용 커서 및 다중 토널 특징정보 추출용 커서로 구성된다. An embodiment of the present invention includes a cursor for extracting single tonal feature information and a cursor for extracting multiple tonal feature information.

단일 토널 특징정보 추출용 커서는 단일 토널의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 자동으로 추출하기 위한 커서이며, 운용 흐름도 및 적용 알고리즘을 다음과 같이 설명한다.The cursor for extracting the single tonal feature information is a cursor for automatically extracting the tonal center frequency, the tonal stability, and the tonal width which are the feature information of the single tonal. The operation flowchart and the application algorithm will be described as follows.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법의 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출 방법은 먼저 단일 토널 특징정보 추출용 커서를 사용하여 단일 토널 특징정보 추출 구간을 설정하기 위해 사용자가 단일 토널 특징정보 추출 구간의 추출 시작점을 설정하고(100), 추출 끝점을 설정하고(200), 추출 구간 설정이 완료되면, 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되고(300), 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면 단일 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출된다(400).2 is a flowchart illustrating a method of operating a cursor for extracting single tonal feature information according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, in the single tonal feature information extraction method of a ship noise source, a user first starts to extract a single tonal feature information extraction section to set a single tonal feature information extraction section using a single tonal feature information extraction cursor. Set (100), set the extraction end point (200), and when the extraction interval setting is completed, a single tonal feature information automatic extraction algorithm is performed (300), and a single tonal feature information automatic extraction algorithm is completed, a single tonal Characteristic information of tonal center frequency, tonal stability, tonal width are extracted (400).

도 3은 도 2에 도시된 추출 시작점 설정(100)의 상세 흐름도이다.3 is a detailed flowchart of the extraction start point setting 100 illustrated in FIG. 2.

단일 토널 특징정보 추출 구간의 추출 시작점 설정(100)은 신호처리 그램자료(101)에서 단일 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여(102), 사용자가 추출 시작시간(ts)과 추출 시작주파수(fs)를 선택한다(103).The extraction start point setting 100 of the single tonal feature information extraction section is performed by using the cursor for extracting the single tonal feature information from the signal processing gram data 101 (102), and the user starts the extraction start time (t s ) and the extraction start frequency ( f s ) is selected (103).

도 4는 도 2에 도시된 추출 끝점 설정(200)의 상세 흐름도이다.4 is a detailed flowchart of the extraction endpoint setting 200 shown in FIG. 2.

도 3의 단일 토널 특징정보 추출 구간의 추출 시작시간(ts)과 추출 시작주파수(fs)를 선택 후, 도 4의 201과 같이 커서 움직임에 따라 추출 구간의 크기가 제어된다(201). 도 4의 202와 같이 추출 끝시간(te)과 추출 끝주파수(fe)를 설정하면, 특징정보 추출 구간 설정이 완료된다(202).After selecting the extraction start time t s and the extraction start frequency f s of the single tonal feature information extraction section of FIG. 3, the size of the extraction section is controlled according to the cursor movement as shown in 201 of FIG. 4 (201). When the extraction end time t e and the extraction end frequency f e are set as shown in 202 of FIG. 4, the feature information extraction interval setting is completed (202).

도 5는 도 2에 도시된 단일 토널 특징정보 자동 추출(300) 방법의 상세 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart of the method for automatically extracting the single tonal feature information 300 shown in FIG. 2.

특징정보 추출 구간 설정이 완료되면, 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 동작하며, 다음과 같은 동작 순서로 실행된다.     When the feature information extraction interval setting is completed, the single tonal feature information automatic extraction algorithm operates and is executed in the following operation sequence.

도 5의 301과 같이 신호 에너지 탐색 과정을 수행한다(301). 신호 에너지 탐색 과정은 임의 시간 t에서 추출 시작주파수(fs)에서 추출 끝주파수(fe)까지의 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00001
)를 모두 구한다(301).A signal energy search process is performed as shown at 301 of FIG. 5 (301). The signal energy search process is performed at any time t from the extraction start frequency (f s ) to the extraction end frequency (f e ).
Figure 112010083827733-pat00001
) Are obtained (301).

다음으로 도 5의 302와 같이 에너지 후보 산출 과정을 수행한다. 에너지 후보 산출 과정은 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00002
) 중에서 에너지 탐지문턱값(Te, Te≒190) 이상 되는 에너지(
Figure 112010083827733-pat00003
)를 구한다(302).Next, an energy candidate calculation process is performed as shown in 302 of FIG. 5. The process of calculating energy candidates is based on signal energy (
Figure 112010083827733-pat00002
) Energy from the energy detected over a threshold value (T e, T e ≒ 190 ) (
Figure 112010083827733-pat00003
(302).

다음으로 도 5의 303과 같이 에너지 적분 과정을 수행한다. 에너지 적분 과정은 에너지 탐지문턱값 이상 되는 에너지(

Figure 112010083827733-pat00004
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구한 후, 아래 식으로 에너지평균(
Figure 112010083827733-pat00005
)을 산출한다(303).Next, an energy integration process is performed as shown at 303 of FIG. 5. The energy integration process uses energy above the energy detection threshold
Figure 112010083827733-pat00004
) Is calculated for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ), and then the energy average (
Figure 112010083827733-pat00005
303 is calculated.

