생성적 적대 신경망을 이용한 음향 도플러 기반 무 음성 대화기술

이기승,Lee, Ki-Seung 한국음향학회 2021 韓國音響學會誌 Vol.40 No.2

본 논문에서는 발성하고 있는 입 주변에 40 kHz의 주파수를 갖는 초음파 신호를 방사하고 되돌아오는 신호의 도플러 변이를 검출하여 발성음을 합성하는 무 음성 대화기술을 제안하였다. 무음성 대화 기술에서는 비 음성 신호로 부터 추출된 특징변수와 해당 음성 신호의 파라메터 간 대응 규칙을 생성하고 이를 이용하여 음성신호를 합성하게 된다. 기존의 무 음성 대화기술에서는 추정된 음성 파라메터와 실제 음성 파라메터간의 오차가 최소화되도록 대응규칙을 생성한다. 본 연구에서는 추정 음성 파라메터가 실제 음성 파라메터의 분포와 유사하도록 생성적 적대 신경망을 도입하여 대응 규칙을 생성하도록 하였다. 60개 한국어 음성을 대상으로 한 실험에서 제안된 기법은 객관적, 주관적 지표상 으로 기존의 신경망 기반 기법보다 우수한 성능을 나타내었다.

머리 전달 함수의 보간에 적합한 왜곡 척도

이기승,이석필,Lee, Ki-Seung,Lee, Seok-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.2

양이 재생 환경에서 다양하고 정확한 공간 이미지 형성을 위해서는 다양하고 세분화된 머리 전달 함수가 요구된다. 방대한 양의 머리 전달 함수를 효과적으로 감축하기 위한 방법으로, 모든 방향에 대한 머리 전달 함수를 몇 개의 대표 값들을 이용해 보간을 통해 얻는 방법이 주로 사용되고 있다. 본 논문에서는 머리 전달 함수의 보간 시 중요한 역할을 하는 보간 왜곡의 측정 방법에 대해 연구하였다. 다양한 객관적 왜곡 측정 방법을 이용하여 보간된 머리전달 함수와 본래의 머리전달 함수 간 차이를 표현하였으며 차이 값과 청취 테스트의 결과를 비교, 분석하였다. 분석 결과로부터 음원의 공간 이미지 차이를 가장 잘 반영하는 객관적 왜곡 측정 방법을 선택하였으며 이를 실제 보간 기법에 적용하였다. 3명의 사람으로부터 측정된 머리전달함수와 1개의 마네킹에서 측정된 머리 전달함수에 제안된 방법을 적용한 결과, 3명의 사람에 대한 머리전달 함수에 대해서는 멜-주파수 켑스트럼 왜곡이, 4 종류의 머리전달 함수에 대해서는 시간 영역의 신호 대 왜곡비자 음원의 공간 이미지 차이를 가장 잘 예측하는 왜곡 척도임을 알 수 있었다. In the binaural synthesis environments, wide varieties of the head-related transfer functions (HRTFs) that have measured with a various direction would be desirable to obtain the accurate and various spatial sound images. To reduce the size' of HRTFs, interpolation has been often employed, where the HRTF for any direction is obtained by a limited number of the representative HRTFs. In this paper, we study on the distortion measures for interpolation, which has an important role in interpolation. With lhe various objective distortion metrics, the differences between the interpolated and the measured HRTFs were computed. These were then compared and analyzed with the results from the listening tests. From the results, the objective distortion measures were selected, that reflected the perceptual differences in spatial sound image. This measure was employed in a practical interpolation technique. We applied the proposed method to four kinds of an HRTF set, measured from three human heads and one mannequin. As a result, the Mel-frequency cepstral distortion was shown to be a good predictor for the differences in spatial sound location, when three HRTF measured from human, and the time-domain signal to distortion ratio revealed good prediction results for the entire four HRTF sets.

