JPH01600A - 音声検出装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、信号中に存在する音声等の有効な信号成分の
有無を検出する音声検出装置に関するものである。

従来の技術 従来より、音声認識における単語の抽出、音声蓄積にお
けるファイルコストの削減、および音声スイッチにおけ
る信号の切り換え等に音声検出装置が利用されている。

以下、図面を参照しながら従来の音声検出装置について
説明する。

第４図は、従来の音声検出装置の構成を示すものである
。第４図において、４１は信号を入力する入力端子、４
２は入力信号のレベルを求めるレベル検出回路、４３は
音声検出の閾値を発生する定電圧回路、４４はレベル検
出回路４２の出力信号と定電圧回路４３の出力信号を比
較する比較回路、４５は出力端子である。

以上のように構成された従来の音声検出装置について、
以下その動作について説明する。

まず、入力端子４１から信号が入力され、レベル検出回
路４２は入力信号のレベルを求める。次に、比較回路４
４は入力信号のレベルを示すレベル検出回路４２の出力
信号と、有音と無音を区別するための閾値を発生する定
電圧回路４３の出力信号との比較を行い、その結果を出
力端子４５から出力する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では入力信号に定常的
な雑音が重畳している場合には、入力信号のレベルが常
に閾値上りも大きくなり、比較回路４４の出力は音声の
有、無によらず゛ゞ有音”状態を示す信号をとり続け、
音声がうまく検出できなくなるという問題点を有してい
た。

本発明は上記問題点に鑑み、ゆるやかなレベルの変動を
含む準定常的な雑音が入力信号に重畳した場合でも、安
定して音声を検出することのできる音声検出装置を提供
するものである。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の音声検出装置は、入
力信号をデルタ変調するデルタ変調回路と、デルタ変調
回路の出力である局部復調信号のレベルを検出する第１
のレベル検出回路と、入力信号のレベルを検出する第２
のレベル検出回路と、Ｍｌのレベル検出回路の出力信号
に所定の係数を掛け合わせる係数乗算回路と、第２のレ
ベル検出回路の出力信号と係数乗算回路の出力信号を比
較する比較回路とを備えている。

尚、本発明の構成では、デルタ変調回路を含んでいるが
、デルタ変調に関しては例えば次の文献があげられる。

（「音声のディジタル信号処理」コロナ社Ｉｎ、Ｒ，Ｒ
ａｂｉｎｅｒ　ａｎｄ　Ｒ，Ｗ、５ｃｈａｆｅｒ著、鈴
木久喜訳。） デルタ変調回路では、以下に示す２つの特徴をもってい
る。先ず１つめは、無信号入力の時の局部復調出力信号
に現れる１粒状雑音（ｇｒａｎｕｌａｒｎｏｉｓｅ　）
である。もう１つは、大振幅または、周波数成分の高い
信号が入力された時の局部復調出力信号に現れ名、傾斜
過負荷雑音（５ｌｏｐ・ｏｖｅｒｌｏａｄ　）である。

デルタ幅が固定されているデルタ変調方式では、これら
２つの雑音がデルタ幅が適応的に変動する適応形デルタ
変調方式に比べて顕著であり従来より問題視されていた
が１本発明ではこのデルタ変調方式の上記２つの特徴を
用いて音声検出を行うものである。

作用 本発明は上記した構成により、まず、無信号入力時には
デルタ変調回路は粒状雑音を生じており、この局部復調
出力信号を整流平滑した信号のエネルギーは、入力信号
（無信号）の整流平滑した信号のエネルギーより大きく
なっている。

次に、音声信号にゆるやかなレベル変動を含む準定常的
な雑音が重畳して入力された場合である。

この場合は音声の含まれていない無音とみなされるべき
部分にも雑音が存在しているが、ゆるやかなレベル変動
をする準定常的な雑音にはデルタ変調回路は追随するこ
とが可能である。したがってデルタ変調回路の局部復調
出力信号を整流平滑した信号に係数乗算回路によって所
定の係数ム（１〈ム）を掛け合わせた信号のエネルギー
は、入力信号を整流平滑した信号のエネルギーより大き
くなる。

最後に、音声が存在する有音信号が入力された場合であ
る。この場合は、デルタ変調回路が入力信号に追随でき
ず、デルタ変調回路の局部復調出力信号を整流平滑し係
数乗算回路で所定の係数ムを掛け合わせた信号のエネル
ギーは、この場合のみ、入力信号を整流平滑した信号の
エネルギーより小さい。