Figure 112010083827733-pat00006
Figure 112010083827733-pat00006

(여기서,

Figure 112010083827733-pat00007
는 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지이고,
Figure 112010083827733-pat00008
는 에너지평균이며, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다) (here,
Figure 112010083827733-pat00007
Is the energy above the energy detection threshold (T e ),
Figure 112010083827733-pat00008
Is the energy average, t s is the extraction start time, t e is the extraction end time)

다음으로 도 5의 304와 같이 정밀 구간 설정 과정을 수행한다. 정밀 구간 설정 과정은 에너지 적분 과정을 통해 산출한 에너지평균(

Figure 112010083827733-pat00009
)에 대해 주파수 탐지문턱값(Tf, Tf≒150) 이상 되는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00010
)을 산출한다(304).Next, a precision section setting process is performed as shown in 304 of FIG. 5. The precision interval setting process uses the energy average calculated through the energy integration process (
Figure 112010083827733-pat00009
Frequency range above ( F f , T f ≒ 150)
Figure 112010083827733-pat00010
Is calculated (304).

다음으로 도 5의 305와 같이 최대 에너지 주파수 산출 과정을 수행한다. 최대 에너지 주파수 산출 과정은 정밀 구간 설정(304) 과정에서 산출한 주파수 구간(

Figure 112010083827733-pat00011
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00012
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00013
)을 산출한다(305).Next, the maximum energy frequency calculation process is performed as shown in 305 of FIG. 5. The maximum energy frequency calculation process may be performed using the frequency interval (
Figure 112010083827733-pat00011
Within) for the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00012
) Is obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ), and then the frequency average (
Figure 112010083827733-pat00013
Is calculated (305).

Figure 112010083827733-pat00014
Figure 112010083827733-pat00014

여기서,

Figure 112010083827733-pat00015
는 최대 에너지 주파수 산출 과정을 통해 구한 주파수평균이고,
Figure 112010083827733-pat00016
는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00017
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수이며, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다.here,
Figure 112010083827733-pat00015
Is the frequency average obtained through the process of calculating the maximum energy frequency,
Figure 112010083827733-pat00016
Is the frequency range (
Figure 112010083827733-pat00017
Is the frequency corresponding to the maximum energy in t, t s is the extraction start time and t e is the extraction end time.

다음으로 도 5의 306과 같이 주파수 변화량 산출 과정을 수행한다. 주파수 변화량 산출 과정은 최대 에너지 주파수 산출(305) 과정에서 구한 최대 에너지에 해당되는 주파수(

Figure 112010083827733-pat00018
)의 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00019
)을 구하고, 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00020
)을 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00021
)을 산출한다(306).Next, as shown in 306 of FIG. 5, a frequency variation calculation process is performed. The frequency variation calculation process may include a frequency corresponding to the maximum energy obtained in the maximum energy frequency calculation 305.
Figure 112010083827733-pat00018
Absolute value of time variation of
Figure 112010083827733-pat00019
), And the absolute value of the time variance for the extraction start time (t s ) and extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00020
), And then the average frequency change amount is
Figure 112010083827733-pat00021
Is calculated (306).

Figure 112010083827733-pat00022
Figure 112010083827733-pat00022

여기서,

Figure 112010083827733-pat00023
는 주파수 변화량 평균,
Figure 112010083827733-pat00024
는 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00025
)의 시간변화량 절대값이며,
Figure 112010083827733-pat00026
는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00027
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수이고, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다.here,
Figure 112010083827733-pat00023
Is the average frequency variation,
Figure 112010083827733-pat00024
Is the frequency corresponding to the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00025
) Is the absolute value of time variation,
Figure 112010083827733-pat00026
Is the frequency range (
Figure 112010083827733-pat00027
) Is the frequency corresponding to the maximum energy, t s is the extraction start time, and t e is the extraction end time.

다음으로 도 5의 307과 같이 주파수 편차 산출 과정을 수행한다. 주파수 편차 산출 과정은 신호 에너지 탐색(301) 과정에서 구한 임의 시간 t에서의 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00028
) 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00029
,
Figure 112010083827733-pat00030
≒30)에서의 최대주파수(
Figure 112010083827733-pat00031
)와 최소주파수(
Figure 112010083827733-pat00032
)를 구한 후 두 주파수간 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00033
)를 구한다. 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00034
)를 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수 편차 평균(
Figure 112010083827733-pat00035
)을 산출한다(307).Next, a frequency deviation calculation process is performed as shown in 307 of FIG. 5. The process of calculating the frequency deviation includes the signal energy at an arbitrary time t obtained in the signal energy search 301.
Figure 112010083827733-pat00028
Of the width detection thresholds (
Figure 112010083827733-pat00029
,
Figure 112010083827733-pat00030
Frequency (≒ 30)
Figure 112010083827733-pat00031
) And minimum frequency (
Figure 112010083827733-pat00032
), Then the frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00033
). Frequency deviation (for extraction start time (t s ) and extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00034
), And then the average frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00035
Is calculated (307).