청취자 위치 적응 실시간 사운드 재생 시스템의 개발

이기승,이석필,Lee, Ki-Seung,Lee, Seok-Pil 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.7

In this paper, a new audio reproduction system was developed in which the cross-talk signals would be reasonably cancelled at an arbitrary listener position. To adaptively remove the cross-talk signals according to the listener's position, a method of tracking the listener position was employed. This was achieved using the two microphones, where the listener direction was estimated using the time-delay between the two signals from the two microphones, respectively. Moreover, room reverberation effects were taken into consideration where linear prediction analysis was involved. To remove the cross-talk signals at the left-and right-ears, the paths between the sources and the ears were represented using the KEMAR head-related transfer functions (HRTFs) which were measured from the artificial dummy head. To evaluate the usefulness of the proposed listener tracking system, the performance of cross-talk cancellation was evaluated at the estimated listener positions. The performance was evaluated in terms of the channel separation ration (CSR), a -10 dB of CSR was experimentally achieved although the listener positions were more or less deviated. A real-time system was implemented using a floating-point digital signal processor (DSP). It was confirmed that the average errors of the listener direction was 5 degree and the subjects indicated that 80 % of the stimuli was perceived as the correct directions. 본 논문에서는 두 개의 스피커를 이용한 청취 환경에서 좌, 우 채널의 간섭 신호를 제거하기 위한 새로운 오디오 시스템을 개발하였다. 간섭 제거는 청취자의 위치에 따라 적응적으로 이루어져야 하기 때문에, 청취 위치를 추적하기 위한 기법이 적용되었다. 청취자 위치 추적은 2개의 마이크로폰을 통하여 이루어지며 채널 간 시간 지연을 이용하여 청취자의 방향을 추정하도록 하였다. 또한 잔향 환경에서의 사용을 고려하여 선형 예측 기법을 이용한 잔향 제거 기법이 적용되었다. 좌,우 채널의 간섭제거를 위한 음원-귀 간의 경로는 KEMAR 머리전달함수를 이용하여 나타내었다. 사용된 청취자 방향 측정 시스템의 유용성을 평가하기 위해 추정된 위치에서 채널 간섭의 성능을 평가하였다. 평가 척도로 채널 분리 비를 사용하였으며, 실험적인 결과, 사용자의 실제 위치와 추정된 위치 간에 다소 차이가 있더라도 -10 dB의 채널 분리비가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 부동소수점 디지털 신호처리 프로세서를 이용하여 실시간 구현되었으며 청취자 평균 방향 오차는 5도, 주관적 간섭 제거율은 평균적으로 80 % 얻어짐을 알 수 있었다.

직교 벡터 공간 변환을 이용한 음성 개성 변환

이기승,박군종,윤대희,Lee, Ki-Seung,Park, Kun-Jong,Youn, Dae-Hee 대한전자공학회 1996 전자공학회논문지-B Vol.b33 No.1

A voice personality transformation algorithm using orthogonal vector space conversion is proposed in this paper. Voice personality transformation is the process of changing one person's acoustic features (source) to those of another person (target). In this paper, personality transformation is achieved by changing the LPC cepstrum coefficients, excitation spectrum and pitch contour. An orthogonal vector space conversion technique is proposed to transform the LPC cepstrum coefficients. The LPC cepstrum transformation is implemented by principle component decomposition by applying the Karhunen-Loeve transformation and minimum mean-square error coordinate transformation(MSECT). Additionally, we propose a pitch contour modification method to transform the prosodic characteristics of any speaker. To do this, reference pitch patterns for source and target speaker are firstly built up, and speaker's one. The experimental results show the effectiveness of the proposed algorithm in both subjective and objective evaluations. 본 논문에서는 직교 벡터 공간 변환을 이용한 새로운 음성 개성 변환 알고리즘을 제안하였다. 음성 개성 변환이란 임의 환자(source)가 가지고 있는 몇 개의 특징 변수를 다른 화자(target)의 특징 변수로 변환하는 기법이다. 본 논문에서는 LPC 켑스트럼 계수와 여기 신호의 스펙트럼, 그리고 피치 궤적을 변환하여 음성 개성변환을 구현하였다. LPC 켑스트럼 계수의 변환을 위해 직교 벡터 공간 변환 기법이 제안되었다. 이 기법은 KL(Karhunen-Loeve)변환을 이용한 principle component의 분리와 최소 자승 오차를 갖는 선형 좌표 변환을 통해 LPC 켑스트럼의 변환을 수행한다. 또한, 화자간의 운율적인 특징을 변환하기 위해 피치 궤적 변환 기법이 제안되었다. 피치 궤적 변환을 위하여 먼저 두 화자간의 기준 피치 패턴의 작성하고 기준 패턴간의 대응 관계를 추정한 후 이를 이용하여 source 화자의 피치 패턴이 target 피치 패턴으로 변환되도록 하였다. 컴퓨터를 이용한 모의 실험 결과 제안된 알고리즘은 객관적인 평가와 주관적인 평가에 있어서 우수한 성능을 나타내었다.

