JPH0134400B2

JPH0134400B2 -

Info

Publication number: JPH0134400B2
Application number: JP56208791A
Authority: JP
Inventors: Masao Watari
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1989-07-19
Also published as: JPS58126599A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は１個以上の単語を連続して発声した連
続音声を自動的に認識する連続音声認識装置に関
する。

音声認識の手段としては従来から種々の方法が
試みられている。それらの中で最も簡単、かつ有
効な方法としてパタンマツチング法があげられ
る。

この方法は、認識すべき語の各単語に標準的な
パタン（以下単語標準パタンと称する）を用意し
ておき、入力された未知の音声パタン（以下入力
パタンと称する）との間で比較操作（すなわちパ
タンマツチング）を行つて相互で異なる度合を表
わす量（以下相異度と称する）を算出し、最も相
異の少ないすなわち相異度が最小になる単語標準
パタンと同じ単語に属すると判定する方法であ
る。

同一出願人の特許出願（昭和56年12月９日特許
願（23））には上記パタンマツチング法を基礎と
して動作する連続音声認識装置の動作原理が記載
されている。この原理は大略次のようである。す
なわち、単語標準パタンB^vl＝（〓^vl ₁、〓^vl ₂…、〓^vl _o、
…、〓^vl _Nvl）を複数個あらゆる順列で接続すること
によつて得られるパタンを連続音声の標準パタン
（以下連続音声標準パタンと称す）Ｃ＝B^v1、
B^v2、…、B^vl、…、B^vLmaxと考えて、入力パタン
Ａ＝〓₁、〓₂、…、〓_n、…、〓_M）とのマツチン
グを行う。全体としての相異度Ｓ（Ａ、Ｃ）が最
小となるように単語標準パタンの順列を定めるこ
とによつて認識を行なう。

入力パタンＡと連続音声標準パタンＣ＝B^v1、
B^v2、…、B^vl、…、B^vLmaxとの相異度は次のよう
にして求める。入力パタンの時間点ｍと連続音声
標準パタンの時間点ｎを第１図に示したような最
適な単調増加で非線形関数ｎ＝ｎ（ｍ）（以下時間
正規化関数という）にて対応づけを行い、その対
応づけられた時間点における特徴ベクトル間の距
離ｄ（ｍ、ｎ）を時間正規化関数に沿つて加算し
たものを相異度Ｓ（Ａ、Ｃ）と定義する。

Ｓ（Ａ、Ｃ）＝ min^n(m) _M 〓^m=1 ｄ（ｍ、ｎ（ｍ）） ……(1) ｎ＝ｎ（ｍ） ……(2) ここで距数ｄ（ｍ、ｎ）は例えば(3)式にて求める
ことができる。

ｄ（ｍ、ｎ）＝Dis（〓_n、〓^v _o）
＝_R 〓^r=1 ｜a_nr−^v _or｜ ……(3) ただし〓_n＝（a_n1、a_n2、…、a_nR）〓^v _o＝（b^v _o1、b^v _o2、…、b^v _oR） (1)式の最小化を次のような動的計画の手法で行
う。ここでｖは単語、Ｖは単語数、N^vは第ｖ番
目の単語標準パタンの終端、Ｍは入力パタンの終
端、ｌは桁、Lmaxは最大桁数である。

初期条件Ｄ（ｌ、ｖ、ｎ）＝〓 ……(4) ｌ＝１〜Lmax、ｖ＝１〜Ｖ、ｎ＝１〜N^v DB（ｌ、ｍ）＝〓 ……(5) ｌ＝０〜Lmax、ｍ＝０〜Ｍ DB（ｏ、ｏ）＝０ ……(6) をもとに、ｍ＝１よりＭまで順次以下に示す(7)(8)
式による設定値により(9)、(10)、(11)式の漸化式を求
める。すなわちＤ(l、v、o)＝DB(l-1、m-1) ……(7) ｌ＝１〜Lmax、ｖ＝１〜ＶＦ（ｌ、ｖ、ｏ）＝ｍ−１ ……(8) ｌ＝１〜Lmax、ｖ＝１〜Ｖを設定し、漸化式Ｄ（ｌ、ｖ、ｎ）＝ｄ（ｎ）＋Ｄ（ｌ、ｖ、n^）
……(9) Ｆ（ｌ、ｖ、ｎ）＝Ｆ（ｌ、ｖ、n^）……(10) ただし n^＝argmin〔Ｄ（ｌ、ｖ、n′）〕 ……(11) ｎ−２n′ｎをｎ＝１〜N^v、ｖ＝１〜Ｖ、ｌ＝１〜Lmaxにつ
いてすなわち第３図の斜線部分で示した縦１列に
ついて求める。

