음주 판단율 개선을 위한 음주전후 음성신호 유효 프레임 편차 분포 특성에 관한 연구

A Study on the Characteristics of Valid Frame Error Distribution Before and After Drinking for Improvement of Drinking Judgment Rate

본 논문에서는 음성 분석을 이용하여 음주 전후의 음성특징을 비교하면서 음주여부를 판단할 수 있는 파라미터 추출을 연구하였다. 기존에 제안된 방법은 음주 전후 유효프레임의 위치를 추출한 뒤 편차를 이용하여 음주 식별을 하였다. 술을 마시면 여러 가지 음성신호의 변화가 일어난다. 이러한 특징을 이용하여 유효 프레임은 음주 후가 음주 전보다 발성지속시간이 길다는 점과 발성율이 비교적 높다는 점을 이용한 방법이다. 발전된 방법으로 단순히 유효 프레임 편차의 수치비교 특징만을 이용하는 것이 아닌 각각 발성자의 특징을 고려하고 분류하여 최종적으로 판단율을 개선하기 위하여 분포를 이용하여 음주전후를 판단하고자 한다. 제안된 방법은 기존 음성신호뿐만 아닌 여러 환경에서 왜곡된 음성파형에서도 음주여부 판단이 강인하였다. 즉 음성신호가 왜곡 되더라도 파형의 특징과 달리 내재되어 있는 운율, 발성상태 같은 특징이 남아있고 데이터 집합수가 많을수록 좀 더 높은 음주 판단을 할 수 있는 결과를 얻을 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 음성신호를 가지고 음주전후 음성 신호를 적용하였을 때 여러 환경에서도 판단율이 강인한 결과를 얻게 되었다.

In this paper, we investigated the parameter extraction to determine whether to drink or not by comparing voice characteristics before and after drinking using voice analysis. The proposed method extracts the valid frame position before and after drinking and identifies the alcohol by using the deviation. Drinking leads to various changes in the voice signal. Using this feature, the effective frame is a method using the fact that the duration of vocalization is longer than that before drinking and the vocalization rate is relatively high. In order to improve the judgment rate by considering the features of each speaker instead of using only the numerical comparison feature of the effective frame deviation as an advanced method, it is tried to determine before and after drinking by using the distribution. The proposed method is robust to judge whether or not to drink alcoholic beverages even in distorted voice waveforms in various environments as well as existing voice signals. In other words, even if the voice signal is distorted, features such as the rhythm and vocalization state inherent to the characteristic of the waveform remain unlike the waveform characteristic, and the higher the number of data sets, the higher the judgment result of drinking can be obtained. When the speech signal was applied before and after drinking with the speech signal using this method, the judgment rate was robust even in various environments