Figure 112010083827733-pat00036
Figure 112010083827733-pat00036

여기서,

Figure 112010083827733-pat00037
는 주파수 편차 평균이고,
Figure 112010083827733-pat00038
는 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 주파수 편차이며,
Figure 112010083827733-pat00039
는 임의 시간 t에서의 신호 에너지(
Figure 112010083827733-pat00040
) 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00041
)에서의 최대주파수이고,
Figure 112010083827733-pat00042
는 임의 시간 t에서의 신호 에너지(
Figure 112010083827733-pat00043
) 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00044
)에서의 최소주파수이다. here,
Figure 112010083827733-pat00037
Is the mean of the frequency deviations,
Figure 112010083827733-pat00038
Is the frequency deviation from the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ),
Figure 112010083827733-pat00039
Is the signal energy at any time t (
Figure 112010083827733-pat00040
Of the width detection thresholds (
Figure 112010083827733-pat00041
Frequency at),
Figure 112010083827733-pat00042
Is the signal energy at any time t (
Figure 112010083827733-pat00043
Of the width detection thresholds (
Figure 112010083827733-pat00044
Is the minimum frequency in

도 6은 도 2에 도시된 단일 토널 특징정보(400)의 상세도이다.FIG. 6 is a detailed view of the single tonal feature information 400 shown in FIG. 2.

단일 토널 특징정보 자동 추출(300)이 완료되면, 단일 토널 특징정보가 산출된다.When the automatic extraction of the single tonal feature information 300 is completed, the single tonal feature information is calculated.

도 6의 401과 같이 토널 중심주파수(f)는 도 5의 최대 에너지 주파수 산출(305) 과정을 통해 구한 주파수평균(

Figure 112010083827733-pat00045
)이 토널 중심주파수가 된다.As shown in 401 of FIG. 6, the tonal center frequency f is the frequency average obtained through the process of calculating the maximum energy frequency 305 of FIG. 5.
Figure 112010083827733-pat00045
) Is the tonal center frequency.

Figure 112010083827733-pat00046
Figure 112010083827733-pat00046

도 6의 402와 같이 토널 안정도(S)는 도 5의 주파수 변화량 산출(306) 과정을 통해 구한 주파수 변화량 평균(

Figure 112010083827733-pat00047
)에 대해 안정도 탐지문턱값(Ts, Ts≒2) 미만인 경우 “안정(stable)”, 이상인 경우 “불안정(unstable)”으로 판별하고, 다음과 같이 토널 안정도(S)를 표시한다.As shown in 402 of FIG. 6, the tonal stability S is an average of the frequency variation obtained through the process of calculating the frequency variation 306 of FIG. 5.
Figure 112010083827733-pat00047
), If it is less than the stability detection threshold (T s , T s ≒ 2), it is discriminated as “stable”, if it is above, it is determined as “unstable”, and the tonal stability (S) is indicated as follows.

Figure 112010083827733-pat00048
Figure 112010083827733-pat00048

도 6의 403과 같이 토널 폭(W)은 도 5의 주파수 편차 산출(307) 과정을 통해 구한 주파수 편차 평균(

Figure 112010083827733-pat00049
)이 토널 폭이 된다.As shown in 403 of FIG. 6, the tonal width W is the frequency deviation average obtained through the process of calculating the frequency deviation 307 of FIG.
Figure 112010083827733-pat00049
) Becomes the tonal width.

Figure 112010083827733-pat00050
Figure 112010083827733-pat00050

다중 토널 특징정보 추출용 커서는 다중 토널의 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 동시에 자동으로 추출하기 위한 커서이며, 운용 흐름도 및 적용 알고리즘은 다음과 같이 설명한다.The cursor for extracting multiple tonal feature information is a cursor for automatically extracting tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are feature information of multiple tonals simultaneously, and an operation flowchart and an application algorithm will be described as follows.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an operation of a cursor for extracting multiple tonal feature information according to a second embodiment of the present invention.

토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법은 먼저 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 사용하여 다중 토널 특징정보 추출 구간을 설정하기 위해 추출 시작점을 설정하고(500), 추출 끝점을 설정하고(600), 다중 토널 특징정보 추출 구간 설정이 완료되면, 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되고(700), 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 다중 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출된다(800).The operating method of the cursor for extracting the tonal feature information is to first set the extraction start point (500), set the extraction end point (600), and set the multiple tonal feature information extraction section using the multiple tonal feature information extraction cursor. When the setting of the tonal feature information extraction section is completed, the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is performed (700), and when the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is completed, the tonal center frequency, the tonal stability, and the tonal width, which are the multiple tonal feature information, are completed. Is extracted 800.

도 8은 도 7에 도시된 추출 시작점 설정(500)의 상세 흐름도이다.8 is a detailed flowchart of the extraction start point setting 500 shown in FIG. 7.

추출 시작점 설정(500)은 도 8의 신호처리 그램자료(501)에서 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여(502), 추출 시작시간(ts)을 선택한다(503).The extraction start point setting 500 selects an extraction start time t s from the signal processing gram data 501 of FIG. 8 using the multi-tonal feature information extraction cursor (502) (503).

도 9는 도 7에 도시된 추출 끝점 설정(600)의 상세 흐름도이다.9 is a detailed flowchart of the extraction endpoint setting 600 shown in FIG. 7.

도 8의 503과 같이 추출 시작시간(ts)을 선택하면 도 9의 601과 같이 커서 움직임에 따라 추출 구간의 크기가 제어된다. 추출 끝시간(te)을 설정하면, 특징정보 추출 구간 설정이 완료된다(602).If the extraction start time t s is selected as shown in 503 of FIG. 8, the size of the extraction section is controlled according to the movement of the cursor as shown in 601 of FIG. 9. When the extraction end time t e is set, the feature information extraction section setting is completed (602).

