JPH02165199A - voice recognition device - Google Patents
voice recognition deviceInfo
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- JPH02165199A JPH02165199A JP32012888A JP32012888A JPH02165199A JP H02165199 A JPH02165199 A JP H02165199A JP 32012888 A JP32012888 A JP 32012888A JP 32012888 A JP32012888 A JP 32012888A JP H02165199 A JPH02165199 A JP H02165199A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- storing
- bandpass filter
- recognition device
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 技監分立 本発明は、音声認識装置に関する。[Detailed description of the invention] Separation of technical supervision The present invention relates to a speech recognition device.
丈未伎生
一般に、音声認識装置には周波数方向のパワーの分布を
検出するために、BPFとDETを使用することが多い
、なぜならば、FFTを行なうには計算量が多過ぎて、
リアルタイムでデータが処理できないからである。また
、デジタルフィルターに関してもチャンネル数が多くな
るとハードウェアの規模が大きくなり過ぎるため現実的
ではない、このBPFのチャンネル数は主にそれらがカ
バーする帯域によって異なる。音声認識が対象としてい
る音声に関して色々の考え方があるが。In general, speech recognition devices often use BPF and DET to detect the power distribution in the frequency direction, because the amount of calculation is too large to perform FFT.
This is because data cannot be processed in real time. Furthermore, with regard to digital filters, increasing the number of channels is not practical because the scale of the hardware becomes too large.The number of channels of this BPF differs mainly depending on the band they cover. There are various ways of thinking regarding the sounds targeted by speech recognition.
多くは200Hz−7KHz程度をカバーできるように
BPFを設定する。この帯域をnチャンネルのBPFで
カバーするのである。しかしながら、音声認識装置が使
用される状態においては入力される帯域が狭い場合があ
る。例えば、電話音声に関しては最高周波数は3 、4
K I−I zまでであり、それ以上の帯域はパワー
がない。また無線音声の場合でも、同様に周波数が狭く
なる場合が多い。In most cases, the BPF is set to cover a frequency range of about 200Hz to 7KHz. This band is covered by an n-channel BPF. However, when the speech recognition device is used, the input band may be narrow. For example, for telephone audio, the highest frequency is 3,4
The range is up to K I - I z, and there is no power in the band beyond that. Also, in the case of wireless audio, the frequency is often similarly narrow.
このような場合、従来ではその使用環境にあわせてB
P Fのチャンネル数を合わせた音声認識装置を使用し
ていた。しかし使用者がどのような環境で使用するのか
分からない場合には何らの対策もできなかった。例えば
、電話用の音声!2識装置を通常のマイクで使用した場
合には、3 、4 K Fl z以上の情報を使用しな
いため、認識率が低下する恐九がある。逆に、広い帯域
を持つ音声ど爪装置を電話帯域で使用した場合には、必
要でない帯域の入力をサンプリングしたり、必要でない
帯域の辞書を生成したりするため、ご識U、νurJが
長くなったり、メモリーを多く必要としたりする欠点が
あった。In such cases, conventionally B
A voice recognition device with the same number of channels as PF was used. However, no countermeasures could be taken if the user did not know what kind of environment the device would be used in. For example, voice for telephone! When the second recognition device is used with a normal microphone, the recognition rate may decrease because information of 3 or 4 K Fl z or more is not used. On the other hand, when a wide-band audio device is used in the telephone band, it samples inputs in unnecessary bands and generates dictionaries in unnecessary bands, resulting in long U and νurJ. It has the disadvantage that it may be difficult to use, and it requires a large amount of memory.
1−一匁
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、音声認識装置において、使用状況下では必要とさ
れない帯域のデータを自動的に調べることにより、認識
時間を短縮すること、辞書が使用するメモリーを少なく
すること等を目的としてなされたものである。1-1 The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances,
In particular, this was done for the purpose of reducing recognition time and memory used by dictionaries by automatically examining data in bands that are not needed under the usage conditions of speech recognition devices. .