ここで ^argmin _xEXｙはxEXの条件のもとでｙを最小
とするｘを意味している。すなわち(11)式はｎ−２
n′ｎのもとでＤ（ｍ−１、n′）を最小とする
n′をn^としている。また、(9)式は第２図に示す３
つの経路より最小を選択することを示しており、
許される経路を３つに制限したのは時間正規化関
数による対応づけが必要以上に歪むことを防ぐた
めである。ここで相異度を求める時用いた最小値
を選択した経路をマツチング経路と呼び、(10)式の
Ｆ（ｌ、ｖ、ｎ）を経路情報と呼ぶ。

つづいて、単語標準パタンの終端N^vにおいて
ｖに関して最小の相異度を求める。すなわちただし n^＝argmin〔Ｄ（ｌ、ｖ、N^v）〕 ……（15）１ｖＶを求める。ここでDB（ｌ、ｍ）を桁相異度、FB
（ｌ、ｍ）を桁経路情報、Ｗ（ｌ、ｍ）を桁認識カ
テゴリと呼ぶ。

このように、(7)〜（15）式に示した縦１列の相
異度計算をｍを増加させながら進め、入力パタン
の終端Ｍにおいてｌについて最小の相異度を求め
ることにより(1)式の相異度Ｓ（Ａ、Ｃ）が得られ
る。また、入力パタンの認識結果は次のようにし
て求める。入力パタンの終端Ｍにおける各桁の桁
相異度DB（ｌ、Ｍ）より許された桁すなわち
Lmin桁よりLmax桁の間で最小値を求め、最小
値の得られた桁Ｌが入力パタンの桁数である。さ
らに第Ｌ桁目の認識結果Ｒ(L)をＷ（Ｌ、Ｍ）より
得、また桁経路情報FB（Ｌ、Ｍ）より第Ｌ−１桁
目の終端を得る。前記操作を順にくり返すことに
よつて各桁での認識結果Ｒ(l)が得られる。

しかしながら、前述の特許出願では、相異度Ｄ
（ｌ、ｖ、ｎ）と経路情報Ｆ（ｌ、ｖ、ｎ）の記憶
量は桁数ｌに比例して大きくなる。また、(9)、
(10)、(11)式の漸化式の計算量も桁数ｌに比例して大
きくなる。一方、連続して発声された数字列を認
識する場合など、桁数の制限を必要としない場合
が多い。

本発明の目的は、入力音声に含まれる桁数の制
限を取り除くことにより、入力音声の最大桁数を
Lmaxとした場合記憶量、計算量ともに従来の
１／Lmaxに減少させる連続音声認識装置を提供
することである。

次に本発明の原理を第４図を用いて説明する。
今、全体の最小相異度を求めた時得られたマツチ
ング経路（ｍ、ｎ（ｍ））上のある点（m₁、n₁）
において、始端よりそのマツチング経路に沿つて
その点（m₁、n₁）まで得られた部分相異度は、
その点（m₁、n₁）を通るすべてマツチング経路
に沿つて得られる部分相異度の最小値である。す
なわちある点（m₁、n₁）を通るすべてのマツチ
ング経路に沿つて得られる全体相異度の最小値は
始端よりその点（m₁、n₁）までの部分相異度と
その点（m₁、n₁）より終端までの部分相異度の
それぞれの最小値の和で与えられる。

