KR200237439Y1 - synchronous detector by using fast fonrier transform(FFT) and inverse fast fourier transform (IFFT) - Google Patents
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Abstract
본 고안은 이동통신 수신기에서의 미세 고속 푸우리에 변환의 FFT,IFFT를 이용한 송,수신기의 동기검출장치에 관한 것으로서, 특히 마이크로폰을 통해 잡음이 혼입된 아날로그의 음성신호가 입력되면 이를 디지틀신호로 변환하는 A/D변환수단과; 상기 A/D 변환수단에서 디지틀신호로 출력되는 잡음이 섞인 음성신호를 고속 푸우리에 변환시켜 주는 주파수 분석수단으로서의 FFT수단과; 상기 FFT수단에 의해 푸우리에 변환된 신호에 대해서 캡스트럼(cepstrum) 분석을 행하는 캡스트럼 분석수단과, 이렇게 분석된 캡스트림을 이용해서 신호부분을 검출하는 신호판별수단을 구비하고 상기 FFT수단에 의해 주파수 분석된 잡음섞인 신호를 입력받아 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하는 m채널잡음 예측수단과; 상기 FFT수단에 의해 주파수 분석되어 출력되는 잡음섞인 음성신호로부터 m채널잡음 예측수단에 의해 예측된 잡음을 빼내주는 소거수단과; 상기 소거수단에 의해서 얻어진 잡음소거음성신호를 역푸우리에 변환하는 신호합성수단으로써의 IFFT수단과; 상기 IFFT수단에 의해서 얻어진 디지틀신호인 잡음 소거음성신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환수단과; 상기 D/A 변환수단을 통해 얻어진 잡음이 소거된 음성신호에 대해서 그것이 어떠한 말인지를 인식하는 음성인식장치로 구성하여 잡음을 확실히 제거한 음성신호를 생성할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a synchronous detection device for a transmitter and a receiver using a fine high-speed Fourier transform FFT and IFFT in a mobile communication receiver. In particular, when an analog voice signal containing noise is input through a microphone, it is converted into a digital signal. A / D conversion means for converting; FFT means as a frequency analysis means for converting a voice signal containing noise output from the A / D conversion means into a digital signal to a fast Fourier; A capstrum analyzing means for performing a cepstrum analysis on the signal transformed into the puuri by the FFT means, and a signal discriminating means for detecting a signal portion using the capstream analyzed in this way. M-channel noise predicting means for receiving the noise-mixed signal analyzed by frequency and predicting the noise of the signal portion based on past noise information; Cancellation means for extracting the noise predicted by the m-channel noise predicting means from the noise-mixed speech signal which is frequency-analyzed and output by the FFT means; IFFT means as a signal synthesizing means for converting the noise-noise speech signal obtained by said cancellation means into inverse purge; D / A conversion means for converting a noise canceling speech signal, which is a digital signal obtained by said IFFT means, into an analog signal; The speech recognition apparatus recognizes what it is about the noise canceled speech signal obtained by the D / A converting means so as to generate the speech signal without any noise.
Description
본 고안은 고속 푸우리에 변환(Fast Fourier Transform: 이하 FFT라 약칭함) 및 역고속 푸우리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: 이하 IFFT라 약칭함)을 이용한 송,수신기의 동기검출장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 송수신간의 정해진 복소신호 값을 전송하는데 사용하는 반송파들의 FFT출력값의 위상 왜곡, 혹은 허수부의 영점 교차 횟수를 이용하여 오류를 보상하는 방식을 통해 시스템의 신뢰성을 보장할 수 있도록 고안한 것이다.The present invention relates to a synchronous detection device for a transmitter and a receiver using a fast Fourier transform (hereinafter abbreviated as FFT) and an inverse fast fourier transform (hereinafter abbreviated as IFFT). More specifically, it is designed to guarantee the reliability of the system by compensating for the error by using the phase distortion of the FFT output values of the carriers used to transmit a predetermined complex signal value between the transmission and reception, or the number of zero crossings of the imaginary part. .
도 1은 종래의 잡음억압 시스템 개요를 도시한 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating an overview of a conventional noise suppression system.