원형 머리 모델을 이용한 머리 전달 함수의 보간

이기승,이석필,Lee, Ki-Seung,Lee, Seok-Pil 한국음향학회 2008 韓國音響學會誌 Vol.27 No.7

본 논문에서는 머리 전달 함수에 대한 새로운 보간 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 각 방위각에 대한 머리 전달 함수의 충격파 응답이 인접 방위각에 대한 시간 지연된 충격파 응답의 선형 보간으로 주어진다고 가정하였다. 각 방위각에 대한 충격파 응답의 시간 지연은 방위각, 머리의 물리적 형태, 음원과 머리의 거리 정보를 이용하여 추정될 수 있는 귀와 음원간의 전파시간과 최소 자승 오차를 갖도록 하는 교정값의 합으로 주어진다. 또한 제안된 모델에서는 보간 시 방위각의 간격을 고정 간격이 아닌 가변 간격으로 하였으며 본래 충격파 응답과 보간된 충격파 응답이 본래의 충격파 응답과 비교하여 청취 상으로 큰 차이가 느껴지지 않고, 보간에 필요한 충격파 응답의 재수가 최소화되는 조건을 만족하도록 결정하였다. 제안된 보간 모델의 유용성을 검증하기 위하여 더미 헤드 및 3명의 사람으로부터 측정된 머리 전달 함수에 대해 제안된 보간 모델을 적용하였다 머리 전달 함수는 0도의 고도각을 갖는 수평면을 5도 간격의 방위각으로 분할한 총 72개가 사용되었으며, 실험 결과 전체 머리 전달 함수 중 단지 $30\sim40%$ 만을 사용하고 나머지는 보간에 의해 얻어진 머리전달 함수를 사용하더라도 청취상의 음원의 위치가 변동되지 않음을 알 수 있었다. In this paper, a new interpolation model for the head related transfer function (HRTF) was proposed. In the method herein, we assume that the impulse response of the HRTF for each azimuth angle is given by linear interpolation of the time-delayed neighboring impulse responses of HRTFs. The time delay of the HRTF for each azimuth angle is given by sum of the sound wave propagation time from the ears to the sound source, which can be estimated by using azimuth angle, the physical shape of the underlying head and the distance between the head and sound source, and the refinement time yielding the minimum mean square error. Moreover, in the proposed model, the interpolation intervals were not fixed but varied, which were determined by minimizing the total number of HRTFs while the synthesized signals have no perceptual difference from the original signals in terms of sound location. To validate the usefulness of the proposed interpolation model, the proposed model was applied to the several HRTFs that were obtained from one dummy-head and three human heads. We used the HRTFs that have 5 degree azimuth angle resolution at 0 degree elevation (horizontal plane). The experimental results showed that using only $30\sim40%$ of the original HRTFs were sufficient for producing the signals that have no audible differences from the original ones in terms of sound location.