すなわち、Ｓ（Ａ、Ｃ）＝ min^n(m) _M 〓^m=1 ｄ（ｍ、ｎ）＝ min^n(m) _n 〓^m=1 ｄ(m、n)＋min^n(m) _M 〓^m=m1+1 ｄ(m、n) ……（16）ただし（m₁、n₁）はｎ（ｍ）上の点である。

これにより、ある点（m₁、n₁）より終端まで
の最小化は、始端より点（m₁、n₁）までの最小
化と独立に行うことができる。今、第４図に示す
点X_lより終端E_l+Lまでの最小化を考える。この部
分相異度S^l _L（A′、C^l _L）は部分入力パタンA′（〓_n+
_１、〓_n1+2、…〓_M）と連続音声標準パタンの部分
パタンであるC^l _L＝B^vl、B^vl+1、…、B^vl+Lとの間で
求められる。すなわち S^l _L(A′、C^l _L)＝ min^n(m) _M 〓^m=m1+1 ｄ(m、n) ……（17）にて求められる。ここで桁数の制限がないとすれ
ば、Ｌを変化させ、部分相異度S^l _L（A′、C^l _L）の最
小値を求め、最小値の得られた桁数Ｌ＾が部分入力
パタンA′の桁数である。すなわちで与えられる。

次に点X_l+1より終端E_l+1+Lまでの最小化を考え
る。この部分相異度S^l+1 _L（A′、C^l+1 _L）は部分入力
パタン（〓_n1+1、〓_n1+2、…〓_M）と連続音声標
準パタンであるC^l+1 _L＝B〓^l+1、B〓^l+2、…、B〓^l+1+L
との間で求められる。ここでC^l+1 _Lは単語標準パタ
ンをＬ個あるゆる順列で接続したパタンであり
C^l _Lと同じものである。よつて S^l+1 _L(A′、C^l+1 _L)＝S^l+1 _L(A′、C^l _L)＝S^l _L(A′、C^l _L)
……（21）となり、点X_l+1より終端E_l+1+Lまでの最小化は、
点X_lより終端E_l+Lまでの最小化と同一の結果とな
る。

このように桁数の制限がないとすれば、各点
X₁，X₂，…，X_l，…より終端までの部分相異度
はすべて同一で（17）、（18）、（19）式で与えら
れ、その時得られた標準パタン系列は（20）式のＣｌ ∧ Ｌで与えられる。

一方、全体の相異度は（16）式に示すように始
端より点X_lまでの部分相異度と点X_lより終端まで
の部分相異度の和で与えられる。このため、入力パタンの時刻m₁
において点X₁、X₂、…X_l、…の相異度の最小値
を求め、その最小値とm₁＋１より終端までの相異度Ｓｌ ∧ Ｌ（A′、Ｃｌ ∧ Ｌ）の和により全体の相異度Ｓ（Ａ、Ｃ）を求めることができる。

次に本発明の基本動作である相異度Ｓ（Ａ、Ｃ）
の計算手順を第５図、第６図を用いて説明する。
相異度計算は、初期条件のもとで動的計画の漸化
式を入力パタンの時間軸ｍの順に求めることであ
る。

初期条件はＤ（ｖ、ｎ）＝〓 ……（23）ｖ＝１〜Ｖ、ｎ＝１〜N_v DB（ｏ）＝ｏ ……（24） DB（ｍ）＝〓 ……（25）ｍ＝１〜Ｍであり、第６図のブロツク１で行われる。次に入
力パタンの時間点ｍにおけるｎ軸に平行な縦１列
の相異度計算は以下のように行われる。初期値をＤ（ｖ、ｏ）＝DB（ｍ−１） ……（26）Ｆ（ｖ、ｏ）＝ｍ−１ ……（27）として（第６図のブロツク２で行われる。）漸化式をｎを減少させる方向で計算する（第６図のブロ
ツク４で行われる）。ここでｄ（〓ｍ、〓^v _o）は入
力パタンの時間点ｍの特徴ベクトル〓ｍと第ｖ番
目の単語標準パタン〓^v _oとのベクトル間距離を(3)
式により求める（第６図のブロツク３で行われ
る）。