碧−一」又
本発明は、上記目的を達成するために、入力された音声
を適したレベルまで増幅する手段と。In order to achieve the above object, the present invention also provides means for amplifying input audio to an appropriate level.
nchのバンドパスフィルター(BPF)と、nchの
整流回路(DET)と、それらの出力を時分割にしてシ
リアルなデータとする手段と、A/D変換手段と、特徴
を抽出する手段と、音声区間を切り出す手段と、辞書を
記憶する手段と、認識をする手段と、サンプリングされ
たフレーム毎にIchからnchまでのパワーデータを
記憶する手段と。An nch bandpass filter (BPF), an nch rectifier circuit (DET), means for time-divisioning their outputs into serial data, an A/D conversion means, a means for extracting features, and an audio means for cutting out sections, means for storing a dictionary, means for recognition, and means for storing power data from Ich to nch for each sampled frame.
そのデータからチャンネルパワーを計算する手段と、そ
の計算値を記憶する手段と、その値をある閾値と比較す
る手段と、その結果によりそれぞれのチャンネルが有効
か無効かを示す手段を有する音声認識装置において、そ
の装置が使用される状態において、予め使用者に決めら
れた発声を行なわせ、各バンドパスフィルターのパワー
を検出して使用状態においてパワーが無い帯域のバンド
パスフィルターを検出し、その帯域に関してはバンドパ
スフィルターの出力のA/D変換を行なわず入力データ
を減少させること、或いは、その帯域に関しては辞書に
登録しないことを特徴としたものである。以下、本発明
の実施例に基づいて説明する。A speech recognition device having means for calculating channel power from the data, means for storing the calculated value, means for comparing the value with a certain threshold value, and means for indicating whether each channel is valid or invalid based on the result. When the device is in use, the user makes a predetermined utterance, detects the power of each bandpass filter, and detects the bandpass filter in the band that has no power in the usage condition. In this case, the input data is reduced without performing A/D conversion of the output of the bandpass filter, or the band is not registered in the dictionary. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.
第1図は1本発明の一実施例を説明するための楕成図で
、図中、1は増幅器、2はバンドパスフィルター群(B
PF)、3はA/D変換器、4は音声区間検出器、5は
特徴抽出部、6は認識部、7は辞書記憶部、8はパワー
記憶部、9はチャンネルパワー計算部、10はチャンネ
ルパワー記憶部、11はコンパレータ、12はチャンネ
ルイネーブルフラグ、13はテストモードスイッチで。FIG. 1 is an elliptic diagram for explaining one embodiment of the present invention, in which 1 is an amplifier, 2 is a group of band-pass filters (B
PF), 3 is an A/D converter, 4 is a speech section detector, 5 is a feature extraction unit, 6 is a recognition unit, 7 is a dictionary storage unit, 8 is a power storage unit, 9 is a channel power calculation unit, 10 is a Channel power storage unit, 11 is a comparator, 12 is a channel enable flag, and 13 is a test mode switch.
使用者は音声認識装置を用いて、辞書の登録や認識を行
なう前に、入力される音声の状態を認識装置に知らせる
ため、テストモードスイッチ13を使用して、装置をテ
ストモード状態にする。スイッチ13は使用者が直接押
せるものであったり、例えば、電話等であれば、ブツシ
ュホンの呑号によってテストモードになるものであった
り、無線等でモード切り替えができるものであったりす
る。Before performing dictionary registration or recognition using the speech recognition device, the user uses the test mode switch 13 to put the device into a test mode in order to inform the recognition device of the state of the input speech. The switch 13 may be one that can be pressed directly by the user; for example, in the case of a telephone or the like, the switch 13 may be set to a test mode by pressing a button on a telephone, or the mode may be switched wirelessly or the like.