도 10은 도 7에 도시된 다중 토널 특징정보 자동 추출(700) 방법의 상세 흐름도이다.FIG. 10 is a detailed flowchart of a method for automatically extracting multiple tonal feature information 700 illustrated in FIG. 7.

특징정보 추출 구간 설정이 완료되면, 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 동작하며, 다음과 같은 동작 순서로 실행된다.When the feature information extraction interval setting is completed, the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm operates and is executed in the following operation sequence.

도 10의 701과 같이 신호 에너지 탐색 과정을 수행한다. 신호 에너지 탐색 과정은 임의 시간 t에서 추출 구간의 시작주파수(fs)에서 추출 구간의 끝주파수(fe)까지의 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00051
)를 모두 구한다(701).A signal energy search process is performed as shown at 701 of FIG. 10. The signal energy search process is performed at a random time t from the start frequency (f s ) of the extraction section to the end frequency (f e ) of the extraction section (
Figure 112010083827733-pat00051
(701).

다음으로 도 10의 702와 같이 에너지 후보 산출 과정을 수행한다. 에너지 후보 산출 과정은 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00052
) 중에서 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지(
Figure 112010083827733-pat00053
)를 구한다(702).Next, an energy candidate calculation process is performed as shown in 702 of FIG. 10. The process of calculating energy candidates is based on signal energy (
Figure 112010083827733-pat00052
Of energy above the energy detection threshold (T e )
Figure 112010083827733-pat00053
(702).

다음으로 도 10의 703과 같이 에너지 적분 과정을 수행한다. 에너지 적분 과정은 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지(

Figure 112010083827733-pat00054
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구한 후, 아래 식으로 에너지평균(
Figure 112010083827733-pat00055
)을 산출한다(703).Next, an energy integration process is performed as shown at 703 of FIG. 10. The energy integration process is based on the energy above the energy detection threshold (T e )
Figure 112010083827733-pat00054
) Is calculated for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ), and then the energy average (
Figure 112010083827733-pat00055
Is calculated (703).

Figure 112010083827733-pat00056
Figure 112010083827733-pat00056

여기서,

Figure 112010083827733-pat00057
는 에너지평균이고,
Figure 112010083827733-pat00058
는 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지이며, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다.here,
Figure 112010083827733-pat00057
Is the energy average,
Figure 112010083827733-pat00058
Is the energy above the energy detection threshold T e , t s is the extraction start time, and t e is the extraction end time.

다음으로 도 10의 704와 같이 정밀 구간 설정 과정을 수행한다. 정밀 구간 설정 과정은 에너지 적분 과정을 통해 산출한 에너지평균(

Figure 112010083827733-pat00059
)에 대해 주파수 탐지문턱값(Tf) 이상 되는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00060
)을 산출한다(704).Next, as shown in 704 of FIG. 10, a precision section setting process is performed. The precision interval setting process uses the energy average calculated through the energy integration process (
Figure 112010083827733-pat00059
Frequency range above the frequency detection threshold (T f )
Figure 112010083827733-pat00060
Is calculated (704).

다음으로 도 10의 705와 같이 최대 에너지 주파수 산출 과정을 수행한다. 최대 에너지 주파수 산출 과정은 정밀 구간 설정(704) 과정에서 산출한 주파수 구간(

Figure 112010083827733-pat00061
)별 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00062
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00063
)을 산출한다(705).Next, as illustrated in 705 of FIG. 10, a maximum energy frequency calculation process is performed. The maximum energy frequency calculation process may be performed using the frequency interval (
Figure 112010083827733-pat00061
Frequency corresponding to the maximum energy
Figure 112010083827733-pat00062
) Is obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ), and then the frequency average (
Figure 112010083827733-pat00063
Is calculated (705).

Figure 112010083827733-pat00064
Figure 112010083827733-pat00064

여기서,

Figure 112010083827733-pat00065
는 최대 에너지 주파수 산출 과정을 통해 구한 주파수평균이고,
Figure 112010083827733-pat00066
는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00067
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수이며, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다.here,
Figure 112010083827733-pat00065
Is the frequency average obtained through the process of calculating the maximum energy frequency,
Figure 112010083827733-pat00066
Is the frequency range (
Figure 112010083827733-pat00067
Is the frequency corresponding to the maximum energy in t, t s is the extraction start time and t e is the extraction end time.

다음으로 도 10의 706과 같이 주파수 변화량 산출 과정을 수행한다. 주파수 변화량 산출 과정은 최대 에너지 주파수 산출(705) 과정에서 구한 최대 에너지에 해당되는 주파수(

Figure 112010083827733-pat00068
)의 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00069
)을 구한다. 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00070
)을 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00071
)이 산출된다(706).Next, as shown in 706 of FIG. 10, a frequency variation calculation process is performed. The frequency variation calculation process may include a frequency corresponding to the maximum energy obtained in the maximum energy frequency calculation 705.
Figure 112010083827733-pat00068
Absolute value of time variation of
Figure 112010083827733-pat00069
). The absolute value of the time change amount for the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00070
), And then the average frequency change amount is
Figure 112010083827733-pat00071
Is calculated (706).

