JPH01303499A - 破裂子音識別方式 - Google Patents

破裂子音識別方式

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JPH01303499A
JPH01303499A JP63134652A JP13465288A JPH01303499A JP H01303499 A JPH01303499 A JP H01303499A JP 63134652 A JP63134652 A JP 63134652A JP 13465288 A JP13465288 A JP 13465288A JP H01303499 A JPH01303499 A JP H01303499A
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JP
Japan
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vowel
plosive
consonant
following
point
Prior art date
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Application number
JP63134652A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Iwamida
均 岩見田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 音声認識処理において音声中の破裂子音を識別する破裂
子音識別方式に関し、 先行母音及び後続母音のばらつきによる悪影響を防いで
破裂子音を正確に認識することを目的とし、 子音破裂時点と後続母音立上り時点の検出位置に基づく
分析により破裂子音の識別パラメータ系列を求め、更に
先行母音の定常開始時点及び後続母音の定常部間始時点
の検出により先行母音及び後続母音の各スペク1〜ルパ
ターンを分析し、破裂子音の識別パラメータ系列の標準
化を、先行母音及び後続母音に近いパラメータほど各母
音パターンに近づくように傾斜的にe!、準化し、この
標!%化された識別パラメータ系列を子音1票(1(パ
ターンと比較して最も類似するカテゴリを判定するよう
に構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、音声認識処理において音声中の破裂子音を識
別する破裂子音識別方式に関する。
高1:i Ill: l識辺即の中てち破裂子冒の認識
は持に回動であるといわれている。そのため、入力音声
中の破裂子音の分析をJ、り詳ζIIIに行ない、識別
に最も適したパラメータを求める必要かある。
[従来の技術] 従来の破裂子音識別方式としては、破裂時点と後続する
母音の立上り時点とを塁rvbで分析位置を設定して分
析を行ない、この分析結果として1■られた識別パラメ
ータを後続母音のパターンに応じて+?、 i%u化を
行なう方式かある。
この従来方式の原理図を第4図に示す。
第4図において、50は破裂時点検出手段であり、入力
音声のディジタル時系列信号から子音の破裂口)点を検
出する。52は後続母音立上時点検出手段でおり、入力
音声のディジタル時系列信号から破裂子音に後続する母
音の立」ニリ時点を検出する。54は分析位置設定手段
で必り、検出された破裂時点と後続I」音の立上り時点
を塁県として複数の分析位置を設定する。56は後続母
音定常開始時点検出手段であり、入力音声のディジタル
時系列信号から、後続する母音の定常部の開始時点を検
出する。58は分析手段であり、分析位置設定手段54
で設定した分析位置と、検出された後続母音の定常開始
時点て分析を行ない、識別パラメータ系列を求める。6
0は識別パラメータ標準化手段であり、後続母音のパタ
ーンに応じて分析手段58で得られた識別パラメータ系
列の標準化を、後続母音に近い時点の識別パラメータほ
どその割合が大きくなるように、傾斜的に標準化する。
更に62は判定手段でおり、標(1L化後の識別パラメ
ータ系列を用いて最も類似したカテゴリを判定する。
[発明か解決しようとする課題] しかしながら、このような従来の破裂子音識別方式にお
っては、後続母音のばらつきによる識別への悪影響は防
ぐことができるか、先行母音のばらつきが識別に悪影響
を与えるという問題がある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたし
ので、先行母音及び後続母音のばらつきによる悪影響を
防止して破裂子音を正確に識別でさるようにした破裂子
音識別方式を提供することを目的とする。
[課題を解決するだめの手段] 第1図は本発明の詳細な説明図である。
第1図において、ます入力音声のディジタル時系列信号
から破裂時点を検出する破裂時点検出手段10と、入力
音声のディジタル時系列信号から後続する母音の立上り
時点を検出する後続母音立下時点検出手段12と、検出
された破裂時点と母音立上り時点を基準として複数の分
析位置を設定する分析位置設定手段14と、入力音声の
ディジタル時系列信号から後続する母音の定常部の開始
時点を検出する後続母音開始時点検出手段16とか設け
られる。
これらの検出手段10.12.16及び設定手段14は
従来方式と同じであるが、これに加えて本発明にあって
は、更に、入力音声のディジタル時系列信号から先行す
