KR20070078171A - 신호대 잡음비에 의한 억제 정도 조절을 이용한 잡음 제거장치 및 그 방법 - Google Patents

신호대 잡음비에 의한 억제 정도 조절을 이용한 잡음 제거장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성 인식기에서 입력되는 음성 신호에 대한 신호대 잡음비를 각 주파수 대역별로 추정하여 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 억제 정도를 조절하여 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 음성 인식기를 통해 입력되는 음성 신호의 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 잡음 억제 비율을 적용하고, 상기 적용된 잡음 억제 비율에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 잡음 제거 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에 대한 각 주파수 대역별로 각기 다른 특성을 가지는 잡음 억제 정도를 조절하여 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 방법 및 그 장치를 제공함으로써 음성 인식 성능을 개선할 수 있다.
잡음, 제거, SNR, 주파수

Description

신호대 잡음비에 의한 억제 정도 조절을 이용한 잡음 제거 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NOISE REDUCTION USING SNR-DEPENDENT SUPPRESSION RATE CONTROL}
도 1은 음성 신호와 잡음이 혼합된 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 잡음 제거 장치에 있어서, 음성 신호 및 잡음이 제거된 음성 신호의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 깨끗한 음성 신호에 대한 주파수 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 차량 환경에 따른 음성 신호와 잡음이 섞인 신호의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래 잡음 제거 방법에 의해 잡음이 제거된 음성 신호의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 잡음 제거 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 잡음 제거 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 잡음 제거 방법에 있어서, 신호대 잡음비와 잡음 억제 비율의 관계를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
600: 잡음 제거 장치
610: 입력부
620: 추정부
630: 조절부
640: 필터링부
본 발명은 음성 인식기에서의 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성 인식기에서 입력되는 음성 신호에 대한 신호대 잡음비를 각 주파수 대역별로 추정하여 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 억제 정도를 조절하여 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 음성 인식기는 입력되는 음성 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform: 이하 FFT라고 함)을 수행하여 주파수 영역에서 특징 벡터를 추출한 후 저장된 음성 데이터와 입력된 음성 신호에 대해 추출된 특징 벡터를 이용하여 입력된 음성 신호를 인식한다.
하지만, 음성 인식기는 주변 소음이 혼합된 음성 신호가 입력되는 경우, 음성 인식률이 급격하게 저하될 수 있다. 즉, 음성 인식기는 음성을 인식하는 과정에서 입력된 음성 신호가 외부 잡음에 의해 왜곡된 경우 잘못된 음성 인식 결과가 나올 확률이 높아지는 문제점이 발생한다.
그러므로, 음성 인식기는 음성 인식률을 높이기 위해서 입력 신호에 유입된 잡음을 제거하는 방안이 필요하다.
종래 음성 인식기의 잡음 제거 장치는 음성-잡음 검출 결과에 따라 모든 주파수 성분에 대하여 잡음 제거 정도를 조정하고, 잡음 구간이 검출된 경우 잡음 제거 정도를 높이고, 음성 구간이 검출된 경우 잡음 제거 정도를 낮추는 방법이 있다.
하지만, 종래 잡음이 검출된 구간에서 대해서만 잡음 제거 정도를 높이는 방법은 음성 및 잡음 검출이 시간 축에서만 이루어지기 때문에 음성으로 검출된 구간에서도 각 주파수 대역에 따라 잡음/음성의 비율이 다르게 나타남에도 불구하고 모든 주파수에 대해 동일한 값이 부여됨으로 인해 환경 변화에 따른 성능을 보장하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 종래 스펙트럼 보정과 피크/밸리 강조를 이용한 잡음 제거 방법은 음성 부재 확률(speech absence probability)에 의해 위너 필터 스케일링(Wiener filter scaling)을 수행하고, 통계적 모델링을 통해 추정된 확률을 이용하지만 역시 음성 및 잡음 검출이 시간 축에서만 이루어짐에 따라 모든 주파수 축에 동일한 값이 부여되므로 다양한 주파수 환경에 따른 잡음 제거 성능을 보장하기 어려운 문제점이 있다.