Figure 112010083827733-pat00072
Figure 112010083827733-pat00072

여기서,

Figure 112010083827733-pat00073
는 주파수 변화량 평균,
Figure 112010083827733-pat00074
는 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00075
)의 시간변화량 절대값이며,
Figure 112010083827733-pat00076
는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00077
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수이고, ts는 추출 시작시간이고, te는 추출 끝시간이다.here,
Figure 112010083827733-pat00073
Is the average frequency variation,
Figure 112010083827733-pat00074
Is the frequency corresponding to the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00075
) Is the absolute value of time variation,
Figure 112010083827733-pat00076
Is the frequency range (
Figure 112010083827733-pat00077
) Is the frequency corresponding to the maximum energy, t s is the extraction start time, and t e is the extraction end time.

다음으로 도 10의 707과 같이 주파수 편차 산출 과정을 수행한다. 주파수 편차 산출 과정은 신호 에너지 탐색(701) 과정에서 구한 임의 시간 t에서의 신호 에너지(

Figure 112010083827733-pat00078
) 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00079
)에서의 최대주파수(
Figure 112010083827733-pat00080
)와 최소주파수(
Figure 112010083827733-pat00081
)를 구한 후 두 주파수간 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00082
)를 구한다. 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00083
)를 모두 구한 후, 아래 식으로 주파수 편차 평균(
Figure 112010083827733-pat00084
)이 산출된다(707).Next, a frequency deviation calculation process is performed as shown in 707 of FIG. 10. The process of calculating the frequency deviation includes the signal energy at an arbitrary time t obtained in the signal energy search 701.
Figure 112010083827733-pat00078
Of the width detection thresholds (
Figure 112010083827733-pat00079
Frequency at
Figure 112010083827733-pat00080
) And minimum frequency (
Figure 112010083827733-pat00081
), Then the frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00082
). Frequency deviation (for extraction start time (t s ) and extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00083
), And then the average frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00084
Is calculated (707).

Figure 112010083827733-pat00085
Figure 112010083827733-pat00085

여기서,

Figure 112010083827733-pat00086
는 주파수 편차 평균이고,
Figure 112010083827733-pat00087
는 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 주파수 편차이다.here,
Figure 112010083827733-pat00086
Is the mean of the frequency deviations,
Figure 112010083827733-pat00087
Is the frequency deviation with respect to the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ).

도 11은 도 7에 도시된 다중 토널 특징정보(800)의 상세도이다.FIG. 11 is a detailed diagram of the multiple tonal feature information 800 shown in FIG. 7.

다중 토널 특징정보 자동 추출(700)이 완료되면, 다중 토널 특징정보가 산출된다. 도 11의 801과 같이 토널 중심주파수(fi)는 도 10의 최대 에너지 주파수 산출(705) 과정을 통해 구한 주파수평균(

Figure 112010083827733-pat00088
)이 토널 중심주파수가 된다(801).When the automatic extraction of the multiple tonal feature information 700 is completed, the multiple tonal feature information is calculated. As shown in 801 of FIG. 11, the tonal center frequency f i is a frequency average obtained through the process of calculating the maximum energy frequency 705 of FIG.
Figure 112010083827733-pat00088
) Becomes the tonal center frequency (801).

Figure 112010083827733-pat00089
Figure 112010083827733-pat00089

도 11의 802와 같이 토널 안정도(Si)는 도 10의 주파수 변화량 산출(706) 과정을 통해 구한 주파수 변화량 평균(

Figure 112010083827733-pat00090
)에 대해 안정도 탐지문턱값(Ts) 미만인 경우 “안정(stable)”, 이상인 경우 “불안정(unstable)”으로 판별하고, 토널 안정도(Si)는 다음과 같이 표현된다(802).As shown in 802 of FIG. 11, the tonal stability S i is the average of the frequency variation obtained through the process of calculating the frequency variation 706 of FIG.
Figure 112010083827733-pat00090
In the case of the stability detection threshold (T s ) less than "stable", if more than "unstable" is determined, the tonal stability (S i ) is expressed as follows (802).

Figure 112010083827733-pat00091
Figure 112010083827733-pat00091

도 11의 803과 같이 토널 폭(Wi)는 도 10의 주파수 편차 산출(707) 과정을 통해 구한 주파수 편차 평균(

Figure 112010083827733-pat00092
)이 토널 폭이 된다(803).Tonal width (W i), such as 803 of Figure 11 is the average calculated frequency deviation over the frequency deviation calculation 707, the process of Fig. 10 (
Figure 112010083827733-pat00092
) Becomes the tonal width (803).

Figure 112010083827733-pat00093
Figure 112010083827733-pat00093

이하, 발명의 동작을 설명한다.The operation of the invention will be described below.

도 12는 단일 토널 특징정보 추출 커서의 동작 운용 예를 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating an operation operation example of a single tonal feature information extraction cursor.

사용자가 도 12의 단일 토널 특징정보 추출용 커서(901)를 이용하여 특징정보를 추출하고자 하는 추출 시작시간(ts)과 추출 시작주파수(fs)를 선택한다(902).The user selects an extraction start time t s and an extraction start frequency f s to extract feature information using the single tonal feature information extraction cursor 901 of FIG. 12 (902).