이에 따르면, 입력에 있어서 이용 가능한 음성+잡음신호를 채널 분할기(19)에 의해서 다수의 선택된 채널로 분리한 다음 이들 각각의 처리전의 음성채널의 이득은 후술하는 변경신호에 응답해서 채널이득 변경기(21)에 의해서 조정되므로, 저음성대 잡음비를 표시하는 채널의 이득은 저하한다.According to this, the voice + noise signal available at the input is divided into a plurality of selected channels by the channel divider 19, and then the gain of the audio channel before each of these processes is obtained in response to the change signal described later. 21), the gain of the channel indicating the low to noise ratio is lowered.
또한, 처리후의 음성을 포함한 각각의 채널은, 채널결합기(26)에 의해 재결합되어 이용 가능한 잡음이 억제된 음성신호를 만든다.In addition, each channel including the processed speech is recombined by the channel combiner 26 to produce a usable noise suppressed speech signal.
또, 처리전의 음성을 포함한 각각의 채널은 채널에너지 추정기(20)에 인가되고, 이 추정기(20)는 각 채널마다의 에너지 엔벌로프치를 발생시킨다. 또 채널에너지추정치(22)에는, 처리후의 음성이 입력된다.In addition, each channel including the sound before processing is applied to the channel energy estimator 20, which generates an energy envelope value for each channel. In addition, the channel energy estimation value 22 is input to the processed audio.
처리후의 채널에너지 추정치(22)는 음성/잡음 결정을 행하기 위한 배경소음추정기(23)에 의해서 사용된다.The channel energy estimate 22 after the process is used by the background noise estimator 23 for making the speech / noise decision.
한편, 채널 SNR 추정기(24)는 배경소음 추정기(23)와 채널에너지 추정기(20)의 출력을 비교해서 SNR 추정치를 발생시킨다.On the other hand, the channel SNR estimator 24 compares the outputs of the background noise estimator 23 and the channel energy estimator 20 to generate an SNR estimate.
이때, SNR추정치는 실험적으로 결정한 이득으로 이루어진 채널이득표로부터 특정한 이득치를 선택하는데 사용된다.In this case, the SNR estimate is used to select a specific gain value from the channel gain table consisting of the experimentally determined gain.
또한, 채널이득콘트롤러(25)는 상기 SNR 추정치에 응답해서 변경신호의 각각의 채널 이득치를 발생시킨다.The channel gain controller 25 also generates respective channel gains of the change signal in response to the SNR estimate.
그러나, 이와 같은 종래의 잡음억제시스템에 있어서는 이득을 조정함으로써 잡음을 억제하도록 되어 있으며, 소거하는 것은 아니므로, 잡음을 충분히 없앤 신호를 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, in such a conventional noise suppression system, the noise is suppressed by adjusting the gain, and since the noise is not canceled, there is a problem in that a signal having sufficiently eliminated the noise cannot be obtained.
본 고안은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 잡음을 확실히 제거한 신호를 생성할 수 있는 FFT 및 IFFT을 이용한 송,수신기의 동기검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a synchronous detection apparatus for a transmitter and a receiver using an FFT and an IFFT capable of generating a signal without noise.
상기한 본 고안의 목적은, 마이크로폰을 통해 잡음이 혼입된 아날로그의 음성신호가 입력되면 이를 디지틀신호로 변환하는 A/D변환수단과; 상기 A/D 변환수단에서 디지틀신호로 출력되는 잡음이 섞인 음성신호를 고속 푸우리에 변환시켜 주는주파수 분석수단으로서의 FFT수단과; 상기 FFT수단에 의해 푸우리에 변환된 신호에 대해서 캡스트럼(cepstrum) 분석을 행하는 캡스트럼 분석수단과, 이렇게 분석된 캡스트림을 이용해서 신호부분을 검출하는 신호판별수단을 구비하고 상기 FFT수단에 의해 주파수 분석된 잡음섞인 신호를 입력받아 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하는 m채널잡음 예측수단과; 상기 FFT수단에 의해 주파수 분석되어 출력되는 잡음섞인 음성신호로부터 m채널잡음 예측수단에 의해 예측된 잡음을 빼내주는 소거수단과; 상기 소거수단에 의해서 얻어진 잡음소거음성신호를 역푸우리에 변환하는 신호합성수단으로써의 IFFT수단과; 상기 IFFT수단에 의해서 얻어진 디지틀신호인 잡음 소거음성신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환수단과; 상기 D/A 변환수단을 통해 얻어진 잡음이 소거된 음성신호에 대해서 그것이 어떠한 말인지를 인식하는 음성인식장치로 구성하므로써 달성할 수 있다.The above object of the present invention, the A / D conversion means for converting the analog voice signal mixed with noise through the microphone into a digital signal; FFT means as a frequency analysis means for converting a voice signal mixed with noise output from the A / D conversion means into a high speed Fourier; A capstrum analyzing means for performing a cepstrum analysis on the signal transformed into the puuri by the FFT means, and a signal discriminating means for detecting a signal portion using the capstream analyzed in this way. M-channel noise predicting means for receiving the noise-mixed signal analyzed by frequency and predicting the noise of the signal portion based on past noise information; Cancellation means for extracting the noise predicted by the m-channel noise predicting means from the noise-mixed speech signal which is frequency-analyzed and output by the FFT means; IFFT means as a signal synthesizing means for converting the noise-noise speech signal obtained by said cancellation means into inverse purge; D / A conversion means for converting a noise canceling speech signal, which is a digital signal obtained by said IFFT means, into an analog signal; This can be achieved by constructing a speech recognition device that recognizes what it is about a noise- canceled speech signal obtained through the D / A converting means.