る母音の定常部の終了時点を検出する先行母音終了時点
検出手段1Bか設C−Jられる。
そして、分析手段20によって、分析位置設定部P21
4で設定した分析位置と、先行m=終了時点検出手段1
8で検出した先行母音の定常開始時点と、後続母音開始
時点検出手段16で検出した後続母音の定常部間始時点
とで分析を行ない、破裂子音の識別パラメータ系列を求
める。
続いて、識別パラメータ標Qj化手段22によって、分
析手段20て求めた破裂子音の識別パラメータ系列の標
準化を行なう。この標準化は、先行PL音のスペクトル
パラメータに応じ、先行母音に近いパラメータほどその
割合が大きくなるように傾斜的に漂!1(化し、更に後
続母音のスペクトルパターンに応じ、後続母音に近いパ
ラメータほどそのv1合が大きくなるように傾斜的に標
準化する。
標準化後の識別パラメータ系列は、判定手段24て予め
求められて子音a tS=パターンと比較され、最し類
11ソ、しだカテゴリを判定する。
[作用] このような構成を捕えた本発明の破裂子音識別方式にお
っては、先行母音に近づくほど標準的な先(1母話のパ
ターンとなるように、また後続母音に近づくほど標〈M
的な後続母音のパターンになるように傾斜的に識別パラ
メータ系列の標準化を行なうので、先行母音及び後続母
音のばらつきによる悪影響を防ぐことかできる。
し実施例] 第2図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であり
、この実施例にあっては無声破裂子音(p、t、k)を
含む単語音声を入力して、その無声破裂子音間の識別を
行なう場合を例にとる。
第2図において、26は音声データメモリでおり、無声
破裂子音とそれに先行する母音および後続する母音から
成る入力音声のディジタル時系列信号を記憶する。
10aは破裂時点検出部であり、音声データメモリ26
に記・ヒされた入力音声の時系列信号から、子音区間の
始まり、即ち調音点が開り文される時点で必る破裂時点
を検出する。たとえば、入力音声を高域強調した後のパ
ワーがしきい値を越える点を破裂時点として検出する。
第3図に入力音声「あこJ  (ako>の入力音声波
形とその対数パワー系列を示す。第3図の音声の場合、
A点が破裂時点である。
128は後続母音立上時点検出部であり、音声データメ
モリ26に記憶した入力音声のディジタル時系列信号か
ら、後続するff1@の周期的な波形の始まる点を検出
する。たとえば、入力音声を烏賊除去した後のパワーが
しきい値を越える点を母音立上り点として検出する。第
3図の入力音声波形の場合、B点が母音立上り時点であ
る。
14aは分析位置設定部であり、破裂時点検出部10a
て検出した破裂時点と後続母音立上時点検出部12aで
検出した母金立上り点を基準として分析フレームの中心
位置to−tN−1をhΩ定する。たとえば3フレーム
の分析を行なう場合、第3図の入力音声波形については
へ、(A十B>/2、Bの3点を分析フレームの中心位
置として設定する。
18aは先行母音定常終了時点検出部であり、音声デー
タメモリ26に記・臘された入力音声のディジタル時系
列信号から、先行する母音の定常部の終了点tyを検出
する。第3図の入力音声波形の場合、0点が先行母音の
定常終了時点である。
16aは後続母音定常開始点検出部であり、音声データ
メモリ26に記憶した入力音声のディジタル時系列信号
から、後続する母音の定常部の開始点tuを検出する。
第3図の入力音声波形の場合、D魚が後続母音の定常開
始時点である。
20aは周波数分析部であり、分析位置設定部14aで
設定した位置、先行母音定常終了時点検出部18aで検
出した先行母音定常終了時点、及び後続母音定常開始時
点検出部16aで検出した後続母音定常開始時点で周波
数分析を行ない、各フレームあたり、たとえば16帯域
のパワースベクトルを求める。例えば分析位置設定部1
4aで設定したフレーム教を3とすると、48次元の識
別パラメータ系列X(要素はxi 、  i 〜1〜4
8)と、先行母音定常終了時点tyでのスペクトルY(
要素はyi、i=1〜16)と、後続母音定常開始時点
tuでのスペクトルU(要素はui、i−1〜16)が
得られる。
34は母音標準パターン辞書でおり、予め多数のデータ
から求めておいたELMのスペクトルの標準パターンを
十名納している。
22aは識別パラメータ標準化部であり、先行母音のパ
ターンに応じて、上記パラメータ系列の標準化を、先行
母音に近いパラメータほどその割合が大きくなるように
、傾斜的に行ない、さらに後続母音のパターンに応じて
、上記パラメータ系列の標準化を、後続母音に近いパラ
メータほどその割合が大きくなるように、傾斜的に行な
う。識別パラメータ標準化部22aは次に示すPii音
距離算出品28、標準化係数算出部30及び演算部32
から成る。
rITi′i距離締出部距離締先行母音定常終了■)点
tyてのスペクトルYとその、)票((1パターン〜・
■との差(yi −wi 、  (i =1〜16))
を求め、ざらに後続R1高定常聞胎口り点tuてのスペ
ク1〜ルUとそのJj:j 7%パターンRとの差(u
i −ri 、(1−=1〜16))を求める。
)票/4を化係教痺出部30は周波数分析部20aて1
7られた識別パラメータ系列Xの各フレームの(票<1
F−化係教CYnとCtJ nを次式で求める。
CYn=ftu−tn)/(tu−ty)  (n−o
 〜2)  ・−j(1)CUn  =(tn−tyL
