일반기술

잡음제거장치

인간의 음성이나 음악 등의 음의 신호에는 어떤 형태로든지 잡음이 섞이기 쉽기 때문에 통신이나 녹음에 있어서 장해가 발생하게 된다. 본 기술은 이러한 음원(音原) 에 관련된 주파수나 진동이 불규칙한 랜덤잡음의 제거가 가능한 비선형 필터에 관한 기술이다. 종래부터 알려져 있는 비슷한 형태의 잡음 제거방법으로써, Spectral Subtraction법이 있으나 이 방법으로는 입력음성신호의 주파수인 스팩트럴로부터 이것에 포함된 음성 스팩트럴로써 특징적인 성분을 잡음 스팩트럴로 하여 제압하는 방식이다. 이 방식의 경우 주파수 스팩트럴에 변동성분이 다량 함유되기 때문에 고 밀도의 잡음해소는 불가능 하다. 또한 이러한 변동을 원만하게 하기 위해 선형저감통과(線形低減通過) 필터를 사용할 경우 음성이 꽉 찬 느낌으로 들리게 되며, 음성의 질 저하가 두드러지게 발생하게 된다.본 발명의 잡음 제거 장치는 기존의 문제점을 해결하기 위해 성분 분리형 필터를 구성 하여 잡음을 제거 하는 방식의 기술이다. 즉, 원음소리 신호에 작은 진폭 랜덤 잡음이 중첩된 디지털 입력 음성 신호 Ｘ(ｎ)은 기본 구조 추출필터 10에 의해 필터링 처리되며, 어느 정도 원음소리의 특징을 유지한 기본 구조 성분 s(n)(예: 低域成分)이 추출되어 감산기(減算器) 40에 공급된다. 감산기는 입력음성 신호로부터 기본 구조성분을 감산해 잔차 성분(差成分) t(n)을 출력한다. 잔차 성분에는 기본 구조 추출필터로 제거된 기본 구조 성분 이외의 성분(예를 들면, 원음소리에 포함되는 고주파 성분및 랜덤 잡음)이 포함되어 있으므로 이것을 잔차 성분 처리 필터 20으로 필터 링 처리하고, 작은 진폭 랜덤 잡음만을 제거한다. 한편, 기본 구조 성분 추출 필터의 출력 ｓ(ｎ)은 기본 구조 성분 처리 필터 30으로 필터 링 되던지 또는 그대로 가산기 50의 일부분으로 주어지게 되며, 성분 처리 필터의 출력ｖ(ｎ)과 가산되어, 작은 진폭 랜덤 잡음의 제거된 출력 음성 신호 Ｙ(ｎ)이 출력된다.종래 기술의 단점 - 음성의 질 저하기술의 우수성 - 본 기술은 입력음성 신호에 포함되는 기본구조 성분에 있어서 기본구조 추출 필터로 추출하며, 나머지의 잔차 성분에 있어서는 잔차성분 처리 필터에 의한 작은 진폭의 잡음 억제처리가 이루어진 후에 양쪽이 가산되기 때문에 신호파형(信波形) 의 기본 구조 성분이나 잔차 성분에 포함되는 자음 성분(子音成分) 등의 비교적 큰 진폭의 고주파 성분은 전혀 손상하지 않고, 음성 신호에 중첩 한 작은 진폭의 랜덤 잡음만을 효과적으로 제거가 가능한 기술로써, 비선형 필터를 통한 비선형 구조에 의해 본래의 음 신호의 열화를 거의 발생시키지 않은 상태로 부가 잡음을 원만하게 처리하게 됨으로써, 얻어진 출력신호는 청각상 양호한 특성을 갖는다. 그리고 음의포르만트(Formant) 등의 세세한 정보를 갖고 있지 않아도 비교적 간단하게 잡음 제거가 가능기술 요약 - 음원(音原) 에 관련된 주파수나 진동이 불규칙한 랜덤 잡음의 제거가 가능한 비선형 필터에 관한 기술사업성 - 음성인식 시스템 등이 고도화 되고 있는 현대에 입력음성의 잡음이 제거되어 음질이 좋아질 경우 인식의 정밀도가 높아지며, 인식속도가 빠르게 된다. - 예를 들면, 자동번역 장치나 음성을 자동적으로 문자 출력하는 장치 등의 기본적인 입력부분의 성능향상을 유도할 수 있는 것이다. 또한, 음성 등의 기본구조성분을 보존 하면서 잡음을 제거하기 때문에 오래된 녹음 자료의 재생이나 클리닝 등에도 응용 가능하다. 그 외, 음성입력이 약하고, 인식이 곤란한 음성자료의 브러시 업에도 사용가능하기 때문에 자연 동물(예: 야생 새의 울음소리) 등에도 적용 가능하다