따라서, 주파수 분석된 잡음섞인 신호로부터 신호부분을 검출하여, 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하고, 잡음섞인 신호로부터 예측된 잡음을 빼므로, 잡음을 확실히 제거한 신호를 생성할 수 있는 것이다.Therefore, a signal portion is detected from a frequency-analyzed noise mixed signal, the noise of the signal portion is predicted based on past noise information, and the predicted noise is subtracted from the noise mixed signal, thereby generating a signal from which the noise is removed. It can be.
도 1은 종래의 잡음억제처리 시스템을 도시한 블록 구성도.1 is a block diagram showing a conventional noise suppression processing system.
도 2는 본 고안 장치의 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram of the device of the present invention.
도 3의 (a)(b)는 본 고안 장치에 있어서의 스펙트럼 및 캡스트림을 나태낸 그래프.Figure 3 (a) (b) is a graph showing the spectrum and capstream in the device of the present invention.
도 4는 본 고안 장치에 있어서 잡음예측방법을 설명하기 위한 그래프.Figure 4 is a graph for explaining the noise prediction method in the device of the present invention.
도 5의 (a)-(c)는 본 고안 장치에 있어서 시간을 기준으로 한 소거방법을 설명하기 위한 그래프.5 (a)-(c) are graphs for explaining the erasing method based on time in the device of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 마이크로폰 2 : A/D변환수단1: microphone 2: A / D conversion means
3 : EFT수단 4 : m채널잡음 예측수단3: EFT means 4: m-channel noise prediction means
5 : 소거수단 6 : IFFT수단5: erasing means 6: IFFT means
7 : D/A변환수단 8 : 음성인식장치7: D / A conversion means 8: speech recognition device
41 : 캡스트럼 분석수단 42 : 신호판별수단41: Capsstrum analysis means 42: Signal discrimination means
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 3의 (a)(b)는 본 고안 장치에 있어서의 스펙트럼 및 캡스트림을 나태낸 그래프이며, 도 4는 본 고안장치에 있어서 잡음예측방법을 설명하기 위한 그래프를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)-(c)는 본 고안 장치에 있어서 시간을 기준으로 한 소거방법을 설명하기 위한 그래프를 나타낸 것이다.Fig. 2 is a block diagram of the device of the present invention, and Fig. 3 (a) and (b) are graphs showing the spectrum and the capstream of the device of the present invention, and Fig. 4 is the noise prediction of the device of the present invention. 5 is a graph for explaining the method, and FIGS. 5A to 5C are graphs for explaining the erasing method based on time in the device of the present invention.