第２図に示すように（ｍ、ｎ）点の計算は（ｍ
−１、ｎ）、（ｍ−１、ｎ−１）、（ｍ−１、ｎ−
２）の３点の相異度より求められる。次の（ｍ、
ｎ−１）点の計算は（ｍ−１、ｎ−１）、（ｍ−
１、ｎ−２）、（ｍ−１、ｎ−３）の３点の相異度
より求められ（ｍ−１、ｎ）点の相異度は使用し
ないので（ｍ、ｎ）点の計算結果を（ｍ−１、
ｎ）点へ記憶しても（ｍ、ｎ−１）点の形算に影
響を与えない。ゆえにｎを減少させる方向で計算
を進めれば、ｍ−１点の相異度とｍ点の相異度の
記憶エリアを共有することができる。上記の漸化
式計算を縦１列実行した後、単語標準パタンの終
端N^vにおける相異度Ｄ（ｖ、N^v）とそれまで計
算された最小の単語相異度である桁相異度DB
（ｍ）と比較し、得られた相異度Ｄ（ｖ、N^v）の
方が小さい場合は、その相異度Ｄ（ｖ、N^v）を桁
相異度DB（ｍ）とし、その単語標準パタンの属
するカテゴリｖを桁認識カテゴリＷ（ｍ）とし、
その相異度Ｄ（ｖ、N^v）が得られたマツチング経
路情報Ｆ（ｖ、N^v）を桁経路情報FB（ｍ）とする
（第６図のブロツク５で行われる）。このようにし
て行われる縦１列の相異度計算（第６図のブロツ
ク２，３，４，５の計算）をＶ個の標準単語パタ
ンについて実行する。次に入力パタンの時間点ｍ
を１つ増加して同様の縦１列の相異度計算をＶ個
の標準単語パタンについて実行し、入力パタンの
終端Ｍまで求める。最後に桁経路情報FB（ｍ）と
桁認識カテゴリＷ（ｍ）より入力パタンの判定を
行う。この判定の方法は、第５図に示すように、
まず、入力パタンの終端Ｍにおける認識結果Ｆ(L)
をＷ（Ｍ）より得、つづいて桁経路情報FB（Ｍ）
より第Ｌ−１桁目の終端を得る（第６図のブロツ
クで行われる）。前記操作を順にくり返すことに
よつて各桁ｌでの認識結果Ｒ(l)が得られる。

本発明の連続音声認識装置は前記の相異度計算
手順を実行する装置であるから次のような各部を
必要とする。すなわち、入力パタンＡ＝〓₁、〓
_２、…、〓_n、…、〓_Mと、あらかじめ記憶されて
いるＶ個の単語標準パタンB^v＝〓^v ₁、〓^v ₂、…、〓
^v _o、…、〓^v _Nv（ｖ＝１、２、…、Ｖ）と、入力パタンの時間点を示す信号ｍを１よりＭま
で変化させ、各ｍに関して単語を示す信号ｖを１
よりＶまで変化させ、さらに各ｖに関して標準パ
タンの時間点を示す信号ｎを１よりN^vまで変化
させて与える制御部と、上記制御部の信号ｖ、ｎによつて番地指定され
る相異度メモリ部Ｄ（ｖ、ｎ）と、経路情報メモ
リ部Ｆ（ｖ、ｎ）とを有し、前記制御部より指定
されるｍ、ｖ、ｎにおいて入力パタン〓_nと単語
ｖの単語標準パタン〓^v _oとのベクトル間距離ｄ（〓
_ｎ、〓^v _o）を求める距離計算部と、各時間点ｍにおいて各単語ｖに関して最初に初
期条件を時間点ｍ−１の結果である単語相異度
DB（ｍ−１）と時間点ｍ−１により与え前記距
離ｄ（〓_n、〓^v _o）と時間点ｍ−１における相異度
Ｄ（ｖ、ｎ）と経路情報Ｆ（ｖ、ｎ）とを参照して
動的計画の漸化式を計算し時間点ｍにおける相異
度Ｄ（ｖ、ｎ）と経路情報Ｆ（ｖ、ｎ）を順次求め
る漸化式計算部と、各時間点ｍにおいて前記漸化式計算部で求めら
れた各単語の終端での相異度Ｄ（ｖ、N^v）の中よ
り最小を求めこれを桁相異度DB（ｍ）としこれ
に対応した経路情報Ｆ（ｖ、N^v）を桁経路情報
FB（ｍ）とし最小値が得られた単語名ｖを桁認識
カテゴリＷ（ｍ）とする桁相異度計算部と、これ
らを記憶するための桁相異度メモリ部DB（ｍ）
と、桁経路情報メモリ部FB（ｍ）と、桁認識カテ
ゴリメモリ部Ｗ（ｍ）と、桁経路情報FB（ｍ）と
桁認識カテゴリＷ（ｍ）に基づいて逆順に入力パ
タンの各桁のカテゴリを判定し出力する判定部と
を有している。