’  (tu−↑V)   (n=0−〜−2)   
・ (2ン尚、ここてtnはパラメータ系列の各フレー
ムの中心位置の時刻、tyは先行母音定帛“終了時点、
tuij、後¥fl:母音定?+”+°聞胎時魚て必る
演終部32)ま次式により識別バラメーク系タリXの1
票l((化を行ない、新しい識別パラメーク系シIXi
要素はx’i、1=1−48)を求める。
X ” i +16n= x ’i+16n −CYn
(y 1−wl)−CIJn(ui−ri)  ・(3
>38は子音標準パターン辞出てあり、予め多数のデー
タから求めておいた主成分係数ベクトルMと、主成分展
開後の8次元のデータの、p、t、kの各群の平均ベク
トルEp 、 Et 、Ek 、および各群の分散共分
散行列(以下、共分散行列という)の平均共分散行列の
逆行列■を焔納している。
ただし、必要とする主成分数を8とすると、主成分係数
ベクトルMは48×8次元の行列(要素はmij、i=
1〜48.j=1〜8)、平均ベクトルEは8次元のベ
クトル(要素はej、j=1〜8〉、平均共分散行列の
逆行列Vは8×8次元の行列(要素はij、i=1〜8
.j=1〜B)である。
36は主成分展開部であり、標準化後の識別パラメータ
系列X−から、その主成分Z(要素はzj、j=1〜B
)を次式により求める。
zj=Σm1j−x’″i   (j=1〜8)   
〜14)ム;1 24aは判定部であり、主成分展開部36で求めた主成
分7と子音像型パターン辞238から次式により各カテ
ゴリとの距離Qを求め、最も距離か小さいカテゴリを識
別結果とする。
Qq  =  (7〜EQ)’  V  (Z−Eq 
 )(q=p、  t、k>   ・・−(5)尚、上
記の実施例は無声破裂子音(p、t、k>の識別を例に
とるものて必ったか、同様に適宜の破裂子音の識別にそ
のまま適用できる。
[効果] 以上説明してきたように本発明によれば、先行母音に近
づくはと)票卑的へ先行母音のパターンになるにうに、
また後続母音に近づくほど標(¥的な後続母音のパター
ンになるようにll¥1斜的に識別パラメータの標準化
を行なうので、破裂時点付近の特徴をいかし、しかも先
行母音、後続1]1音のばらつきによる悪影響を防ぐこ
とができるというリノ果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図: 第2図は本発明の実施例構成図: 第3図は入力音i)1波形と対数パワーを示した説明図
: 第4図は従来方式の原理説明図である。 図中、 10:破裂時点検出手段 10a:破裂時点検出部 12:後続母音立上時点検出手段 12a:後続母音立上時点検出部 14:分析位置設定手段 14a:分析位置設定部 16:後続母音開始時点検出手段 16a:後続母音定常開始時点検出部 18:先行母音終了時点検出手段 18a:先行母音定常終了時点検出部 20:分析手段 20a :周波数分析部 22:識別パラメータ標県化手段 22a:識別パラメータ標準化部 24:判定手段 24a:判定部 2 () : u声f−クメトリ 28:H1音距離鈴出部 30:、+= 7%を定係数締出部 32:演停部 34:母音)票(IIl−パターン辞書36:主成分展
開部 38:子音標へ1パターン辞よ ′聞許出願人 冨モ通株式会社   、 ・\、本分g
4め摩、玉1誂g月図 第1図 一ト;イ【シ日月、へ9〔多τ住イグ°J$fiβζ[
≦1第2図 ィ疋釆5へ’/1厘、4占欠、9月面 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力音声中の破裂子音を識別する破裂子音識別方
    式に於いて、 入力する音声データ中の破裂子音の破裂時点を検出する
    破裂時点検出手段(10)と; 前記音声の破裂子音に続く母音の立上り時点を検出する
    後続母音立上時点検出手段(12)と;前記破裂時点検
    出手段(10)と後続母音立上時点検出手段(12)の
    検出結果に基づいて分析位置を設定する分析位置設定手
    段(14)と; 前記破裂子音に後続する母音定常部の開始時点を検出す
    る後続母音開始時点検出手段(16)と;前記破裂子音
    に先行する母音定常部の終了時点を検出する先行母音終
    了時点検出手段(18)と;前記分析位置設定手段(1
    4)で指示される位置で破裂子音を分析して識別パラメ
    ータ系列を求める分析手段(20)と; 該分析手段(20)によって得られた識別パラメータ系
    列を、前記後続母音開始時点検出手段(16)で検出し
    た破裂子音に後続する母音の位置及び前記先行母音終了
    時点検出手段(18)で検出した破裂子音に先行する母
    音の位置に対応して標準化する標準化手段(22)と; 該標準化手段(22)で標準化された識別パラメータ系
    列と予め求められている子音標準パターンとを比較して
    入力音声を判定する判定手段(24)と; を備えたことを特徴とする破裂子音識別方式。
  2. (2)前記標準化手段(24)は、破裂子音に後続する
    母音に近い時点ほど該後続母音の標準パターンに近くな
    るように標準化し、且つ、破裂子音に先行する母音に近
    い時点ほど該先行母音の標準パターンに近くなるように
    標準化することを特徴とする請求項1記載の破裂子音識
    別方式。
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