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음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2014032376
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 기술에 관한 것으로, 입력된 음성신호로부터 잡음성분을 추정하고, 결정지향(Decision-Directed) 기반 위너 필터와 미리 훈련된 깨끗한 음성신호와 부가 잡음에 의해 왜곡된 음성신호의 공동 밀도(joint density) GMM 을 이용하여 MMSE 방식으로 잡음이 제거된 깨끗한 음성신호를 추정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 부가 잡음에 손상된 음성 입력 신호로부터 원래의 음성 신호를 복원함으로써, 위너 필터의 성능을 더욱 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 원래 음성 신호의 특성을 그대로 유지시킬 수 있다. 음성신호, 잡음, 공동 밀도 가우시안 믹스쳐 모델(Joint Density Gaussian Mixture Model), 음질 향상
Int. CL G10L 15/20 (2013.01) G10L 21/0208 (2013.01)
CPC G10L 21/0208(2013.01) G10L 21/0208(2013.01) G10L 21/0208(2013.01)
출원번호/일자 1020090083167 (2009.09.03)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2011-0024969 (2011.03.09) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 취하
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이성주 대한민국 대전광역시 유성구
2 이윤근 대한민국 대전광역시 서구
3 강병옥 대한민국 충청남도 계룡시
4 강점자 대한민국 대전광역시 서구
5 박기영 대한민국 대전광역시 유성구
6 박전규 대한민국 서울특별시 서초구
7 왕지현 대한민국 대전광역시 유성구
8 전형배 대한민국 대전광역시 서구
9 정의석 대한민국 대전광역시 유성구
10 정호영 대한민국 대전광역시 서구
11 정훈 대한민국 강원도 홍천군
12 김종진 대한민국 대전광역시 서구
13 박상규 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 제일특허법인(유) 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)
2 김원준 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)(제일특허법인(유))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2009.09.03 수리 (Accepted) 1-1-2009-0544482-11
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1
입력된 음성 신호에서 음성 비활성 프레임의 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 추정된 배경잡음의 파워 스펙트럼 밀도(PSD)와, 상기 음성 신호를 고속 퓨리에 변환한 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 추정된 입력신호의 PSD 추정 정보와, 기 설정된 통계 모델을 이용하여 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 추정하는 클린 신호 스펙트럼 벡터 추정부와, 상기 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 로그 변환한 후, 상기 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 토대로 사후 신호대 잡음비(SNR) 을 추정하는 사후 SNR 추정부와, 상기 사후 SNR을 이용하여 잡음 억제 필터의 전달 함수를 추정하는 전달함수 추정부와, 상기 추정된 전달 함수와, 상기 고속 퓨리에 변환된 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 잡음 억제 필터링을 수행하는 잡음억제 필터링부 를 포함하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치
2 2
제 1항에 있어서, 상기 클린 신호 스펙트럼 벡터 추정부는, 상기 기 설정된 통계 모델인, 잡음이 부가된 신호와 잡음이 부가되지 않은 신호의 스펙트럼들간의 상관관계에 대한 지식을 학습 데이터베이스를 이용한 학습과정을 거쳐 형성된 공동밀도 가우시안 믹스쳐 모델(GMM)을 이용하여 잡음이 부가되지 않은 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 추정하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치
3 3
제 1항에 있어서, 상기 전달 함수 추정부는, 상기 추정된 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 토대로 사후 SNR을 통하여 선행 SNR을 추정한 후, 상기 선행 SNR을 이용하여 전달함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치
4 4
제 1항에 있어서, 상기 잡음 제거 장치는, 디지털 신호로 변환된 음성 신호를 프레임 단위로 버퍼링을 수행하는 프레임 버퍼링부와, 상기 프레임 단위로 버퍼링된 시간축의 신호를 주파수 대역의 콤플렉스 신호로 고속 퓨리에 변환하는 고속 퓨리에 변환부와, 상기 프레임 버퍼링부의 출력 신호와, 상기 고속 퓨리에 변환부의 출력 신호를 입력 받아, 이를 토대로 음성 활성 프레임을 검출하는 음성 활성 프레임 검출부와, 상기 검출된 음성 활성 프레임 외에 음성 비활성 프레임의 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 배경잡음의 파워 스펙트럼 밀도를 추정하는 배경잡음 파워 스펙트럼 밀도 추정부와, 상기 고속 퓨리에 변환한 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 입력신호의 파워 스펙트럼 밀도를 추정하는 입력신호 파워 스펙트럼 밀도 추정부와, 상기 잡음억제 필터링부를 통해 필터링된 신호를 시간축 신호로 복원하여 출력하는 신호 복원부 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치
5 5
제 1항에 있어서, 상기 잡음억제 필터는, 위너 필터(Wiener filter)인 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치
6 6
입력된 음성 신호에서 음성 비활성 프레임의 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 추정된 배경잡음의 파워 스펙트럼 밀도(PSD)와, 상기 음성 신호를 고속 퓨리에 변환한 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 추정된 입력신호의 PSD 추정 정보와, 기 설정된 통계 모델을 이용하여 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 추정하는 과정과, 상기 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 로그 변환한 후, 상기 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 토대로 사후 신호대 잡음비(SNR) 을 추정하는 과정과, 상기 사후 SNR을 이용하여 잡음 억제 필터의 전달 함수를 추정하는 과정과, 상기 추정된 전달 함수와, 상기 고속 퓨리에 변환된 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 상기 잡음 억제 필터로 필터링을 수행하는 과정 을 포함하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 방법
7 7
제 6항에 있어서, 상기 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 추정하는 과정은, 상기 기 설정된 통계 모델인, 잡음이 부가된 신호와 잡음이 부가되지 않은 신호의 스펙트럼들 간의 상관관계에 대한 지식을 학습 데이터베이스를 이용한 학습과정을 거쳐 형성된 공동밀도 가우시안 믹스쳐 모델(GMM)을 이용하여 잡음이 부가되지 않은 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 추정하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 방법
8 8
제 6항에 있어서, 상기 전달 함수를 추정하는 과정은, 상기 추정된 클린 신호의 스펙트럼 벡터를 토대로 사후 SNR을 통하여 선행 SNR을 추정한 후, 상기 선행 SNR을 이용하여 상기 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 방법
9 9
제 6항에 있어서, 상기 잡음 제거 방법은, 디지털 신호로 변환된 음성 신호를 프레임 단위로 버퍼링을 수행하는 과정과, 상기 프레임 단위로 버퍼링된 시간축의 신호를 주파수 대역의 콤플렉스 신호로 고속 퓨리에 변환하는 과정과, 상기 버퍼링된 프레임 단위 음성 신호와, 상기 고속 퓨리에 변환된 신호를 입력 받아, 이를 토대로 음성 활성 프레임을 검출하는 과정과, 상기 검출된 음성 활성 프레임 외에 음성 비활성 프레임의 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 배경잡음의 파워 스펙트럼 밀도를 추정하는 과정과, 상기 고속 퓨리에 변환된 주파수축 콤플렉스 신호를 이용하여 입력신호의 파워 스펙트럼 밀도를 추정하는 과정과, 상기 잡음억제 필터링된 신호를 시간축 신호로 복원하여 출력하는 과정 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 방법
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제 6항에 있어서, 상기 잡음억제 필터는, 위너 필터(Wiener filter)인 것을 특징으로 하는 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국전자통신연구원 IT성장동력기술개발사업 신성장동력산업용 대용량 대화형 분산 처리 음성인터페이스 기술개발