이에 따르면, 마이크로폰(1)을 통해 잡음(N)이 혼입된 상태로 입력되는 아날로그의 음성신호(S)를 디지틀신호로 변환하는 A/D변환수단(2)과;According to this, A / D conversion means (2) for converting the analog audio signal (S) input in a state in which noise (N) is mixed through the microphone (1) into a digital signal;
상기 A/D 변환수단(2)에서 디지틀신호로 출력되는 잡음이 섞인 음성신호(S+N)를 주파수대별로 분석하여 고속 푸우리에 변환시켜 주는 FFT수단(3)과;An FFT means (3) for analyzing the voice signal S + N mixed with noise output as the digital signal from the A / D conversion means (2) for each frequency band and converting it into a fast Fourier;
상기 FFT수단(3)에 의해 주파수 분석된 잡음섞인 신호를 입력받아 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하는 m채널잡음 예측수단(4)과;M-channel noise prediction means (4) for receiving the noise-mixed signal analyzed by the FFT means (3) and predicting the noise of the signal portion based on past noise information;
상기 FFT수단(3)에 의해 주파수 분석되어 출력되는 잡음섞인 음성신호로부터 m채널잡음 예측수단에 의해 예측된 잡음을 빼내어 소거시켜 순수 음성신호(S)만을 출력시켜 주는 소거수단(5)과;Erasing means (5) which extracts and cancels the noise predicted by the m-channel noise predicting means from the noise-mixed speech signal which is frequency-analyzed by the FFT means (3) and outputs only the pure speech signal (S);
상기 소거수단(5)에 의해서 얻어진 잡음이 소거된 음성신호를 역푸우리에 변환하는 신호합성수단으로써의 IFFT수단(6)과;IFFT means (6) as a signal synthesizing means for converting the noise- canceled speech signal obtained by the cancellation means (5) into inverse purge;
상기 IFFT수단(6)에 의해서 얻어진 디지틀신호의 음성신호(즉, 잡음이 소거된 음성신호)를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환수단(7)과;D / A conversion means (7) for converting an audio signal (i.e., a noise canceled audio signal) of the digital signal obtained by the IFFT means (6) into an analog signal;
상기 D/A 변환수단(7)을 통해 얻어진 잡음이 소거된 음성신호에 대해서 그것이 어떠한 말인지를 인식하는 음성인식장치(8)로 구성한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is composed of a speech recognition device 8 that recognizes what it is about a noise- canceled speech signal obtained through the D / A converting means 7.
이때, 상기 m채널잡음 예측수단(4)은 FFT수단(3)에 의해 푸우리에 변환된 신호에 대해서 캡스트럼(cepstrum) 분석을 행하는 캡스트럼 분석수단(41)과, 이렇게 분석된 캡스트림을 이용해서 신호부분을 검출하는 신호판별수단(42)으로 구성한 것을 부가적인 특징으로 한다.At this time, the m-channel noise predicting means 4 performs capsstrum analysis means 41 for performing a cepstrum analysis on the signal transformed to the puuri by the FFT means 3, and the capstream analyzed as described above. An additional feature is the configuration of the signal discrimination means 42 for detecting the signal portion by using the same.
이와같이 구성된 본 고안 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the device of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 마이크로폰(1)에는 통상 음성신호(S)외에 엔진음 등과 같은 잡음신호(N)이 들어오기 때문에, 마이크로폰(1)은 잡음섞인 음성신호(S+N)를 출력한다.First, since the microphone 1 receives a noise signal N such as an engine sound in addition to the normal voice signal S, the microphone 1 outputs a noise-mixed voice signal S + N.
따라서, A/D변환수단(2)은 아날로그신호인 잡음섞인 음성신호를 디지틀신호를 변환하고, 주파수분석수단의 일례로서의 FFT수단(3)은 이렇게 디지틀신호로 변환된 잡음섞인 음성신호에 대해서 고속푸우리에 변환을 행하하게 된다.Therefore, the A / D conversion means 2 converts the digital signal into the noise-mixed speech signal, which is an analog signal, and the FFT means 3 as an example of the frequency analysis means provides a high speed to the noise-mixed speech signal converted into the digital signal. The transform is performed on the puuri.
한편, 신호검출수단의 기능을 수행하는 m채널잡음 예측수단(4)은 상기 FFT수단(3)에 의해 고속 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호로부터 신호부분을 검출하는 수단인데, 이는 푸우리에 변환된 신호에 대해서 캡스트럼 분석을 행하는 캡스트럼분석수단(41)과, 그렇게 분석된 캡스트림(cepstrum)을 이용해서 신호부분을 검출하는 신호판별수단(42)을 구비한 것이다.On the other hand, the m-channel noise prediction means 4, which performs the function of the signal detection means, is a means for detecting the signal portion from the noisy signal transformed into the fast Fourier by the FFT means 3, which is a Fourier transform. Capstrip analysis means 41 for capturing the signal is analyzed and signal discrimination means 42 for detecting the signal portion using the capstream (cepstrum) thus analyzed.