装置はテストモードになると入力された音声から音声区
間を検出して、検出された音声区間のデータをパワー記
憶部に記憶する。記憶されたデータはIchからnch
までのDETの出力、つまり各BPFのパワー値をA/
D変換した値であり、サンプル時間は辞書登録もしくは
P!識時と等しくする。When the device enters the test mode, it detects a voice section from the input voice and stores data of the detected voice section in the power storage section. The stored data is from Ich to nch
The output of DET up to, that is, the power value of each BPF is
It is a D-converted value, and the sample time is registered in a dictionary or P! Make it equal to the time of awareness.
ここでテストに使用する音声であるが、低い周波数から
高い周波数まで成分を持った音声でなくてはならない。The audio used for this test must have components ranging from low frequencies to high frequencies.
例えば、高い周波数ならば、子音191を含んだものに
すれば良いし、低い周波数ならば′n、11′ を含め
ば良い。テスト用の発声単語はあらかじめ使用者に指定
すれば良く、上記の音を含んだ単語であればよい。この
テスト単語のパワーデータは各チャンネル毎に、音声区
間内の全フレームについて加算される。この加算された
パワー値はチャンネルパワー記憶部1oに記憶される。For example, if the frequency is high, it may include the consonant 191, and if the frequency is low, it may include 'n, 11'. The test word to be uttered may be specified by the user in advance, and may be any word that includes the above-mentioned sounds. The power data of this test word is added for each channel and for all frames within the speech section. This added power value is stored in the channel power storage section 1o.
このパワー値によって使用するB P Fの範囲を決定
する。The range of B P F to be used is determined by this power value.
第2図は、使用するBPFの範囲を決定する手段の一例
を説明するための図で、チャンネルパワー記憶部10に
は各チャンネル毎に単語内のパワーが記憶されている。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of means for determining the range of BPF to be used, and the channel power storage section 10 stores the power within a word for each channel.
ここで入力音声が電話からのものであるとして説明する
。電話の音声は一般に高い周波数の部分にパワーが無い
。そのためテスト単語のパワーを調べると、高い周波数
には殆どパワーが無く高い周波数のBPFの出力データ
はOに近くなっている。つまりこのパワーが出ないBP
Fについては全く音声の情報が無いといえる。そこで、
ある閾値mとチャンネルパワー記憶部10の値を比較し
て、mより大きければそのチャンネルは有効であるとし
、逆に小さければ無効であるとする。閾値の値は雑音に
よる影響を除くためであり実験的に求めても良く、それ
ほど値を変化させても影響が無い。このようにして求め
られたチャンネルの有効と無効の情報はチャンネルイネ
ーブルフラグ12によって示される。本実施例では各チ
ャンネルについて、有効ならば1無効ならばOにしてい
るがその他の方法でもかまわない。このようにして得ら
れたチャンネルの情報を基に装置は辞書の登録や認識を
行なう。Here, an explanation will be given assuming that the input voice is from a telephone. Telephone audio generally has no power in the high frequency range. Therefore, when examining the power of the test word, there is almost no power at high frequencies, and the output data of the BPF at high frequencies is close to O. In other words, the BP that does not produce this power
Regarding F, it can be said that there is no audio information at all. Therefore,
A certain threshold value m is compared with the value in the channel power storage unit 10, and if it is larger than m, the channel is determined to be valid, and conversely, if it is smaller, it is determined to be invalid. The threshold value is used to remove the influence of noise and may be determined experimentally, and even if the value is changed by that much, there is no effect. Information on whether the channel is valid or invalid, which is obtained in this way, is indicated by the channel enable flag 12. In this embodiment, for each channel, if it is valid, it is set to 1; if it is invalid, it is set to 0, but other methods may be used. Based on the channel information obtained in this way, the device performs dictionary registration and recognition.