本発明では、入力パターンの桁数の制限をなく
すことによつて相異度計算を各桁ごとに行わず、
一箇所にまとめて計算することが可能である。す
なわち、相異度計算においては、最大化原理によ
り入力パターンのある時刻を通る最小値を求める
計算を前半の最小化と後半の最小化に分けること
ができる。ここで、入力パターンの桁制限をなく
すと、前半部の桁数が１からＸまでにおけるそれ
ぞれの相違度とは無関係に後半部の最小化を行う
ことができる。この後半分の最小化は相違度が最
小となるよう桁数が求められる。この後半分の最
小化は前半分の桁数にかかわらず同一であり、よ
つて後半分の最小化を一箇所にまとめて計算する
ことができる。この原理を第１桁より適用すれば
全体の相違度計算を１つの桁にまとめることが可
能となる。

このように本発明では、入力パタンの桁数の制
限をなくすことによつて相異度計算を各桁ごとに
行わずに、一ケ所でまとめて計算することが可能
となり、計算量、記憶量ともに従来の１／Lmax
（Lmaxは入力音声の最大桁数）に減少すること
ができる。

次に本発明の装置の具体的構成を図面を参照し
ながら説明する。第７図は、本発明の一構成例を
示すブロツク図であり、第８図は制御指令信号の
タイムチヤートである。制御部１０は、ｍ１，ｎ
１，ｖ１などの制御指令信号を第８図に示すよう
に発することによつて、他の各部を制御する機能
を持つが、その詳細は他の各部の動作に関連して
その都度説明する。

入力部１１は、信号Speech inで与えられる入
力部を分析し一定時間ごとに特徴ベクトルを出力
する。この連続分析は例えば、多チヤンネルのフ
イルタより構成されるフイルタバンクによる周波
数分析などがある。また入力部１１には入力音声
のレベルを監視し、音声の始端、終端を検出する
機能を持ち、その検出した時点を制御部１０へ信
号SPにより伝える。入力パタンバツフア１２は、
音声の始端が検出された後、信号ｍ３に従つて入
力部１１より与えられる特徴ベクトルamを記憶
する。信号ｍ３は入力パタンの時間点ｍに対応し
た信号である。標準パタンメモリ部１３は、Ｖ個
の単語標準パタンB¹，B²，…B^vを記憶し、標準
パタン長メモリ部１４は単語標準パタンB^vの長
さN^vを記憶している。

制御部１０は標準パタンの単語ｖを指示する信
号ｖ１を標準パタン長メモリ部１４へ発し、単語
標準パタンB^vの長さN^vを読み出し、単語標準パ
タンの時間点ｎに対応する信号ｎ１を発生する。
信号ｎ１に従つて入力パタンバツフア１２より入
力パタンの特徴ベクトル〓ｍが読み出され、標準
パタンメモリ部より〓^v _oが順次読み出され距離計
算部１５において(3)式が計算される。

距離計算部１５において第１１図に示すように
初めに信号Cl１５３にてアキユムレータ１５３が
クリヤされ、入力パタンバツフア１２と標準パタ
ンメモリ部１３より信号ｒ１に従つてＲ個のデー
タが読み込まれ、絶対値回路１５１にて絶対値を
求め、加算器１５２にて加算され、(3)式の距離ｄ
（〓_n、〓^v _n）がアキユムレータ１５３に求まり、
この距離が漸化式計算部１７へ入力される。