종래 잡음의 스펙트럼 추정 방법은 잡음 스펙트럼이 변하지 않는다고 가정한 상태에서 도 1에 도시된 것과 같이 검출된 잡음 구간의 평균 스펙트럼(noise spectrum mean)(100)으로 잡음 스펙트럼의 크기를 추정한다. 하지만, 실제로 잡음 스펙트럼의 크기는 도 1에 도시된 것과 같이 시간에 따라 변동(fluctuation)이 생긴다.
종래 잡음 제거 장치는 입력 신호에서 평균 잡음 스펙트럼을 차감하도록 위너 필터를 추정하고 적용한다. 하지만, 종래 잡음 제거 장치는 도 2에 도시된 것과 같이 음성 신호의 크기가 클수록 오류가 적게 나타나고, 음성 신호의 크기가 작을수록 오류가 많이 나타나는 문제점이 있다. 즉, 종래 잡음 제거 장치는 대부분의 오류가 음성 신호의 크기가 작은 부분에서 일방적으로 평균 잡음 스펙트럼을 차감함에 따라 발생되게 된다.
도 3은 깨끗한 음성 신호에 대한 주파수 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 참조하면, 깨끗한 음성 신호에 대한 주파수 특성을 나타내는 스펙트럼은 잡음이 유입되지 않은 깨끗한(Clean) 음성 신호에 대한 주파수 특성을 나타내는 경우로서, 상기 음성 신호의 크기가 빈번하게 변화하며 각 주파수 대역에서의 음성 신호의 크기가 다르다.
도 4는 차량 환경에 따른 잡음이 혼합된 음성 신호의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 잡음이 혼합된 음성 신호의 주파수 특성에 따른 스펙트럼은 차량 환경에 따른 음성 신호의 주파수 특성을 나타내는 경우로서, 차량 환경에 따른 입력 신호가 음성 부재 구간에서 잡음 신호만이 존재하고 음성 신호와 잡음 신호의 주파수 특성이 다르며 특히 1kHz이하의 저주파에서 잡음의 영향이 크게 나 타난다. 이와 같이, 음성 인식기에 입력되는 음성 신호와 함께 유입되는 잡음 신호는 주파수에 따라 일정하게 나타나는 것이 아니라 주파수 대역마다 그 크기가 각기 다를 수 있다.
도 5는 종래 잡음 제거 방법에 의해 잡음이 제거된 음성 신호의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 잡음이 제거된 음성 신호의 주파수 특성을 나타내는 스펙트럼은 잡음 신호가 고정(stationary)되어 있지 않기 때문에 종래 잡음 제거 방법에 따라 음성 신호로부터 잡음 신호를 제거하는 경우, 잡음을 제거하는 과정에서 음성 신호의 일부분이 소실(510, 520)되는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래 잡음 제거 방법은 한가지 잡음의 종류 또는 크기에 대하여 최적화된 시스템 파라미터를 사용하기 때문에 모든 주파수에 동일하며, 잡음의 크기가 변화할 경우 그 성능을 보장하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 잡음의 종류 또는 잡음의 크기 변화에 따라 음성 신호에 대한 잡음 억제 정도를 다르게 적용하는 잡음 제거 방안이 절실하게 요청되어 오고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에 대한 주파수별로 각기 다른 특성을 가지는 잡음 억제 정도를 조절하여 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에 대한 잡음의 크기가 변화할 경우 대처 가능하도록 각 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하고 추정된 신호대 잡음비를 이용하여 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에서 각 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하여 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 다르게 부여하는 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 음성 인식기에서의 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치는, 상기 음성 인식기를 통해 입력되는 음성 신호의 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 잡음 억제 비율을 적용하고, 상기 적용된 잡음 억제 비율에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일측에 따른 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치는, 음성 신호를 입력 받는 입력부와, 상기 입력된 음성 신호로부터 각 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하는 추정부와, 상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 상기 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도를 조절하는 조절부 및 상기 조절된 잡음 제거 정도에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 필터링하는 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측에 따르는 음성 인식기의 음성 신호에 대한 잡음 제거 방법 은 음성 인식기를 통해 입력되는 음성 신호의 각 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 의해 부여된 잡음 억제 비율에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일측에 따르는 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 방법은, 음성 신호를 입력 받는 단계와, 상기 입력된 음성 신호에 대한 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하는 단계와, 상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 조절하는 단계 및 상기 조절된 잡음 제거 정도 조절 파라미터에 의해 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 음성 인식기에서의 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 잡음 제거 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 잡음 제거 장치(600)는 입력부(610), 추정부(620), 조절부(630) 및 필터링부(640)를 포함한다.