선택적 레이저 용융공정으로 제조된 Al-Si-Mg 합금의 열처리에 따른 미세조직 및 특성평가

이기승,엄영성,김경태,김병기,유지훈,Lee, Gi Seung,Eom, Yeong Seong,Kim, Kyung Tae,Kim, Byoung Kee,Yu, Ji Hun 한국분말야금학회 2019 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.26 No.2

In this study, Al-Si-Mg alloys are additively manufactured using a selective laser melting (SLM) process from AlSi10Mg powders prepared from a gas-atomization process. The processing parameters such as laser scan speed and laser power are investigated for 3D printing of Al-Si-Mg alloys. The laser scan speeds vary from 100 to 2000 mm/s at the laser power of 180 and 270 W, respectively, to achieve optimized densification of the Al-Si-Mg alloy. It is observed that the relative density of the Al-Si-Mg alloy reaches a peak value of 99% at 1600 mm/s for 180 W and at 2000 mm/s for 270W. The surface morphologies of the both Al-Si-Mg alloy samples at these conditions show significantly reduced porosities compared to those of other samples. The increase in hardness of as-built Al-Si-Mg alloy with increasing scan speed and laser power is analyzed due to high relative density. Furthermore, it was found that cooling conditions after the heat-treatment for homogenization results in the change of dispersion status of Si phases in the Al-Si matrix but also affects tensile behaviors of Al-Si-Mg alloys. These results indicate that combination between SLM processing parameters and post-heat treatment should be considered a key factor to achieve optimized Al-Si alloy performance.

청취자 위치 기반 사운드 랜더링 기술

이기승 대한전자공학회 2010 전자공학회지 Vol.37 No.1

Co/Ni 다층박막의 수직자기이방특성

이기승,이경진,신경호 한국자기학회 2007 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.- No.-

아실 시아노포스포레인과 아민 유도체로 부터 γ-아미노부틸산에서 유도된 포스포리파제 A₂ 저해제의 효과적인 합성

이기승,김대근,Lee, Kie-Seung,Kim, Dae-Keun 대한화학회 2004 대한화학회지 Vol.48 No.2

일련의 유효한 ${\gamma}$-아미노부틸산에서 유도된 인간 시토솔릭 포스포리파제 A$_2$ 저해제를 아실 시아노포스포레인과 아민 유도체로 부터 수렴적으로 합성하였다. 저해제 내의 친전자적인 단편인 알파-케토 아미드 작용기는 불안정한 ${\alpha},{\beta}$-디케토 니트릴과 ${\gamma}$-아미노부틸산 삼차-부틸에스테르 유도체와의 직접 융합반응에 의하여 -78 $^{\circ}C$에서 양호한 수율로 합성하였다. A series of ${\gamma}$-aminobutyric acid-derived, potent human cytosolic phospholipase A$_2$ inhibitors have been prepared from acyl cyanophosphoranes and amine derivatives in a convergent manner. The ${\alpha}$-keto amide functionalities in the inhibitors have been introduced as electrophilic fragments via direct coupling reactions between the labile ${\alpha},{\beta}$-diketo nitriles and ${\gamma}$-aminobutyric acid t-butyl ester derivatives at -78 $^{\circ}C$ in moderate to good yields.

이동 보상 기법을 이용한 서브밴드 부호화 시스템에 관한 연구

이기승,박용철,서정태,윤대희 대한전자공학회 1994 전자공학회논문지-B Vol.b31 No.10

A motion picture compression scheme using subband coding with motion compensation is presneted in this paper. A hierarchical subband decomposition is used to split the image signal into 10 subbands with a 3-layer pyramid structure and motion compensation is used in each band. However, in this case, motion vector information is drastically increased; therefore, initial motion vectors are estimated in the highest pyramid and motion vectors are refined using the reconsructed subband signal in each layer. Simulation results show that the proposed method compares favorably in terms of prediction error energy and side informatio with methods requiring additional information. Images recostructed from the proposed method show good quality compared to those reconstructed using blockwise DCT.