相異度メモリ部１８、経路情報メモリ部１９は
第９図に示す２次元の構成であり、桁相異度メモ
リ部２１、桁認識カテゴリメモリ部２２、桁経路
情報メモリ部２３は第１０図に示す１次元の構成
である。

漸化式計算の初期セツトは音声の入力される前
に制御部１０の信号CLにより行われ、相異度メ
モリ部１８、桁相異度メモリ２１へ（23）、（24）、
（25）式で示した値がセツトされる。

漸化式計算部１７は第６図のブロツク４を行う
部分であり、漸化式（28）、（29）、（30）を実行す
る。すなわち、漸化式計算部１７は、第１２図に
示すように３つの相異度レジスタＤ１，Ｄ２，Ｄ
３と、その３つのレジスタＤ１，Ｄ２，Ｄ３の最
小値を計算する比較回路１７１と、加算器１７２
と、３つの経路レジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ３より構
成される。制御部１０より発せられた信号ｎ１，
ｎ１１，ｎ１２によつて相異度メモリ部１８と経
路メモリ部１９より３つの相異度Ｄ（ｖ、ｎ）、Ｄ
（ｖ、ｎ−１）、Ｄ（ｖ、ｎ−２）と３つの経路情
報Ｆ（ｖ、ｎ）、Ｆ（ｖ−ｎ−１）、Ｆ（ｖ、ｎ−２）
を読み出しそれぞれ相異度レジスタＤ１，Ｄ２，
Ｄ３と経路レジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ３へ格納す
る。比較回路１７１は３つの相異度レジスタＤ
１，Ｄ２，Ｄ３より最小値を検出し、その最小値
が得られた相異度Dn^（n^は１、２、３のどれか）
に対応した経路レジスタFn^を選択するゲート信
号n^を発する。前記ゲートn^により選択された経
路レジスタFn^の内容が経路メモリ部１９のＦ
（ｖ、ｎ）へ格納される。また比較回路１７１よ
り出力された相異度の最小値Ｄ（ｖ、n^）は、距
離計算部１５より出力された距離ｄ（〓ｍ、〓^v _o）
と加算器１７２によつて加算され、相異度メモリ
部１８へ格納される。