입력부(610)는 음성 신호를 입력 받는다. 상기 입력된 음성 신호는 잡음 신호가 포함된다.
추정부(620)는 상기 입력된 음성 신호에 대해 각 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정한다.
조절부(630)는 상기 추정된 신호대 잡음비를 기초하여 상기 입력된 음성 신 호에 대한 잡음 억제 정도를 조절한다. 즉, 조절부(630)는 상기 잡음 억제 정도가 상기 입력된 음성 신호에 포함된 잡음의 주파수 특성이 반영되도록 상기 각 주파수 대역별로 추정된 신호대 잡음비에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 억제 정도를 조절한다. 또한, 조절부(630)는 상기 추정된 신호대 잡음비가 커질수록 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 억제 정도가 크게 부여되도록 상기 잡음 억제 정도를 조절한다.
필터링부(640)는 상기 조절된 잡음 억제 정도에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 제거한다. 또한, 필터링부(640)는 위너 필터(wiener filter)로 구현될 수 있으며, 상기 조절된 잡음 억제 정도에 따라 상기 위너 필터의 이득 인수분해(gain factorization)(HGF)가 결정되고, 상기 결정된 위너 필터의 이득 인수분해 값에 의해 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 필터링한다.
Figure 112006006171791-PAT00001
H(ω,t): 잡음 억제 위너 필터(noise suppressing Wiener filter)
X(ω,t): 노이즈 입력의 스펙트럼(spectrum of noisy input)
Figure 112006006171791-PAT00002
: 노이즈 스펙트럼의 현재 추정(current estimate of noise spectrum)
ω: 주파수 인덱스(frequency index)
t: 프레임 인덱스(frame index)
a, b: SNR 제한(limits), a > b
ε: 작은 상수(small constant) (>0)
α: 억제 비율 파라미터(suppression rate parameter) 또는 이득 인수분해 상수(gain factorization constant)
Figure 112006006171791-PAT00003
수학식 1 및 수학식 2를 참조하면, 필터링부(640)는 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Rate)가 b이하인 경우 현재 추정된 잡음 신호의 크기가 음성 신호의 크기보다 큰 경우로서 잡음 억제 위너 필터를 적용하지 않는다. 즉, 필터링부(640)는 상기 신호대 잡음비가 감소하는 경우 전체 에러가 감소되도록 상기 위너 필터에 따른 H의 값을 줄인다. 상기 위너 필터링에 따른 에러는 수학식 2에 기재된 바와 같이 음성 신호의 크기에 따라 정의될 수 있다.
한편, 필터링부(640)는 신호대 잡음비(SNR)가 a이상인 경우, 상기 잡음 억제 위너 필터를 많이 적용한다. 즉, 필터링부(640)는 상기 음성 신호의 크기가 현재 추정된 잡음 신호에 비해 충분이 커서 상기 신호대 잡음비가 증가하는 경우 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하기 위해 상기 위너 필터를 적용하더라도 전체 에러에 영향이 적기 때문에 상기 위너 필터에 따른 H의 값을 줄이지 않는다.
이와 같이, 본 발명에 따른 잡음 제거 장치는 주파수 대역의 분포가 다른 잡음 신호가 음성 신호에 유입된 경우, 주파수 대역별로 잡음 억제 정도를 조절할 수 있으므로 음성 신호에 대한 잡음 억제 효율을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 음성 인식기에서의 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단계(710)에서 음성 인식기는 사용자로부터 음성 인식을 수행하기 위한 음성 신호를 입력 받는다. 상기 입력된 음성 신호는 각 주파수 대역별로 각기 다른 잡음 특성을 가질 수 있다.