사용자가 도 12의 903과 같이 커서를 움직여 추출 구간을 제어한(903) 후, 추출하고자 하는 추출 끝시간(te)과 추출 끝주파수(fe)를 선택한다(904). After the user controls the extraction section by moving the cursor (903) of FIG. 12 (903), the user selects an extraction end time t e and an extraction end frequency f e (904).

추출 끝시간(te)과 추출 끝주파수(fe)를 선택하면, 단일 토널 특징정보 자동 추출이 수행되고(905), 단일 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출된다(906~908).If the extraction end time t e and the extraction end frequency f e are selected, single tonal feature information automatic extraction is performed (905), and the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are single tonal feature information, are extracted ( 906-908).

도 13은 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 동작 운용 예를 도시한 도면이다.13 is a diagram illustrating an operation operation example of a cursor for extracting multiple tonal feature information.

사용자가 도 13의 다중 토널 특징정보 추출용 커서(911)를 이용하여, 특징정보를 추출하고자 하는 추출 시작시간(ts)을 선택한다(912).A user selects an extraction start time t s to extract feature information by using the multi-tone feature information extraction cursor 911 of FIG. 13 (912).

사용자가 도 13의 913과 같이 커서를 움직여 추출 구간을 제어한 후, 도 13의 914와 같이 추출하고자 하는 추출 끝시간(te)을 선택한다(913). After the user controls the extraction section by moving the cursor as shown at 913 of FIG. 13, the user selects the extraction end time t e to be extracted as at 914 of FIG. 13 (913).

추출 끝시간(te)을 선택하면, 다중 토널 특징정보 자동 추출이 수행되고(915), 다중 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출된다(916~918).If the extraction end time (t e ) is selected, automatic extraction of multiple tonal feature information is performed (915), and tonal center frequency, tonal stability, and tonal width which are multiple tonal feature information are extracted (916 to 918).

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 및 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 시뮬레이터 구현 결과를 도시한 도면이다. 도 14의 921은 본 발명의 단일 토널 특징정보 추출용 커서이며, 도 14의 922~924는 단일 토널 특징정보 추출용 커서로 추출한 3개 단일 토널에 대한 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭을 각각 나타낸다.FIG. 14 is a diagram illustrating a simulator implementation result of a cursor for extracting single and multiple tonal feature information according to an embodiment of the present invention. 921 of FIG. 14 is a cursor for extracting single tonal feature information of the present invention, and 922 to 924 of FIG. 14 are tonal center frequencies, tonal stability, and tonal width for three single tones extracted with a single tonal feature information extraction cursor. Indicates.

이상에서 설명한 바와 같이, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용이 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various changes and applications are apparent to those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.

921: 단일 토널 특징정보 추출용 커서
922~924: 단일 토널 특징정보 추출용 커서로 추출한 3개 단일 토널에 대한 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭 921: Cursor for extracting single tonal feature information
922 ~ 924: Tonal center frequency, tonal stability, and tonal width for three single tonals extracted with a single tonal feature information extraction cursor

Claims (10)