この漸化式計算がｎ＝１よりN^vまで算出され、
この結果である相異度Ｄ（ｖ、N^v）が各ｖに対し
て算出される。

桁相異度計算部２０は、第６図のブロツク５を
行う部分であり、Ｖ個の相異度Ｄ（ｖ、N^v）の最
小値を逐次求める。すなわち、桁相異度計算部２
０は第１３図に示すように、比較回路２０１と、
相異度Ｄ（ｖ、N^v）を保持するレジスタ２０２
と、単語標準パタンの属するカテゴリｖを保持す
るレジスタ２０３と、経路情報Ｆ（ｖ、N^v）を保
持するレジスタ２０４より構成される。制御部１
０より発せられた信号ｎ１に従い、相異度メモリ
部１８と経路メモリ部１９より相異度Ｄ（ｖ、
N^v）と経路情報Ｆ（ｖ、N^v）が読み出され、そ
れぞれレジスタ２０２と２０４へ格納され、単語
標準パタンの属するカテゴリｖをレジスタ２０３
へ格納される。一方、比較回路２０１は前記相異
度Ｄ（ｖ、N^v）と桁相異度メモリ部２１より読み
出された桁相異度DB（ｍ）と比較し、相異度Ｄ
（ｖ、N^v）がより小さいと判定するゲート信号v^
を発生する。ゲート信号v^に従つてレジスタ２０
２，２０３，２０４に保持されていた相異度Ｄ
（ｖ、N^v）、カテゴリｖ、経路情報Ｆ（ｖ、N^v）
がそれぞれ桁相異度メモリ部２１のDB（ｍ）、桁
認識カテゴリメモリ部２２Ｗ（ｍ）桁経路メモリ
部２３FB（ｍ）へ格納される。さらに制御部１０
より信号Cl２によつて第５図のブロツク２にて行
われる部分である縦１列の相異度計算部の（26）、
（27）式に示した初期セツトが行われる。すなわ
ち桁相異度メモリ部２１よりDB（ｍ−１）が読
み出され、相異度メモリ部１８のＤ（ｖ、ｏ）へ
格納され、経路メモリ部１９のＦ（ｖ、ｏ）へｍ
−１が格納される。判定部２４は、第５図のブロ
ツク６を行う部分であり、桁経路情報FB（ｍ）と
桁認識カテゴリＷ（ｍ）より入力パタンの各桁の
認識結果Ｒ(l)を出力する。すなわち、判定部２４
は第１４図に示すように、桁経路情報Ｆ（ｍ）を
保持するレジスタ２４４と認識結果を保持するレ
ジスタ２４５より構成される。音声の終端が検出
されると入力部１１より信号SPによつて制御部
１０に通知され、つづいて制御部１０は判定部２
４へ信号ｍ１を発し、判定部２４は処理を開始す
る。判定制御部２４６は信号ｍ１を受けた後、ｍ
＝Ｍとしてアドドレス信号ｍ２を桁経路メモリ部
２３と桁認識カテゴリメモリ部２２へ発し、FB
（Ｍ）とＷ（Ｍ）が読み出され、レジスタ２４４と
レジスタ２４５へ格納される。レジスタ２４５の
内容が認識結果として出力される。さらに判定制
御部２４６はｍ＝（レジスタ２４４の内容）とし
てアドレス信号ｍ２を桁経路メモリ部２３と桁認
識カテゴリメモリ部２２へ発し、FB（ｍ）とＷ
（ｍ）が読み出されレジスタ２４４とレジスタ２
４５へ格納される。この処理を順次ｍ＝Ｍよりｍ
＝０となるまで繰り返すことにより認識結果がレ
ジスタＲより出力される。

以上、本発明の原理とその一構成例を説明した
が、これらの記載は本発明の範囲を限定するもの
ではない。特に、入力パタン〓_nと標準パタン〓^v _o
との距離を(3)式のような距離尺度を用いて説明し
たが、このかわりに（31）式のようなユークリツ
ド距離、（32）式のような内積等を用いてよい。

ｄ（ｍ、ｎ）＝_R 〓^r=1 （a_nr−b^v _or）² ……（31）ｄ（ｍ、ｎ）＝_R 〓^r=1 （a_nr×b^v _nr） ……（32）また、相異度を計算するための漸化式は（28）、
（29）、（30）式の形の他にも種々考えられ、この
（28）、（29）、（30）式の代わりに特公告56−28278
号に記載されている形も使用できることは明白で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はマツチング経路の例を示した図であ
り、第２図は漸化式において許されているマツチ
ング経路を示した図であり、第３図は相異度計算
順序を示した図であり、第４図は本発明の原理を
示した図であり、第５図は、判定処理の計算順序
を示した図であり、第６−１および６−２図は本
発明の計算手順を示すフローチヤートであり、第
７図は本発明の一実施例の構成図であり、第８図
は本発明の実施例の動作を説明するためのタイム
チヤートであり、第９図は相異度メモリ部、経路
情報メモリ部の構成図であり、第１０図は単語相
異度メモリ部、単語経路情報メモリ部、単語認識
カテゴリメモリ部の構成図であり、第１１図は本
発明の一構成要素の一つである距離計算部の構成
図であり、第１２図は漸化式計算部の構成図であ
り、第１３図は桁相異度計算部の構成図であり、
第１４図は判定部の構成図である。第７図、第１
１図、第１２図、第１３図、第１４図において、１０……制御部、１１……入力部、１２……入
力パタンバツフア、１３……標準パタンメモリ
部、１４……標準パタン長メモリ部、１５……距
離計算部、１７……漸化式計算部、１８……相異
度メモリ部、１９……経路情報メモリ部、２０…
…桁相異度計算部、２１……桁相異度メモリ部、
２２……桁認識カテゴリメモリ部、２３……桁経
路情報メモリ部、２４……判定部、１５１……絶
対値回路、１５２……加算器、１５３……アキユ
ムレータ、１７１……比較回路、１７２……加算
器、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３……相異度を保持するレジ
スタ、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３……経路を保持するレジ
スタ、２０１……比較回路、２０２……単語相異
度を保持するレジスタ、２０３……カテゴリを保
持するレジスタ、２０４……経路情報を保持する
レジスタ、２４４……単語経路情報を保持するレ
ジスタ、２４５……認識結果を保持し出力するレ
ジスタ、２４６……判定制御部。