단계(720)에서 상기 음성 인식기는 상기 입력된 음성 신호를 프레임(frame) 단위로 분할한다.
단계(730)에서 상기 음성 인식기는 상기 입력된 음성 신호의 주파수 스펙트럼의 절대값(Y)을 구한다. 즉, 단계(730)에서 상기 음성 인식기는 상기 프레임 단위로 분할된 음성 신호를 FFT를 수행한 후 상기 FFT 수행 결과에 따른 음성 신호의 주파수 스펙트럼에 대한 절대값을 구한다(|FFT|).
단계(740)에서 상기 음성 인식기는 상기 입력된 음성 신호의 주파수 스펙트럼의 절대값(Y)에서 현재 잡음의 추정치(
Figure 112006006171791-PAT00004
)를 차감한다(U=Y-
Figure 112006006171791-PAT00005
).
단계(750)에서 상기 음성 인식기는 위너 필터를 통해 상기 입력된 음성 신호에 대한 신호대 잡음비를 추정한다.
단계(760)에서 상기 음성 인식기는 상기 입력된 음성 신호의 주파수 스펙트럼의 절대값(Y) 및 상기 위너 필터의 추정(H)에 따라 잡음 스펙트럼을 갱신한다. 또한, 단계(760)에서 상기 음성 인식기는 상기 갱신된 잡음 스펙트럼을 상기 현재 잡음의 추정치(
Figure 112006006171791-PAT00006
)로 제공할 수 있다.
상기 잡음 스펙트럼을 갱신하는 방법은 수학식 3에 기재된 것과 같다.
Figure 112006006171791-PAT00007
P(H1|Y): 현재 프레임의 정보를 이용하여 계산한 현재 프레임에 음성이 존재할 확률(1-P(H0|Y))
Y: 입력 음성 신호의 주파수 스펙트럼의 절대값(|FFT(y(t)|)
η: 잡음 갱신 비율(rate) (0<η<1)
ω: 주파수 인덱스(frequency index)
t: 프레임 인덱스
단계(770)에서 상기 음성 인식기는 상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 주파수 대역별로 잡음 제거 정도를 조절한다. 즉, 단계(770)에서 상기 음성 인식기는 상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 수학식 1에 기재된 HGF의 계산에 따라 상기 주파수 대역별로 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 조절한다.
또한, 단계(770)에서 상기 음성 인식기는 예를 들어 상기 추정된 신호대 잡음비가 커질수록 그 값이 크게 부여되도록 상기 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 예를 들어 음성 신호에 유입된 잡음이 자동차 잡음인 경우, 상기 자동차 잡음이 저주파 대역에 잡음이 집중되어 있으므로 상기 자동차 잡음의 저주파 특성을 상기 잡음 억제 정도에 반영하여 상기 유입된 잡음을 억제할 수 있다.
단계(780)에서 상기 음성 인식기는 상기 조절된 잡음 제거 정도를 상기 위너 필터에 적용한다. 즉, 단계(780)에서 상기 음성 인식기는 상기 조절된 잡음 제거 정도가 반영된 상기 위너 필터의 동작에 따라 상기 음성 신호를 필터링함으로써 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거할 수 있다.
단계(790)에서 상기 음성 인식기는 상기 위너 필터에 의해 잡음이 제거된 음성 신호를 출력한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 입력된 음성 신호에서 각 주 파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 다르게 부여함으로써 주파수 대역별로 다른 특성을 가지는 잡음에 대하여 대처 가능하며, 잡음의 크기가 변화할 경우에도 대처 가능한 이점이 있다.
도 8은 본 발명에 따른 잡음 제거 방법에 있어서, 신호대 잡음비와 잡음 억제 비율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 신호대 잡음비가 b이하이고 현재 추정된 잡음 신호의 크기가 입력된 음성 신호의 크기보다 크면 잡음 억제 위너 필터를 적용하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 상기 신호대 잡음비가 예를 들어 0dB이하인 경우, 상기 잡음 신호가 입력된 음성 신호보다 크므로 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 억제하게 되면, 오히려 음성 신호의 특성이 소실되는 문제점이 발생되도록 잡음 신호가 음성 신호보다 큰 주파수 대역에서 잡음 억제 위너 필터를 적용하지 않는다.
