• Title/Summary/Keyword: Multi-channel Wiener filter

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Robust Multi-channel Wiener Filter for Suppressing Noise in Microphone Array Signal (마이크로폰 어레이 신호의 잡음 제거를 위한 강인한 다채널 위너 필터)

  • Jung, Junyoung;Kim, Gibak
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.23 no.4
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    • pp.519-525
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    • 2018
  • This paper deals with noise suppression of multi-channel data captured by microphone array using multi-channel Wiener filter. Multi-channel Wiener filter does not rely on information about the direction of the target speech and can be partitioned into an MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) spatial filter and a single channel spectral filter. The acoustic transfer function between the single speech source and microphones can be estimated by subspace decomposition of multi-channel Wiener filter. The errors are incurred in the estimation of the acoustic transfer function due to the errors in the estimation of correlation matrices, which in turn results in speech distortion in the MVDR filter. To alleviate the speech distortion in the MVDR filter, diagonal loading is applied. In the experiments, database with seven microphones was used and MFCC distance was measured to demonstrate the effectiveness of the diagonal loading.

Improved speech enhancement of multi-channel Wiener filter using adjustment of principal subspace vector (다채널 위너 필터의 주성분 부공간 벡터 보정을 통한 잡음 제거 성능 개선)

  • Kim, Gibak
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.5
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    • pp.490-496
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    • 2020
  • We present a method to improve the performance of the multi-channel Wiener filter in noisy environment. To build subspace-based multi-channel Wiener filter, in the case of single target source, the target speech component can be effectively estimated in the principal subspace of speech correlation matrix. The speech correlation matrix can be estimated by subtracting noise correlation matrix from signal correlation matrix based on the assumption that the cross-correlation between speech and interfering noise is negligible compared with speech correlation. However, this assumption is not valid in the presence of strong interfering noise and significant error can be induced in the principal subspace accordingly. In this paper, we propose to adjust the principal subspace vector using speech presence probability and the steering vector for the desired speech source. The multi-channel speech presence probability is derived in the principal subspace and applied to adjust the principal subspace vector. Simulation results show that the proposed method improves the performance of multi-channel Wiener filter in noisy environment.

SNR-based Weight Control for the Spatially Preprocessed Speech Distortion Weighted Multi-channel Wiener Filtering (공간 필터와 결합된 음성 왜곡 가중 다채널 위너 필터에서의 신호 대 잡음 비에 의한 가중치 결정 방법)

  • Kim, Gibak
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.18 no.3
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    • pp.455-462
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    • 2013
  • This paper introduces the Spatially Preprocessed Speech Distortion Weighted Multi-channel Wiener Filter (SP-SDW-MWF) for multi-microphone noise reduction and proposes a method to determine the speech distortion weights. The SP-SDW-MWF is known as a robust noise reduction algorithm against the error caused by the mismatch in microphones. The SP-SDW-MWF adopts weights which determine the amount of noise reduction at the expense of introducing speech distortion in the noise-suppressed speech. In this paper, we use the error of power spectral density between the estimated signal and the desired signal as the evaluation measure. Thus the a priori SNR is used to control the speech distortion weights in the frequency domain. In the experimental results, the proposed method yields better result in terms of MFCC distortion compared to the conventional method.

A Study on Developing Speaker Recognition System In Driving Car Environment (자동차 주행 환경에서의 화자인식 시스템 개발에 관한 연구)

  • Yang, Joon-Young;Chang, Joon-Hyuk;Lee, Chang Won;Park, Ki-Hee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • pp.934-936
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    • 2017
  • 화자인식 기술은 등록된 화자 목록 내 화자 또는 사칭 화자의 발화로부터 발화자를 식별하는 기술로써, 음성 소스를 기반으로 동작하는 디바이스의 개인화를 위해 필요한 기술이다. 본 논문에서는 차량 잡음이 존재하는 자동차 주행 환경을 타겟으로 하는 화자인식 시스템 개발 방법을 제안한다. 차량 잡음에 의해 오염된 음성신호로부터 잡음 성분을 제거하기 위해 parametric multi-channel Wiener filter (PWMF)를 이용하여 실험한 결과, 남성화자 조건에서는 PMWF의 내부 파라미터 조절을 통해 필터를 minimum variance distortionless response (MVDR) 빔포머로 동작하도록 설정하였을 때, 여성화자 조건에서는 잡음을 제거하지 않았을 때 가장 낮은 동일오류율을 보임을 확인할 수 있었다.

A Study on Noise-Robust Speaker Recognition Methods Based on Ensemble of Decision Scores (앙상블 기법을 이용한 잡음 환경에서의 화자인식 방법에 관한 연구)

  • Yang, Joon-Young;Chang, Joon-Hyuk
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • pp.457-459
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    • 2018
  • 화자인식 기술은 주어진 임의의 두 발화로부터 발화자의 일치 여부를 판단하여 등록된 화자의 목록으로부터 임의로 입력된 발화의 발화자를 식별하는 기술이다. 그러나, 배경잡음이나 반향이 존재하는 경우에는 음성신호가 왜곡되어 화자인식 성능이 저하될 수 있기 때문에 별도의 음성신호 전처리 알고리즘을 함께 사용할 수 있다. 본 논문에서는 배경잡음이 존재하는 환경에서 다수의 마이크로폰을 통해 수집한 음성신호에 대해 화자인식을 수행하는 방법으로써 parametric multi-channel Wiener filter (PMWF)를 이용한 화자일치 점수 앙상블 기법을 제안한다. 입력신호의 신호대잡음비를 기준으로 점수 결합 시 사용되는 결합계수를 정하고, Wiener filter 로 잡음을 제거하여 얻은 점수와 minimum variance distortionless response (MVDR) 빔포머를 통해 잡음을 제거하여 얻은 정수를 가중결합하는 방식으로 동일오류율을 측정한 결과, 각 전처리 알고리즘을 독립적으로 사용하여 점수를 계산한 경우보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.