Digital Signal Processing의 정의

디지털 시그널 프로세싱의 정의

- 컴퓨터나 전용 하드웨어를 사용하여 신호의 품질을 높이거나 목적에 따라 수정하기 위해서

   아날로그 시그널을 디지털 형태로 바꾸는 처리

 

* DSP의 두가지 의미

1. Digital Signal Processing

2. Digital Signal Processor (마이크로 프로세서라 불리는 전용 하드웨어)

 

아날로그 시그널 -> A/D - (digital signal) > Computer or DSP - (digital signal) > D/A -> 아날로그 시그널

 

A/D : Analog to digital converter .. ADC

D/A : Digital to analog converter .. DAC

 

프로세서는 어디에 쓰이는가?

컴퓨터, DSLR 카메라, 로봇 청소기, MP3 플레이어, 스마트폰, 스마트 TV..

스마트폰 같은 경우 CDMA 인크립션, 노이즈 캔슬링을 위해 디지털화 함

* 전달이 될 때는 전파 형태로 가는데 이건 아날로그.. 이건 근데 모듈레이션(변조)라고 함

변환하는게 아니라 아날로그 전파에 디지털 신호를 실어서 보내는 것

 

합성 (인위적으로 만들어내기)

아날로그 - FM / 디지털 - 웨이브테이블

 

에코와 잔향을 이용

반향(echo): 소리가 첫번째로 반사되어 오는 것

잔향(reverberation): 반사되어 오는 모든 소리

잔향을 어떻게 변형시키느냐에 따라 동굴, 콘서트홀 같은 효과를 줄 수 있음

공간의 특성이 달라지면 반향과 잔향의 패턴이 달라지기 때문

 

 

녹음

1. 마이크로폰에서는 파동의 크기에 따라 신호를 만들어냄 (진동판)

2. 진동판을 이용해서 만들어내도 신호의 크기는 작음 => 증폭기 사용

 

컴팩트 디스크 포맷 (CD)

데이터 레이트가 1.4Mbps.. 초당 1.4Mbps는 처리해야 아날로그 음질을 유지 가능

문제는 데이터 용량.. 3분짜리 디지털 음악의 경우 1.4Mpbs * 60s * 3m => 총 252 메가비트 사용 (대략 30메가바이트)

지금은 조금 괜찮을지 몰라도 예전엔 엄청난 크기.. MPEG1 레이어3 .. MP3가 만들어짐

=> 128Kbps (압축률 약 1/12)

 

 

Lossy Compression

손실압축

압축, 복원 과정에서 손실 있는데 귀가 좋으면 느낌

보통 어디서 손실이 나는가? .. 보통 저주파에 에너지가 몰림 => 고주파 잘라냄

 

무손실 코덱

FLAC

압축률 2~3 : 1

압축률은 굉장히 낮은데 무손실

 

AAC

압축 알고리즘의 일종, MP3 이후 90년대 후반

 

 

HMM

과거 음성 인식 모델

문제: 잡음에 취약

구글에서 잡음 영향을 획기적으로 줄임 (AI 트레이닝)