이와 달리, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 신호대 잡음비가 a이상인 경우, 상기 잡음 억제 위너 필터를 많이 적용한다. 즉, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 상기 신호대 잡음비가 예를 들어 10dB이상인 경우, 상기 입력된 음성 신호가 잡음 신호에 비해 크므로 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 억제하게 되면 잡음을 제거할 수 있으므로 상기 신호대 잡음비가 커질수록 위너 필터를 많이 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 각 주파수 대역별로 추정된 신호대 잡음 비가 커질수록 잡음 억제 정도를 크게 부여함으로써 음성 신호에 대한 잡음을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 적은 양의 자료에 대하여 신호대 잡음비를 추정해야 하는 경우, 시간축 및 주파수축에서 스무딩(smoothing) 또는 보간(interpolation)을 통해 주어진 자료 사이의 데이터를 추정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 입력 음성 신호에 대해 각 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 각기 다르게 부여함으로써 주파수 대역별로 다른 특성을 가지는 잡음에 대하여 대처 가능하며, 잡음의 크기가 변화할 경우에도 적절하게 대처 가능한 이점이 있다.
본 발명에 따른 잡음 제거 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따르면, 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에 대한 각 주파수 대역별로 각기 다른 특성을 가지는 잡음 억제 정도를 조절하여 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 제공함으로써 음성 인식 성능을 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 음성 인식기에서 잡음 신호과 음성 신호의 조건 변화에 대처 가능한 잡음 제거 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 음성 인식기에서 입력된 음성 신호에서 각 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하여 추정된 신호대 잡음비에 따라 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 다르게 부여하여 부여된 잡음 제거 정도 조절 파라미터에 따라 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 음성 인식기에서의 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치에 있어서,
    상기 음성 인식기를 통해 입력되는 음성 신호의 주파수 대역별로 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Rate)를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 잡음 억제 비율을 적용하고, 상기 적용된 잡음 억제 비율에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잡음 억제 비율은,
    상기 주파수 대역별로 추정된 신호대 잡음비에 따라 각기 다르게 적용되는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 잡음 억제 비율은 상기 음성 신호에 대한 신호대 잡음비가 커질수록 크게 적용되는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  4. 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 장치에 있어서,
    음성 신호를 입력 받는 입력부;
    상기 입력된 음성 신호로부터 각 주파수 대역별로 신호대 잡음비를 추정하 는 추정부;
    상기 추정된 신호대 잡음비에 기초하여 상기 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도를 조절하는 조절부; 및
    상기 조절된 잡음 제거 정도에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 필터링하는 필터링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 추정된 신호대 잡음비가 커질수록 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도를 크게 조절하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    잡음 제거 위너 필터(Wiener filter)인 것을 특징으로 하는 잡음 제거 장치.
  7. 음성 인식기에서의 음성 신호의 잡음을 제거하는 방법에 있어서,
    상기 음성 인식기를 통해 입력되는 음성 신호의 각 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하고, 상기 추정된 신호대 잡음비에 의해 부여된 잡음 억제 비율에 따라 상기 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 잡음 억제 비율은,
    상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 각기 다르게 부여되는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 잡음 억제 비율은,
    상기 음성 신호의 각 주파수 대역별 신호대 잡음비가 커질수록 크게 부여되는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 방법.
  10. 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 방법에 있어서,
    음성 신호를 입력 받는 단계;
    상기 입력된 음성 신호에 대한 주파수 대역별 신호대 잡음비를 추정하는 단계;
    상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 잡음 제거 정도 조절 파라미터에 의해 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음을 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 추정된 신호대 잡음비에 따라 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도 조절 파라미터를 조절하는 상기 단계는,
    상기 추정된 신호대 잡음비가 커질수록 상기 입력된 음성 신호에 대한 잡음 제거 정도 조절 파라미터의 값을 크게 조절하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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