Claims

【特許請求の範囲】１特徴ベクトルの時系列である１個以上の単語
よりなる入力パタンＡ＝〓₁、〓₂、…、〓_n 、…、
〓_Mとあらかじめ記憶されているＶ個の単語標準
パタンB^v＝〓^v ₁、〓^v ₂、…、〓^v _o、…、〓^v _Nｖ（ｖ＝
１、２、…、Ｖ）をあらゆる順序で接続した連続
音声標準パタンＣ＝B^v1、B^v2、…、B^vl、…、
B^vLmaxとの間で入力パタンの時間軸ｍと連続音声
標準パタンの時間軸ｎを対応させる時間関数ｎ
（ｍ）の上の入力パタン〓_nと連続音声標準パタン
〓_oのベクトル間距離ｄ（〓_n、〓_o）の和として定
義される相異度の最小値を求める操作に関し、入
力パタンの時間点ｍを単語の終端とした入力パタ
ンの部分と単語標準パタンとの間における最適な
時間関数ｎ（ｍ）によつて与えられるベクトル間
距離の最小累積量を示す桁相異度DB（ｍ）と、
この時間関数の先頭の時間点を示す桁経路情報
FB（ｍ）と、桁認識カテゴリＷ（ｍ）とを、入力
パタンの時間点ｍに対して順次求め、最後に入力
パタンの桁数および各桁の認識結果を判定する連
続音声認識装置において、入力パタンの時間点を
示す信号ｍを１からＭまで変化させ、各ｍに関し
て単語を示す信号ｖを１からＶまで変化させ、さ
らに各ｖに関して標準パタンの時間点を示す信号
ｎを１からN^vまで変化させて与える制御部と、前記制御部の信号ｖ、ｎによつて番地指定され
る相異度メモリ部Ｄ（ｖ、ｎ）と、経路情報メモ
リ部Ｆ（ｖ、ｎ）とを有し、前記制御部より指定
されるｍ、ｖ、ｎにおいて入力パタン〓_nと単語
ｖの単語標準パタン〓^v _oとのベクトル間距離ｄ（〓
_ｎ、〓^v _o）を求める距離計算部と、各時間点ｍにおいて各単語ｖに関して最初に初
期条件を時間点ｍ−１の結果である単語相異度
DB（ｍ−１）と時間点ｍ−１により与え前記距
離ｄ（〓_n、〓^v _oと時間点ｍ−１における相異度Ｄ
（ｖ、ｎ）と経路情報Ｆ（ｖ、ｎ）とを参照して動
的計画の漸化式を計算し時間点ｍにおける相異度
Ｄ（ｖ、ｎ）と経路情報Ｆ（ｖ、ｎ）を順次求める
漸化式計算部と、各時間ｍにおいて前記漸化式計算部で求められ
た各単語の終端での相異度Ｄ（ｖ、N^v）の中より
最小を求めこれを桁相異度DB（ｍ）としこれに
対応した経路情報Ｆ（ｖ、N^v）を桁経路情報FB
（ｍ）とし最小値が得られた単語名ｖを桁認識カ
テゴリＷ（ｍ）とする桁相異度計算部と、これら
を記憶するための桁相異度メモリ部DB（ｍ）と、
桁経路情報メモリ部FB（ｍ）と、桁認識カテゴリ
メモリ部Ｗ（ｍ）と、桁経路情報FB（ｍ）と桁認
識カテゴリＷ（ｍ）に基づいて逆順に入力パタン
の各桁のカテゴリを判定し出力する判定部とを持
つことを特徴とする連続音声認識装置。