고주파 영역의 실시간 음성 포만트 추출을 위한 장치 구현

Abstract

성대의 진동에 따른 성도에서의 음향적 공명은 음성의 포만트의 크기에 영향을 미치고 가청 주파수 대역에 골고루 분포되어 있다. 포만트 분석을 위한 분석방법은 여러 가지가 제시되어 있지만 본 논문에서는 음성의 기본 주파수와 배음 그리고 포만트를 정확하게 분석하기 위한 하드웨어와 소프트웨어를 제시하였고 성능을 평가해 보았다. 성능 평가를 위한 하드웨어의 구성은 음성을 입력받기 위한 장치로는 무지향이며 주파수 응답 특성이 평탄한 AUDIX 사의 TR40A을 사용하였으며 컴퓨터와 연결하기 위한 AD 컨버터로는 M-AUDIO 사의 FAST TRACK PRO 를 이용하여 16bit, 44.1㎑의 샘플링을 해서 실시간 처리를 하였다. 그리고 스피커는 야마하 사의 HS-50M을 이용하였으며 매트랩을 이용하여 설계했다. 실험은 성악을 전공한 여성 2명과 남성 1명 성악을 전공하지 않은 여성 2명 남성 2명을 대상으로 했으며 실시간으로 이들의 음성 포만트 정보를 측정하여 분석하였다. 일반적으로 배음은 기본 주파수의 정수배로 존재한다고 알려져 있지만 실제 실험 결과 정확하게 일치 하지 않았으며 전공자가 비전공자에 비해 분포가 더 적었다. 포만트 정보는 기본 주파수와 배음의 분포에 상관없이 발음에 따라서 다른 주파수 정보를 보였으며 기본 주파수가 증가하게 되면 첫 번째 포만트가 따라서 증가하는 양상을 보였다.