レベル検出回路で所定期間の最大値を求める場合も同様
のことがいえる。以上により、ゆるやかなレベル変動を
する準定常的な雑音にはデルタ変調回路が追随可能なの
で、準定常的な雑音が入力信号に重畳した場合でも、安
定して音声を検出することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例における音声検出装置の
構成を示すものである。第１図において。

１１は入力端子、１２は第１のコンパレータと１３は積
分回路で、これらにより、入力信号をデルタ変調するデ
ルタ変調回路１９が構成される。

１４はデルタ変調回路１９の出力である局部復調出力信
号の所定期間の最大値を検出する第１のピークホールド
回路、１６は入力信号の所定期間の最大値を検出する第
２のピークホールド回路。

１６は増幅回路、１７は第２のコンパレータ、１８は出
力端子である。

以上のように構成された本実施例について以下その動作
を説明する。まず入力信号が入力端子１１から入力され
、デルタ変調回路１９に入力される。

尚、本実施例では、第１のコンパレータ１２と積分回路
１３でデルタ変調回路を構成しているが。

これに限られるものではない。第１のコンパレータ１２
は積分回路１３の出力信号である予測値と入力信号とを
比較し、比較結果として１ビツトのディジタル信号（Ｈ
ｏｒＬ）を出力する。積分回路１３は、第１のコンパレ
ータ１２の出力信号を積分して予測値を出力する。この
予測値を、デルタ変調回路１９の局部復調出力信号とし
て以下に用いる。前記局部復調出力信号は、第１のピー
クホールド回路１４で所定期間の最大値が検出される。

次に、増幅回路１６は前記局部復調出力信号の所定期間
の最大値を増幅するためのものであり、所定の係数ム（
１くム）を掛け合わせた信号を出力する。また、この係
数ムを適当に調整することによって雑音に対する誤検出
を低減することができる。

一方、第２のピークホールド回路１６は入力信号の所定
期間の最大値を検出する。そして、第２のコンパレータ
１７で局部復調出力信号の所定期間の最大値をＡ倍した
ものと、入力信号の所定期間の最大値との大小を比較し
、その比較結果を出力端子１Ｂへ出力する。

第３図に入力信号とデルタ変調回路１・９の局部復調出
力信号の時間軸波形を示した。この図より。

無音時には局部復調出力信号のレベルのほうが入力信号
のレベルより大きいが、一方、有音時には逆に入力信号
のレベルのほうが大きくなっていることがわかる。

以上のように本実施例によれば、デルタ変調回路１９の
局部復調出力信号と入力信号との所定期間の最大値の比
によって有音・無音の判定をしており、デルタ変調方式
特有の２つの特徴を用いているため、ゆるやかなレベル
の変動を含む準定常的な雑音が入力信号に重畳した場合
でも安定して音声を検出することができる。

以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明をする。

第２図は本発明の他の実施例における音声検出装置の構
成を示すものである。第２図において。

１１は入力端子、１２は第１のコンパレータ、１３は積
分回路、１６は増幅回路、１７は第２のコンパレータ、
１Ｂは出力端子、１９２Ｌはデルタ変調回路であり、こ
れらは第１の実施例と同様の構成である。２０はデルタ
変調回路１９１Ｌの出力である局部復調出力信号の整流
を行う第１の全波整流回路、２１はｆｌＥｌの全波整流
回路２ｏの出力を平滑する第１の平滑回路、２２は入力
信号の整流を行う第２の全波整流回路、２３は第２の全
波整流回路２２の出力を平滑する第２の平滑回路、２４
はデルタ変調のサンプリング・クロックを調整可能にす
るクロック調整回路である。

以上のように構成された本実施例について以下その動作
を説明する。まず入力信号は入力端子１１から入力され
デルタ変調回路１９１Ｌに入力される。デルタ変調回路
１９＆の基本的な動作は。

第１の実施例と同様であるが１本実施例ではデルタ変調
のサンプリング・クロックをクロック調整回路２４で可
変できるようにしである。これによリ、デルタ変調回路
１９１Ｌが入力信号に追随できる範囲を任意に設定する
ことができる。デルタ変調回路１９ａの出力である局部
復調出力信号は。