단일 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여 단일 토널(tonal) 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계;
상기 단일 토널 특징정보 추출 구간 내에서 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계; 및
상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 단일 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출되는 단계를 포함하며,
상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘에 의하여,
에너지평균, 주파수평균, 주파수 변화량 평균 및 주파수 편차 평균을 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.Setting a single tonal feature information extraction section using the single tonal feature information extraction cursor;
Performing a single tonal feature information automatic extraction algorithm within the single tonal feature information extraction section; And
When the single tonal feature information automatic extraction algorithm is performed, the tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are single tonal feature information, are extracted.
By the single tonal feature information automatic extraction algorithm,
A method of operating a cursor for extracting single tonal feature information of a ship noise source, comprising calculating an energy average, a frequency average, an average frequency variation, and an average frequency deviation. 제1항에 있어서,
상기 단일 토널 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계에서는,
신호처리 그램자료에서 상기 단일 토널 특징정보 추출 커서를 이용하여, 추출 시작시간(ts)과 추출 시작주파수(fs)를 선택한 후, 커서 움직임에 따라 추출 구간의 크기가 제어되고, 추출 끝시간(te)과 추출 끝주파수(fe)를 설정하면, 단일 토널 특징정보 추출 구간 설정이 완료되는 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 1,
In the step of setting the single tonal feature information extraction section,
After selecting the extraction start time (t s ) and the extraction start frequency (f s ) using the single tonal feature information extraction cursor from the signal processing gram data, the size of the extraction section is controlled according to the movement of the cursor, and the extraction end time When (t e ) and the extraction end frequency (f e ) are set, the single tonal feature information extraction section setting is completed. 제1항에 있어서,
상기 단일 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘은
임의 시간 t에서, 추출 시작주파수(fs)에서 추출 끝주파수(fe)까지의 신호 에너지(
Figure 112010083827733-pat00094
)를 모두 구하는 단계;
상기 신호 에너지 중에서 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지(
Figure 112010083827733-pat00095
)를 구하는 단계;
상기 에너지 탐지문턱값 이상 되는 에너지를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여, 에너지평균(
Figure 112010083827733-pat00096
)을 산출하는 단계;
상기 에너지평균에 대해 주파수 탐지문턱값(Tf) 이상 되는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00097
)을 산출하는 단계;
상기 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00098
) 내에서 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00099
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00100
)을 산출하는 단계;
상기 최대 에너지에 해당하는 주파수의 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00101
)을 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00102
)을 산출하는 단계; 및
상기 신호 에너지 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00103
)에서의 최대주파수(
Figure 112010083827733-pat00104
)와 최소주파수(
Figure 112010083827733-pat00105
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구한 후, 각각의 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00106
)를 구하고, 주파수 편차 평균(
Figure 112010083827733-pat00107
)을 산출하는 단계를 포함하는 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 1,
The single tonal feature information automatic extraction algorithm
At any time t, the signal energy from the extraction start frequency (f s ) to the extraction end frequency (f e )
Figure 112010083827733-pat00094
Finding all);
The energy from the signal energy over the energy detection threshold value (T e) (
Figure 112010083827733-pat00095
Obtaining;
Energy above the energy detection threshold is obtained for both extraction start time (t s ) and extraction end time (t e ), and the energy average (
Figure 112010083827733-pat00096
Calculating c);
A frequency interval greater than or equal to the frequency detection threshold value T f with respect to the energy average (
Figure 112010083827733-pat00097
Calculating c);
The frequency range (
Figure 112010083827733-pat00098
Within) for the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00099
) Is obtained for both extraction start time (t s ) and extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00100
Calculating c);
Absolute value of time variation of frequency corresponding to the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00101
) Is obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ) to obtain the average frequency variation (
Figure 112010083827733-pat00102
Calculating c); And
The width detection threshold value of the signal energy (
Figure 112010083827733-pat00103
Frequency at
Figure 112010083827733-pat00104
) And minimum frequency (
Figure 112010083827733-pat00105
) Is obtained for both extraction start time (t s ) and extraction end time (t e ), and then the respective frequency deviations (
Figure 112010083827733-pat00106
) And the average frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00107
A method of operating a cursor for extracting a single tonal feature information of a ship noise source comprising the step of calculating a). 제3항에 있어서,
상기 단일 토널 특징정보 추출 단계는,
상기 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00108
,
Figure 112010083827733-pat00109
)이 상기 토널 중심주파수(f)로 결정되는 단계;
상기 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00110
)에 대해 안정도 탐지문턱값(Ts) 미만인 경우 “안정(stable)”, 이상인 경우 “불안정(unstable)”으로 판별함으로써 상기 토널 안정도(S,
Figure 112010083827733-pat00111
)를 결정하는 단계; 및
상기 주파수 편차 평균()이 상기 토널 폭(W)(
Figure 112010083827733-pat00113
)으로 결정되는 단계를 포함하는 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 3,
The single tonal feature information extraction step,
The frequency average (
Figure 112010083827733-pat00108
,
Figure 112010083827733-pat00109
Is determined by the tonal center frequency f;
Average frequency variation (
Figure 112010083827733-pat00110
) Is less than the stability detection threshold value (T s ), and if it is above, the tonal stability (S,
Figure 112010083827733-pat00111
Determining); And
The average frequency deviation ( ) Is the tonal width (W) (
Figure 112010083827733-pat00113
A method of operating a cursor for extracting a single tonal feature information of a ship noise source comprising the step of determining). 제1항에 있어서,
상기 단일 토널 특징정보 추출 커서는
상기 단일 토널의 특징정보인 상기 토널 중심주파수, 상기 토널 안정도, 상기 토널 폭을 자동으로 추출하기 위한 커서인 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 단일 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 1,
The single tonal feature information extraction cursor
And a cursor for automatically extracting the tonal center frequency, the tonal stability, and the tonal width which are characteristic information of the single tonal. 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여 다중 토널 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계;
