주파수 선택도 둔화 현상은 감각 신경성 난청의 대표적인 현상이다. 따라서 난청 시뮬레이터를 개발함에 있어서 주파수 선택도 둔화 현상의 모델링은 중요한 문제이다. 지금까지 난청 시뮬...
주파수 선택도 둔화 현상은 감각 신경성 난청의 대표적인 현상이다. 따라서 난청 시뮬레이터를 개발함에 있어서 주파수 선택도 둔화 현상의 모델링은 중요한 문제이다. 지금까지 난청 시뮬레이터에 주파수 선택도 둔화 현상을 적용하기 위해서 LPC(linear prediction coding)를 이용한 방법이 있었으나 이는 청각 생리학의 특성을 반영하지 못한 한계를 갖는다.
본 논문에서는 청각 생리학의 특성을 반영하기 위하여 청각필터를 모델링 한 후 청각필터의 ERB(equivalent rectangular bandwidth)를 넓히는 방법으로 난청인의 주파수 선택도 둔화 현상을 나타내는 난청 시뮬레이터를 제안하고자 한다. 이전 방법인 LPC 알고리즘과 제안된 방법인 청각필터의 ERB 알고리즘을 비교, 분석하기 위해서 주관적 음질 평가와 객관적 음질 평가를 실시하였다. 주관적인 음질 평가는 5명의 건청인을 대상으로 각각의 알고리즘을 적용 한 음성을 이용하여 단어 재인도 검사(word recognition score, WRS)를 하였다. 객관적인 음질 평가는 56개의 한국어 2음절 단어를 사용하였다. 단어들은 원음과 잡음 상황을 추가한 음을 준비하여 각각의 알고리즘에 적용하였다. 그리고 잡음이 없는 상황에서는 원음과 비교를 하고 잡음 상황에서는 잡음과 원음을 섞음 음과의 비교를 통해 PESQ와 평균 LLR을 계산하였다.
주관적 음질 평가 결과 청각필터의 ERB를 사용한 알고리즘의 경우 ERB의 크기가 커짐에 따라 각각 정답률이 89.6%, 59.6%로 낮아지는 것을 볼 수 있었다. 하지만 LPC 차수에 따른 정답률을 살펴보면 원음의 정답률과 비교해 보았을 때 낮아지긴 하였으나 큰 차이가 없었다. 객관적 음질 평가의 결과 PESQ에서 비선형적인 청각필터의 특성을 이용한 ERB 알고리즘의 경우 난청인의 넓어진 청각필터를 표현하기에 적합한 결과가 나왔지만 LPC를 이용한 알고리즘은 난청인의 넓어진 청각필터효과를 제대로 표현하지 못함이 밝혀졌다. 또한 LLR의 경우에 있어서도 LLR의 선형적인 계산 특성상 LPC알고리즘이 낮은 PESQ값을 보임에도 불구하고 왜곡이 적게 나오는 결과를 보였다.
따라서 LPC알고리즘은 난청인의 주파수 선택도 둔화 현상을 표현하는데 적합한 방법이 아니며 청각필터의 ERB를 이용한 알고리즘이 난청인의 주파수 선택도 둔화 현상을 표현하는데 적합한 방법이다.
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