여기서, 캡스트럼이란 파형의 단시간 진폭 스펙트럼의 대수의 역푸우리에 변환으로서, 도 3의 (a)(b)에 도시한 바와같은 것이다.Here, the capstrum is an inverse Fourier transform of the logarithm of the short-time amplitude spectrum of the waveform, as shown in Fig. 3A and Fig. 3B.
이때, 도 3의 (a)는 단시간 스펙트럼이고, (b)는 그 캡스트럼이다.At this time, (a) of FIG. 3 is a short time spectrum, and (b) is the capstrum.
상기에 있어서, 신호판별수단(42)은 그 캡스트럼을 이용해서 신호부분과 잡음부분을 판별하기 위한 수단으로, 그 캡스트럼을 이용해서 신호부분을 판별하는방법으로서는 예를들면 캡스트럼의 피이크를 검출해서 신호와 잡음을 판별하는 방법이 알려져 있다.In the above description, the signal discriminating means 42 is a means for discriminating the signal portion and the noise portion using the capstrum. As a method of discriminating the signal portion using the capstrum, for example, the peak of the capstrum is determined. Methods for detecting signals and discriminating between noise and noise are known.
즉, 분석된 캡스트럼에 대해서 그 피이크를 검출하는 피이크검출수단과, 그렇게 검출된 피이크 정보에 의거해서 신호를 판별하는 신호잡음판별수단을 이용하는 방법이다.That is, a method using peak detection means for detecting the peak with respect to the analyzed capstrum and signal noise discrimination means for discriminating the signal based on the detected peak information.
도 3의 (b)에서 P가 그 피이크이며, 그 피이크가 존재하는 부분이 음성신호부분이라고 판단하는 것이다. 그 피이크의 검출은 예를들면 소정의 역치를 미리 설정해두고, 그것과 비교함으로써 검출한다.In Fig. 3B, P is the peak, and it is determined that the portion where the peak exists is the audio signal portion. The peak is detected by, for example, setting a predetermined threshold in advance and comparing it with that.
이와같이 상기 m채널잡음 예측수단(6)은 전체적으로 보았을 때 상기에서 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호를 입력받아 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하는 수단으로, 예를들면 도 4에 도시한 바와 같이, X축에 주파수, Y축에 음성레벨, Z축에 시간을 취한다.As described above, the m-channel noise predicting means 6 is a means for predicting the noise of the signal portion based on the noise information of the past based on the noise-mixed signal converted into the fuuri as viewed in general. As shown in Fig. 2, the frequency is taken on the X axis, the audio level is taken on the Y axis, and the time is taken on the Z axis.
주파수 f1부분의 데이터 p1,p2, ...pi를 취하고, 그 앞의 pj를 예측하게 되는데, 예를들면 잡음부분 p1-pi의 평균을 잡아 pj라고 하거나, 혹은 또 음성신호부분이 계속될 때는 pj에 감쇠계수를 곱하는 등의 처리를 한다.The data p1, p2, ... pi of the frequency f1 part are taken, and the previous pj is predicted. For example, when the noise part p1-pi is averaged, it is called pj, or the voice signal part continues. pj is multiplied by the damping coefficient.
본 실시예에서는 상기 잡음 예측수단(4)은, 상기 신호판별수단(42)에 의해서 검출된 신호부분정보를 이용해서 그 신호부분의 잡음을 예측하도록 되어 있는데, 예를들면 신호가 검출되었을 경우, 그 신호부분이 시작되는 시점에서부터 보아 가장 가까운 과거의 부분의 잡음데이터에 의거해서 그 신호부분의잡음을 예측하는 것이다.In the present embodiment, the noise predicting means 4 predicts the noise of the signal portion using the signal portion information detected by the signal discriminating means 42. For example, when a signal is detected, From the beginning of the signal part, the noise of the signal part is predicted based on the noise data of the nearest past part.
또한, 잡음 예측수단(4)은 신호판별수단(42)에 의해서 검출된 신호부분(잡음부분) 정보를 이용해서, 과거의 잡음정보를 축직하는 것이 바람직하다.In addition, the noise predicting means 4 preferably uses the signal portion (noise portion) information detected by the signal discriminating means 42 to accumulate past noise information.
