본 논문에서는 해금 소리의 시간에 따른 변화를 사실적으로 묘사하기 위해 캡스트럼 분석을 이용한 전통 악기 해금의 스펙트럼 모델링을 제안한다. 정확한 캡스트럼 분석 결과를 얻기 위해 프레임 사이즈는 입력 신호의 3주기로 하였고 포만트 추출에 더 많은 캡스트럼 계수를 활용하였다. 정현파 성분 합성 과정에서 대역통과 필터의 차단주파수를 공명점 별로 유동적으로 조절하고 노이즈 성분에 남아있는 피크 성분들을 제거하는 과정을 추가하여 성능을 향상시켰다. 음 높이의 변화를 판단하기 위해 입력 프레임을 묵음구간, 어택구간, 지속구간으로 분류하였고 기본주파수에 따라 프레임 사이즈를 가변적으로 조절하였으며 지속구간에서의 기본주파수 검출 오류를 수정함으로써 정확도를 향상시켰다. 해금 연주 전문가의 청취테스트를 통해 원음과 합성음이 96~100 % 유사하다는 평가 결과를 얻었다.
This paper proposes a spectral modeling of Korean traditional instrument, Haegeum, using cepstral analysis to naturally describe Haegeum sounds varying with time. To get a precise result of cepstral analysis, we set the frame size to 3 periods of input signal and more cepstral coefficients are used to extract formants. The performance is enhanced by flexibly controlling the cutoff frequency of bandpass filter depending on the resonances in the synthesis process of sinusoidal components and the deleting peaks remained in the residual signal. To detect the change of pitch, we divide the input frames into silence, attack, and sustain region and determine which region the current frame is involved in. Then, the proposed method readjusts the frame size according to the fundamental frequency in the case of the current frame is in attack region and corrects the extraction errors of the fundamental frequency for the frames in sustain region. With these processes, the synthesized sounds are much more similar to the originals. The evaluation result through the listening test by a Haegeum player says that the synthesized sounds are almost similar to originals (96~100 % similar to the original sounds).
