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Acoustic Echo Cancellation using the DUET Algorithm Based Blind Separation in a Noisy Environment

Title
Acoustic Echo Cancellation using the DUET Algorithm Based Blind Separation in a Noisy Environment
Other Titles
잡음 상황에서 DUET 암묵 신호 분리 알고리즘을 이용한 음향 반향신호 제거
Author
김경재
Alternative Author(s)
김경재
Advisor(s)
남상원
Issue Date
2007-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
음향 반향신호 제거 기법은 적응 필터링을 사용하여 통신 채널에서 발생하는 음향 반향신호를 효과적으로 제거하는 방법이다. 특히 반향신호는 hands-free와 같은 양방향 통신 시스템에서 스피커와 마이크 사이의 open-air 경로에서 발생될 수 있다. 따라서, 음향 반향신호 제거 기법은 hands-free cellular telephony, internet telephony, audio나 video conferencing과 같은 시스템에서 반향신호를 제거하는데 효과적으로 사용된다. 특히, 일반적으로 음향 반향신호 제거를 위해 기존의 적응 신호처리 기법에 기반하여 반향경로를 추적하는 방식을 취하고 있는데, 소음이 많은 상황에서는 성능이 저하될 수 있다는 단점을 가지고 있다. 따라서 보다 더 실제적인 상황에서 반향신호 뿐만 아니라 소음까지 제거하기 위한 새로운 기법이 절실히 요구되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 적응 필터를 이용한 방법 외에 암묵 신호 분리를 이용한 방법을 적용하여 소음환경에서 음향 반향신호를 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였다. 암묵 신호 분리는 원천 신호와 mixing 시스템에 대한 정보가 없더라도 섞여 들어온 신호만으로 원천 신호로 분리해 내는 방법이다. 과거 암묵 신호 분리 방법이 음향 반향신호 제거 방법에 사용된 적이 있으나 해당 논문에서는 소음이 없는 이상적인 상황만을 고려하였고, 암묵 신호 분리 기법에서 발생되는 순열 문제에 대해 고려치 않아서 보다 실제적인 문제를 해결하지 못하였다. 본 논문에서는 음성신호에 최적화된 암묵 신호 분리 기반의 DUET 알고리즘을 적용하여 음향 반향신호 제거 성능을 향상시켰고, 암묵 신호 분리 자체가 가지는 문제점인 순열 문제 해결을 위해 kurtosis와 coherence를 적용한 효율적인 음향 반향신호 제거 알고리즘을 제안하였다.; In recent years, many acoustic echo cancellation techniques using adaptive filtering have been proposed. Such adaptive acoustic echo cancellation algorithms are based on least mean squares, recursive least squares, affine projection, etc. However, in hands-free full-duplex communication systems, acoustic noises, picked up by the microphones, can be mixed with echo signals simultaneously, which may result in poor echo cancellation performance of the corresponding communication system. Thus, other approaches have been required to cancel those unwanted signals. In such cases, a degenerate unmixing estimation technique, adjusted in the time-frequency domain, can be employed to separate undesired echo signals and noises. However, permutation ambiguities still have to be solved for blind source separation (BSS). In this thesis, a new acoustic echo cancellation approach, utilizing the time-frequency masking based BSS, is proposed, whereby a desired signal selection based on kurtosis and coherence is introduced along with output signal normalization. Simulation results demonstrate that the proposed approach yields better echo and noise cancellation performances, compared with conventional acoustic echo cancellation approaches.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/149999http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000405271
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > DEPARTMENT OF ELECTRONICS & COMPUTER ENGINEERING(전자통신컴퓨터공학과) > Theses (Master)
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