한편, 소거수단(5)은 상기 FFT수단(3)에 의해 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호로부터 잡음예측수단(4)에 의해 예측된 잡음을 빼는 수단인데, 예를들면 시간을 기준으로 한 소거는 도 5의 (a)-(c)에 도시한 바와 같이, 잡음혼입 음성신호(a)로부터 예측된 잡음파형(b)를 감산하여 (c)와 같은 신호만 추출한다.On the other hand, the erasing means 5 is a means for subtracting the noise predicted by the noise predicting means 4 from the noise mixed signal converted into the fuuri by the FFT means 3, for example, erasing based on time. As shown in (a)-(c) of FIG. 5, the predicted noise waveform (b) is subtracted from the noise mixed speech signal (a) to extract only the signal as shown in (c).
그리고, 신호합성수단의 일례로서의 IFFT수단(6)은 상기 소거수단(5)에 의해서 얻어진 잡음소거음성신호를 역푸우리에 변환하는 수단이고, D/A변환수단(7)은 상기 IFFT수단(6)에 의해서 얻어진 디지틀신호인 잡음 소거 음성신호를 아날로그신호로 변환하는 수단인데, 이때 f는 그 아날로그신호인 잡음소거신호를 표시한다.The IFFT means 6 as an example of the signal synthesizing means is a means for converting the noise-noise audio signal obtained by the erasing means 5 into inverse purge, and the D / A converting means 7 is the IFFT means 6 Means for converting a noise canceling speech signal, which is a digital signal obtained by the reference signal, into an analog signal, where f denotes a noise canceling signal, which is the analog signal.
음성인식장치(10)는 이와 같이해서 얻어진 잡음이 소거된 음성신호에 대해서 그것이 어떠한 말인지를 인식하기 위한 음성인식장치이다.The speech recognition device 10 is a speech recognition device for recognizing what it is about the speech signal from which the noise thus obtained is canceled.
본 고안 장치의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention in more detail as follows.
먼저, 마이크로폰(1)은 잡음섞인 음성신호를 입력받아 잡음이 섞인 상태의 음성신호(S+N)(도 2의 a참조)를 출력하고, 이를 입력받은 A/D변환수단(2)은 그 아날로그신호인 잡음섞인 음성신호를 디지틀신호로 변환하녀, 그 후단의 FFT수단(3)은 이렇게 디지틀신호로 변환된 잡음섞인 음성신호에 대해서 고속 푸우리에 변환을 행한다(b참조).First, the microphone 1 receives a noisy voice signal and outputs a noisy voice signal S + N (see a in FIG. 2), and the A / D conversion means 2 received the The noise-mixed speech signal, which is an analog signal, is converted into a digital signal, and the FFT means 3 at the next stage performs high-speed Fourier transform on the noise-mixed speech signal converted into the digital signal in this way (see b).
잡음예측수단(4)인 신호검출수단은 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호 b로부터 신호부분을 검출하게 되는데, 예를들면 캡스트럼 분석수단(41)이 푸우리에 변환된신호에 대해서 캡스트럼분석을 행하고, 신호판별수단(42)이 그렇게 분석된 캡스트림(c참조)을 이용해서 신호부분을 검출한다.The signal detecting means, which is the noise predicting means 4, detects a signal portion from the noise-mixed signal b converted to the fuuri. For example, the capstrum analyzing means 41 analyzes the capstrum on the signal converted to the fuuri. The signal discriminating means 42 detects the signal portion using the capstream (referred to c) thus analyzed.
예를들면 캡스트림의 피이크를 검출해서 신호와 잡음을 판변한다.For example, it detects peaks in the capstream and transforms the signal and noise.
이와같이 잡음예측수단(4)은 상기 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호를 입력하고, 도 4에 도시한 바와 같이, 주파수 f1부분의 데이터p1, p2, ..., pi를 취하고, 잡음부분 pl-pi의 평균을 취하여 pj라고 한다.In this way, the noise predicting means 4 inputs the noise-mixed signal converted into the puuri, and as shown in Fig. 4, takes data p1, p2, ..., pi of the frequency f1 portion, and noise portion pl-. The average of pi is called pj.
또한 본 실시예에서는, 이 잡음예측수단(4)은 상기 신호판별수단(42)에 의해서 검출된 신호부분정보를 이용해서 신호가 검출되었을 경우, 그 신호부분이 시작된 시점에서부터 보아 가장 가까운 과거부분의 잡음의 데이터에 의거해서, 그 신호부분의 잡음을 예측한다(d참조).In addition, in the present embodiment, when the signal is detected by using the signal portion information detected by the signal discrimination means 42, the noise predicting means 4 has the closest past portion as seen from the time when the signal portion started. Based on the noise data, the noise of the signal portion is predicted (see d).
