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인공지능시대(61): 청각인식 인공지능
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2022년 04월 12일(화) 16:58 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
문경대학교 특임교수
문경시지역발전협의회 의장 | ⓒ (주)문경사랑 | |
음악과 음성 인공지능
시각과 더불어 청각이 사람에게 중요한 이유는 바로 의사소통 때문이다. 언어가 없었다면 인간이 지금처럼 발전된 삶을 살기가 쉽지 않았을 것이며, 사람의 의사소통을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 하는 것은 청각이다. 그런데 요즘 우리는 사물과도 훌륭하게 의사소통을 하고 있으며, 사물과 인간은 인공지능을 통해서 더욱 정교하게 소통이 가능해지고 있다.
사람의 귀와 컴퓨터 마이크
사람은 귀라는 감각기관을 통해 많은 정보를 얻을 수 있다. 특히, 사람은 음성을 통해 생각과 정보를 공유하고, 음악을 통해 감정을 전달받고, 동물의 울음 소리나 자동차 소리 등을 통해 위험을 감지하기도 한다. 마찬가지로 컴퓨터는 마이크를 통해 수집한 소리를 분석해 똑같은 일을 수행할 수 있다.
컴퓨터는 디지털 신호로 변환된 소리의 주파수를 분석해 그 소리가 사람 목소리인지, 악기 소리인지를 구분하며, 사람 목소리라면 무엇을 발음하고 있는지, 악기라면 무슨 음을 치고 있는지를 그 고유한 특성에 따라 분석하게 된다. 심지어 음성만으로 성별과 나이, 말하는 사람의 감정 상태를 파악할 수도 있다.
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| | ⓒ (주)문경사랑 | |
인공지능과 대화하기
인공 청각지능을 가진 사물은 요즘 주위에서 흔히 볼 수 있다. 모르는 정보를 물으면 말로 대답해주는 인공지능 스피커와 스마트폰이 바로 그것이다. 이러한 기기들은 사람이 하는 말을 듣고(음성 인식), 대답(음성 합성)해주며, 대화가 가능하다. 예전에는 컴퓨터에서 나오는 음성이 매우 부자연스럽고 어색했지만, 요즘은 40분 정도만 녹음을 해서 인공지능을 학습시키면 어떤 종류의 텍스트를 주어도 자연스러운 읽기가 가능하다.
문제는 매우 작은 데이터만으로도 자연스러운 음성합성이 가능하다 보니, 방송에 나오는 유명인의 목소리를 합성해 실제 하지 않은 말을 만들어낼 수도 있으며, 보이스 피싱에도 악용될 수 있다. 그래서 지금 들리는 음성이 사람이 직접 하는 게 아니라 합성된 소리라는 것을 판별해내는 기술도 개발되고 있으며, 문장 하나만 읽어도 자신의 심리상태를 꿰뚫어 볼 수 있다.
인공 청각지능의 응용
인공 청각지능은 의료 분야에도 응용될 수 있다. 즉, 간단한 읽기 테스트만으로 우울증 정도의 판단, 발음에 영향을 미치는 향정신성 약물의 부작용을 여부의 판단, 잠자는 동안 내는 소리를 통해 수면 문제를 해결, 소변 소리를 수집해 건강관리를 하는 등 다양한 분야에서 보조적인 역할을 수행할 수 있다. 또한 음성신호 분리 기술이나 음성 향상 기술을 통해 청력이 좋지 못한 사람에게 도움이 되기도 한다.
청각 인공지능은 음성만 인식하는 것이 아니라 음악도 인식할 수 있다. 과거에는 들어본 적이 없는 노래의 정보를 구하기가 쉽지 않았지만, 스마트폰에 노래를 잠깐 들려주기만 하면 곡의 정보를 즉시 찾아준다.
심지어 허밍 검색(Humming Search)이라고 해서 내가 멜로디를 흥얼거리기만 해도 음악을 찾아준다. 음원 분리 기술을 통해 가수의 목소리, 드럼 소리, 기타 소리를 분리해서 들을 수도 있으며, 현재 자신이 듣고 있는 음악, 즉, 음향학적(Acoustics)인 기타와 잔잔한 남성 보컬의 노래를 듣고 있다면 그와 비슷한 분위기의 다른 음악을 추천해주기도 한다.
청각 인공지능의 미래
인공 청각지능은 수천 곡의 음악을 직접 듣지 않아도 내가 원하는 음악을 찾아주고, 미리 녹음된 짧은 데이터만 있다면 내가 원하는 사람의 목소리로 책을 읽어 주기도 한다. 뿐만 아니라, 내가 잠 못 드는 이유를 찾아 해결해줄 수도 있다.
따라서 사람은 손 하나 움직이지 않고 말(음성)만으로도 내가 원하는 정보를 찾아서 이야기를 해줄 수 있으며, 음향채널 필터를 이용한다면 소리가 인공지능과 만나 인공지능이 구현하는 세상은 더욱 더 편리한 세상으로 진화하게 될 것이다.
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