상기 다중 토널 특징정보 추출 구간 내에서 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계; 및
상기 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘 수행이 완료되면, 다중 토널 특징정보인 토널 중심주파수, 토널 안정도, 토널 폭이 추출되는 단계를 포함하며,
상기 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘에서는 에너지평균, 주파수평균, 주파수 변화량 평균 및 주파수 편차 평균을 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.Setting a multiple tonal feature information extraction section using a cursor for extracting multiple tonal feature information;
Performing a multiple tonal feature information automatic extraction algorithm within the multiple tonal feature information extraction section; And
When the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is performed, tonal center frequency, tonal stability, and tonal width, which are multiple tonal feature information, are extracted.
The automatic method for extracting multi-tonal feature information of a ship noise source, wherein the multi-tonal feature information automatic extraction algorithm calculates an energy average, a frequency average, a frequency variation average, and a frequency deviation average. 제6항에 있어서,
상기 다중 토널 특징정보 추출 구간을 설정하는 단계에서는,
신호처리 그램자료에서 상기 다중 토널 특징정보 추출용 커서를 이용하여 추출 시작시간(ts)을 선택한 후, 커서 움직임에 따라 추출 구간의 크기가 제어되고, 추출 끝시간(te)을 설정하면 특징정보 추출 구간 설정이 완료되는 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 6,
In the setting of the multi-tonal feature information extraction section,
After selecting the extraction start time (t s ) using the multi-tonal feature information extraction cursor from the signal processing gram data, the size of the extraction section is controlled according to the movement of the cursor, and the extraction end time (t e ) is set. A method of operating a cursor for extracting multiple tonal feature information of a ship noise source, characterized in that setting of information extraction section is completed. 제6항에 있어서,
상기 다중 토널 특징정보 자동 추출 알고리즘이 수행되는 단계는,
임의 시간 t에서 추출 구간의 시작주파수(fs)에서 추출 구간의 끝주파수(fe)까지의 신호 에너지(
Figure 112010083827733-pat00114
)를 모두 구하는 단계;
상기 신호 에너지 중에서 에너지 탐지문턱값(Te) 이상 되는 에너지(
Figure 112010083827733-pat00115
)를 구하는 단계;
상기 에너지 탐지문턱값 이상 되는 에너지를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여 에너지평균(
Figure 112010083827733-pat00116
)을 산출하는 단계;
상기 에너지평균에 대해 주파수 탐지문턱값(Tf) 이상 되는 주파수 구간(
Figure 112010083827733-pat00117
)을 산출하는 단계;
상기 주파수 구간별 최대 에너지에 해당되는 주파수(
Figure 112010083827733-pat00118
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00119
)을 산출하는 단계;
상기 최대 에너지에 해당되는 주파수의 시간변화량 절대값(
Figure 112010083827733-pat00120
)을 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하여 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00121
)을 산출하는 단계; 및
상기 임의 시간 t에서의 신호 에너 중에서 폭 탐지문턱값(
Figure 112010083827733-pat00122
)에서의 최대주파수(
Figure 112010083827733-pat00123
)와 최소주파수(
Figure 112010083827733-pat00124
)를 추출 시작시간(ts)과 추출 끝시간(te)에 대해 모두 구하고, 각각의 주파수 편차(
Figure 112010083827733-pat00125
)를 모두 구한 후, 주파수 편차 평균(
Figure 112010083827733-pat00126
)을 산출하는 단계를 포함하는 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.The method of claim 6,
The multi-tonal feature information automatic extraction algorithm is performed,
The signal energy from the start frequency (f s ) of the extraction section to the end frequency (f e ) of the extraction section at any time t (
Figure 112010083827733-pat00114
Finding all);
The energy from the signal energy over the energy detection threshold value (T e) (
Figure 112010083827733-pat00115
Obtaining;
The energy above the energy detection threshold is obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ) to obtain an energy average (
Figure 112010083827733-pat00116
Calculating c);
A frequency interval greater than or equal to the frequency detection threshold value T f with respect to the energy average (
Figure 112010083827733-pat00117
Calculating c);
Frequency corresponding to the maximum energy for each frequency section (
Figure 112010083827733-pat00118
) Is obtained for both extraction start time (t s ) and extraction end time (t e )
Figure 112010083827733-pat00119
Calculating c);
Absolute value of time variation of frequency corresponding to the maximum energy (
Figure 112010083827733-pat00120
) Is obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ) to obtain the average frequency variation (
Figure 112010083827733-pat00121
Calculating c); And
Width detection threshold value of the signal energy at the arbitrary time t (
Figure 112010083827733-pat00122
Frequency at
Figure 112010083827733-pat00123
) And minimum frequency (
Figure 112010083827733-pat00124
) Are obtained for both the extraction start time (t s ) and the extraction end time (t e ), and the respective frequency deviations (
Figure 112010083827733-pat00125
), And then the average frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00126
A method of operating a cursor for extracting multiple tonal feature information of a ship noise source, comprising the step of: calculating a). 제8항에 있어서,
상기 다중 토널 특징정보 추출 단계는,
상기 주파수평균(
Figure 112010083827733-pat00127
)이 토널 중심주파수(fi)(
Figure 112010083827733-pat00128
)로 결정되는 단계;
상기 주파수 변화량 평균(
Figure 112010083827733-pat00129
)에 대해 안정도 탐지문턱값(Ts) 미만인 경우 “안정(stable)”, 이상인 경우 “불안정(unstable)”으로 판별함으로써 토널 안정도(Si)(
Figure 112010083827733-pat00130
)를 결정하는 단계; 및
상기 주파수 편차 평균(
Figure 112010083827733-pat00131
)이 토널 폭(Wi)(
Figure 112010083827733-pat00132
)으로 결정되는 단계를 포함하는 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.9. The method of claim 8,
The multi-tonal feature information extraction step,
The frequency average (
Figure 112010083827733-pat00127
) Is the tonal center frequency (f i ) (
Figure 112010083827733-pat00128
Determined by;
Average frequency variation (
Figure 112010083827733-pat00129
) Tonal stability (S i ) () by discriminating it as "stable" if it is less than the stability detection threshold value (T s ) and "unstable" if it is abnormal.
Figure 112010083827733-pat00130
Determining); And
The average frequency deviation (
Figure 112010083827733-pat00131
) This tonal width (W i ) (
Figure 112010083827733-pat00132
Cursor operation method for extracting multiple tonal feature information of a ship noise source comprising the step of determining). 제6항에 있어서,
상기 다중 토널 특징정보 추출용 커서는,
신호처리 그램자료 내의 토널 신호의 특징정보를 동시에 자동으로 추출하기 위한 커서인 것을 특징으로 하는 선박 소음원의 다중 토널 특징정보 추출용 커서의 운용 방법.
The method of claim 6,
The multi-tonal feature information extraction cursor,
A method of operating a cursor for extracting multiple tonal feature information of a ship noise source, characterized by a cursor for automatically and simultaneously extracting feature information of a tonal signal in a signal processing gram data.
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