한편, 소거수단(5)은 상기에서 푸우리에 변환된 잡음섞인 신호로부터, 잡음예측수단(4)에 의해 예측된 잡음을 빼고(e참조), IFFT수단(6)은 상기 소거수단(5)에 의해서 얻어진 잡음소거음성신호를 역푸우리에 변환하녀, D/A변환수단(7)은 상기 IFFT수단(8)에 의해서 얻어진 디지틀신호인 잡음 소거음성신호를 아날로그신호로 변환한다(f참조).On the other hand, the erasing means 5 subtracts the noise predicted by the noise predicting means 4 from the noise-mixed signal converted into the puuri as described above (see e), and the IFFT means 6 performs the eliminating means 5. The noise canceling audio signal obtained by the above is converted into inverse Fourier, and the D / A converting means 7 converts the noise canceling speech signal, which is a digital signal obtained by the IFFT means 8, into an analog signal (see f).
따라서, 음성인식장치(8)는 이와 같은 방식으로 얻어진 잡음이 소거된 음성신호에 대해서, 그것이 어떠한 말인지 인식하게 되는데, 이때 잡음이 혼입되어 있지 않으므로 그 인식률은 높아진다.Therefore, the speech recognition apparatus 8 recognizes what it means about the noise- canceled speech signal obtained in this way, and since the noise is not mixed, the recognition rate is high.
한편, 본 고안에서 잡음예측수단(4)은 신호판별수단(42)에 의해서, 검출된 신호를 이용하지 않고, 단지 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음성분을 예측하는 것이어도 는데, 예를들면 단순히 그 과거의 잡음이 그 신호부분에서도 계속된다고 예측하는 것 등이다.On the other hand, in the present invention, the noise predicting means 4 may use the signal discriminating means 42 to predict the noise component of the signal portion based only on the past noise information, without using the detected signal. For example, simply predicting that the noise of the past will continue in the signal part.
또, 본 고안은 음성신호처리에 한정되지 않고, 다른 잡음섞인 신호의 처리에도 적용이 가능하다.In addition, the present invention is not limited to speech signal processing, but is applicable to the processing of other noise mixed signals.
또, 본 고안은 컴퓨터를 이용해서 소프트웨어로 실현할 수 있으나, 전용의 하이드로를 이용해서 실현하는 것도 가능하다.The present invention can be realized in software using a computer, but can also be realized using a dedicated hydro.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 고속 푸우리에 변환 동기검출장치는 주파수 분석된 잡음섞인 신호로부터 신호부분을 검출하여, 과거의 잡음정보에 의거해서 그 신호부분의 잡음을 예측하고, 잡음섞인 신호로부터 예측된 잡음을 빼므로 잡음을 확실히 제거한신호를 생성할 수 있고, 또한 잡음예측수단이 신호검출수단에 의해서 검출된 신호를 트리거로 해서 그 신호부분의 잡음을 예측하는 수단일 경우는, 보다 정확하게 잡음을 예측할 수 있어 잡음을 보다 한층 확실히 제거한 신호를 생성할 수 있는 등 매우 유용한 고안인 것이다.As described above, according to the present invention, the fast Fourier transform synchronous detection device detects a signal portion from a frequency-analyzed noise mixed signal, predicts the noise of the signal portion based on past noise information, Since the predicted noise is subtracted from the signal, it is possible to generate a signal from which the noise is reliably removed, and when the noise predicting means is a means for predicting the noise of the signal portion by triggering the signal detected by the signal detecting means, It is a very useful design, as it can accurately predict noise and generate a signal with more noise removed.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010011963U KR200237439Y1 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | synchronous detector by using fast fonrier transform(FFT) and inverse fast fourier transform (IFFT) |
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| KR2020010011963U KR200237439Y1 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | synchronous detector by using fast fonrier transform(FFT) and inverse fast fourier transform (IFFT) |
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ID=73065086
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11124098B2 (en) | 2019-04-02 | 2021-09-21 | Hyundai Transys Incorporated | Channel cover for ventilation seat and method of manufacturing same |
-
2001
- 2001-04-25 KR KR2020010011963U patent/KR200237439Y1/en not_active IP Right Cessation
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