第１の全波整流回路２ｏで全波整流され、第１の平滑回
路２１で平滑して局部復調出力信号のエネルギーを求め
る。増幅回路１６は前記局部復調出力信号のエネルギー
を増幅するためのものであり。

所定の係数ム（１くム）掛け合わせた信号を出力する。

またこの係数ムを適当に調整することによって雑音に対
する誤検出を低減することができる。

一方、入力信号も第２の全波整流回路２２と第２の平滑
回路２３によって、同様にエネルギーを求める。そして
、第２のコンパレータ１７で局部復調出力信号のエネル
ギーを五倍したものと入力信号のエネルギーとの大小を
比較し、その比較結果を出力端子１８へ出力する。第１
の実施例では信号の所定期間の最大値を比較していたが
本実施例は信号のエネルギーを比較することによって音
声の検出を行うものである。

以上のように本実施例では、デルタ変調方式特有の性質
を用い、かつ、クロック調整回路２４でデルタ変調回路
１９１Ｌが入力信号に追随できる範囲を任意に設定する
ことができ、さらに安定した音声検出ができる。

なお、デルタ変調回路１９１Ｌのデルタ幅をデルタ幅調
整回路で可変できるようにしデルタ変調回路１９＆が入
力信号に追随できる範囲を任意に設定することができる
ようなデルタ変調回路１９Ｉ！Ｌを用いてもよい。

なお、上記の実施例では局部復調出力信号のエネルギー
を増幅回路でム倍（１くム）したが、入力信号のエネル
ギーを減衰回路で１／ム倍してもよい。

発明の効果 本発明は、デルタ変調方式のもっている２つの特有な性
質を用いており、デルタ変調回路の局部復調出力信号と
入力信号との所定期間の最大値を求めたり、整流平滑回
路を用いてエネルギーを求めたりし、かつ１局部復調出
力信号側には増幅回路で所定の係数倍し、入力信号側と
局部復調出力信号側との所定期間での最大値またはエネ
ルギーの比を求めることにより、ゆるやかなレベルの変
動を含む準定常的な雑音が入力信号に重畳した場合でも
、誤検出することなく音声を検出することができる優れ
た音声検出装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における音声検出装置の
構成を示すブロック図、第２図は本発明の第２の実施例
における音声検出装置の構成を示すブロック図、第３図
は入力信号とデルタ変調回路の局部復調出力信号の時間
軸波形図、第４図は従来の音声検出装置の構成を示すブ
ロック図である。 １１・・・・・・入力端子、１２・・・・・・第１のコ
ンパレータ、１３・・・・・・積分回路、１４・・・・
・・第１のピークホールド回路、１５・・・・・・第２
のピークホールド回路、１６・・・・・・増幅回路、１
７・・・・・・第２のコンパレータ。 １８・・・・・・出力端子、１９，１９２Ｌ・・・・・
・デルタ変調回路、２０・・・・・・第１の全波整流回
路、２１・・・・・・第１の平滑回路、２２・・・・・
・第２の全波整流回路、２３・・・・・・第２の平滑回
路、２４・・・・・・クロック調整回路、４１・・・・
・・入力端子、４２・・・・・・レベル検出回路、４３
・・・・・・定電圧回路、４４・・・・・・比較回路。 ４５・・・・・・出力端子。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号をデルタ変調するデルタ変調回路と、前
   記デルタ変調回路の出力である局部復調信号のレベルを
   検出する第１のレベル検出回路と、入力信号のレベルを
   検出する第２のレベル検出回路と、前記第１のレベル検
   出回路の出力信号に所定の係数を掛け合わせる係数乗算
   回路と、前記第２のレベル検出回路の出力信号と前記係
   数乗算回路の出力信号を比較する比較回路とを備えた音
   声検出装置。
2. （２）第１、第２のレベル検出回路は、ピークホールド
   回路で構成した特許請求の範囲第１項記載の音声検出装
   置。
3. （３）第１、第２のレベル検出回路は、整流平滑回路で
   構成した特許請求の範囲第１項記載の音声検出装置。
4. （４）デルタ変調回路は、入力信号の雑音レベルに応じ
   てデルタ変調のサンプリング・クロックを調整可能にす
   るクロック調整回路を設けた特許請求の範囲第１項記載
   の音声検出装置。
5. （５）デルタ変調回路は、入力信号の雑音レベルに応じ
   てデルタ幅を調整可能にするデルタ幅調整回路を設けた
   特許請求の範囲第１項記載の音声検出装置。