KR19980035878A - 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법 - Google Patents
잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법에 관한 것으로, 자동차의 각 잡음원 단계별 잡음(자동차의 속도정도, 오디오 볼륨 정도, 에어컨의 작동 정도, 엔진의 RPM 정도, 창문의 오픈 정도)을 측정하여 프레임별 평균에너지로 잡음을 양자화하여 저장한 데이터 베이스인 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 참조하여 이에 상응하는 잡음데이터를 취해 입력신호(음성과 잡음이 섞여 있는 정상신호)에서 차감하여 잡음을 제거하여 줌으로써 매우 효과적으로 잡음을 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법에 관한 것으로, 특히 차량용 음성인식 시스템에서 자동차의 속도별, 각 잡음원 단계별 잡음(오디오 볼륨 정도, 에어컨의 작동 정도, 엔진의 RPM 정도, 창문의 오픈 정도)을 측정하여 프레임별 평균에너지로 잡음을 양지화하여 저장한 데이터 베이스인 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 참조하여 이에 상응하는 잡음 데이터를 취해 입력신호에서 차감하여 잡음을 제거하는 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법에 관한 것이다.
일반적인 음성인식 시스템은 도 2에 도시한 바와 같이 음성신호를 입력받는 음성신호 입력부(21), 상기 음성신호 입력부(21)에서 입력된 아날로그신호를 이산신호로 변환하여 샘플링하는 A/D 변환부(22), 상기 A/D 변환부(22)에서 변환된 이산신호를 필터링하여 잡음을 제거함으로써 신호를 개선하고, 시간영역(Time Domain) 또는 주파수 영역(Frequency Domain)에서 신호의 특징을 추출하여 패턴을 구성하는 음성신호처리 및 특징추출부(23), 입력패턴과 메모리 되어 있는 패턴을 비교하여 입력신호를 인식하는 인식부(24), 인터페이스를 통하여 외부기기를 제어하는 제어부(25)로 구성된다.
종래에 있어서, 일반적인 잡음제거 방법은 신호와 잡음이 섞여 있는 정상입력에 대한 필터출력과 평활, 또는 예측된 희망출력과의 평균 제곱 오차를 최소로 하는 규준으로 설계된 위너 필터(Wienner Filter)를 이용하는 방법, 신호와 잡음이 섞여 있는 정상입력에서 잡음의 주파수대를 차감하는 방식의 주파수 차감법(Frequency Substraction), 신호와 잡음이 섞여 있는 정상입력에서 해당 잡음을 소거하는 적정잡음 소거법(ANC : Adaptive Noise Cancellation) 등이 있으며, 이들은 모두 잡음을 예측하여 차감해 줌으로써 잡음을 제거한다.
도 3에 도시한 바와 같이 이산입력신호로 변환된 잡음이 섞여 있는 정상신호를 y(n), 음성신호를 s(n), 잡음을 d(n), 예측잡음을 ^d(n), 잡음이 제거된 음성신호를 ^y(n)이라 하면,
정상신호는 y(n) = s(n) + d(n) 이고, 이 정상신호에서 예측잡음 ^d(n)를 차감하여, 잡음이 제거된 음성신호 ^y(n) = s(n) + d(n) = ^d(n)s(n)를 근사적으로 얻게 되는 것이다.
그러나, 차량의 잡음환경은 매우 다양(오디오, 에어컨, 엔진소음, 창문 오픈시 바람소리 등) 하고 실내가 막혀 있어 매우 복잡한 양상을 띄므로 잡음 주파수를 예측하여 차감하는 방법은 잡음 제거에 그리 효과적이지 못한 단점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 이해 창출된 것으로, 자동차의 속도별, 각 잡음원 단계별 잡음(오디오 볼륨 정도, 에어컨의 작동 정도, 엔진의 RPM 정도, 창문의 오픈 정도)을 측정하여 프레임별 평균에너지로 잡음을 양자화하고 메모리된 데이터 베이스인 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 참조하여 이에 상응하는 잡음데이터를 취해 입력신호에 차감하여 잡음을 제거하여 줌으로써 매우 효과적으로 잡음을 제거할 수 있는 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 블록도
도 2는 일반적인 음성인식 시스템
도 3은 종래의 잡음제거 방법 예시도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 음성수신부12 : 차속센서
13 : 오디오 볼륨레벨 센서14 : 에이컨단계 센서
15 : 창문오픈정도 측정센서16 : 엔진 RPM 센서
20 : 음성인식 시스템21 : 음성신호 입력부
22 : A/D 변환부23 : 음성신호처리 및 특징추출부
24 : 인식부25 : 제어부
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 블록도로서, 음성과 잡음이 섞여 있는 신호인 정상신호를 음성수신부(11)를 통해 수신하여 음성인식 시스템(20)에 전달한다.
이와 동시에 차속센서(12)에 의해 자동차의 속도단계를, 오디오 볼륨레벨 센서(13)에 의해 오디오의 볼륨단계를, 에어컨 단계 센서(14)에 의해 에어컨의 가동단계를, 창문오픈정도 측정센서(15)에 의해 창문의 오픈정도를, 엔진 RPM 센서(16)에 의해 엔진의 RPM 정도를 센싱(Sensing)하여 이 인식된 각 잡음원 단계별 데이터를 메모리 되어 있는 잡음원 코드북(Codebook)의 데이터를 참조하여 잡음정도를 선택해서 음성인식 시스템(20)으로 신호한다.
이후, 음성인식시스템(20)의 동작에 의해 음성수신부(11)에 의해 수신된 정상신호(음성과 잡음이 섞여 있는 신호)에서 잡음원 코드북(codebook)을 참조하여 선택된 잡음데이터를 차감해 주면 잡음이 제거되게 되는 것이다.
상기와 같은 구성 및 작용을 하는 본 발명에 의해 얻을 수 있는 효과는 각 잡음원 단계별 잡음(오디오 볼륨 정도, 에어컨의 작동 정도, 엔진의 RPM 정도, 창문의 오픈 정도)을 측정하여 프레임별 평균에너지로 잡음을 양자화하고 메모리된 데이터 베이스인 잡음원 코드북(Noise source Codebook)을 참조하여 이에 상응하는 잡음데이터를 취해 입력신호에 차감하여 잡음을 제거하여 줌으로써 매우 효과적으로 잡음을 제거할 수 있다는 것이다.
Claims (1)
- 각 잡음원 단계별 잡음(자동차의 속도정도, 오디오 볼륨 정도, 에어컨의 작동 정도, 엔진의 RPM 정도, 창문의 오픈 정도 등)을 측정하여 프레임별 평균에너지로 잡음을 양자화하여 저장한 데이터 베이스인 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 참조하여 이에 상응하는 잡음데이터를 취해 입력신호(음성과 잡음이 섞여 있는 정상신호)에서 차감하여 잡음을 제거함을 특징으로 하는 잡음원 코드북(Noise Source Codebook)을 이용한 잡음제거 방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN112896048A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-04 | 中电科创智联(武汉)有限责任公司 | 一种基于手机互联和语音识别的车载环视显示系统及方法 |
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