PCA 기반 오디오 신호 분리 알고리즘 구현

Abstract

다수의 음원이 특정한 공간에 산재하고 있을 때, 그 중 특정 음원에 주목하면 다른 음원과 분리되어 특정 음원만 들리는 현상을 칵테일파티 현상이라고 한다. 심리적인 이 현상에 영감을 받아 음원을 분리하는 알고리즘이 만들어졌다. 이런 음원 분리방법을 Blind Source Separation(BSS) 이라고 하는데, 여러 신호가 섞이는 과정을 모르는 상태에서 음원을 분리한다는 뜻에서 Blind Source Separation 이라고 한다. BSS에 사용되는 알고리즘으로 주로 PCA, ICA이 있다. PCA는 2차원의 경우를, ICA는 그 이상의 고차원의 통계적 특성을 이용한다. 이에 본 논문은 PCA를 이용하여 두 음원을 분리하는 알고리즘을 구현하는데 역점을 두었다. PCA는 주로 음원보다는 이미지 신호 처리에 초점이 맞추어져 있지만, 음원 분리에 있어서도 충분한 성능을 보여주므로, ICA를 이용한 음원 분리 알고리즘과의 비교를 통하여 장, 단점을 알아보고 추후 PCA의 응용 가능성을 알아보았다.