次に、認識時の動作について説明する。認識時には音声
が入力されると同時にB I)FのパワーをA/D変換
しその値を取り込みながらパターンマツチングを行なう
。例えば、マイクロプロセッサを使用する場合にはイン
タラブドを使用してデータを取り込みその他の時間で特
徴抽出とマツチング動作を行なう。通常では全BPFの
出力を入力する必要があるが、本発明では既にチャンネ
ル毎に有効無効が分かっているので必要なチャンネルの
データのみを特徴抽出やパターンマツチングすれば良い
。各チャンネルのデータを入力するには、A/D変換の
コンバージョン時間とそのデータを入力する時間が必要
な為、入力するチャンネルが減ることによりマイクロプ
ロセッサが特徴抽出やパターンマツチングを行なう時間
が増え、認識時間が短縮されることになる。Next, the operation during recognition will be explained. At the time of recognition, the power of BIF is A/D converted at the same time as the voice is input, and pattern matching is performed while taking in the value. For example, when a microprocessor is used, an interconnect is used to capture data and perform feature extraction and matching operations at other times. Normally, it is necessary to input the outputs of all BPFs, but in the present invention, since the validity and invalidity of each channel is already known, it is only necessary to perform feature extraction and pattern matching on the data of the necessary channels. Inputting the data of each channel requires conversion time for A/D conversion and time to input the data, so reducing the number of input channels increases the time for the microprocessor to perform feature extraction and pattern matching. , the recognition time will be shortened.
次に、辞書登録時の動作について説明する。例えば、B
T’ S P (+3inary Time−5pe
ctrum Pattern)方式の辞書登録について
説明する。一般には、周波数成分の情報が必要であり、
B PF”と等しいチャンネル数の辞書とする場合が多
い。第3図(a)に示す辞書はnチャンネル使用した場
合の辞書である。この場合はチャンネル数rlとフレー
ムyJ、1と1つのチャンネルデータのビット数(この
場合は2ピツ1〜)を来した大きさのメモリーを必要と
する。これに対して各チャンネルの有効無効が知ら才し
ている本装置の辞書(第3図(b))ではチャンネルデ
ータがrnに減少し、辞書が必要とするメモリーが減少
する。Next, the operation at the time of dictionary registration will be explained. For example, B
T' S P (+3inary Time-5pe
ctrum Pattern) method dictionary registration will be explained. Generally, information on frequency components is required,
In many cases, the dictionary has the same number of channels as "B PF". The dictionary shown in Figure 3 (a) is a dictionary when n channels are used. In this case, the number of channels rl and frame yJ, 1 and one channel. A memory of a size equal to the number of bits of data (in this case, 2 bits 1~) is required.In contrast, the dictionary of this device (Figure 3 (b), which knows whether each channel is valid or invalid) is required. )) reduces the channel data to rn, reducing the memory required by the dictionary.
上記のチャンネルイネーブルフラグの情報は辞書をフロ
ッピーなどに格納するときにそのデータの一部として同
時に格納することにより、−度テストをするだけで済む
ようになる。By storing the above-mentioned channel enable flag information as part of the data when storing the dictionary on a floppy disk or the like, only a -degree test is required.
肱−一部
以上の説明から明らかなように、諸求項第1項の音声認
識装置においては、l3PFからの入力を減少させてい
るので高速の認識が可能になる。また、請求項第2項の
音声認識装置においては、パワーが無い帯域に関しては
辞書に登録しないので、辞書のメモリーを減少できる。肱 - As is clear from the above description, in the speech recognition device according to the first item of the claims, high-speed recognition is possible because the input from the I3PF is reduced. Furthermore, in the speech recognition device according to the second aspect of the present invention, since bands with no power are not registered in the dictionary, the memory of the dictionary can be reduced.
第1図は1本発明による音声認識装置の一実施例を説明
するための摺成図、第2図は使用するBPFの範囲を決
定する手段の一例を説明するための図、第3図は、BT
SP方式による辞書登録の一例を説明するための図であ
る。
1・・・増幅器、2・・・バンドパスフィルター群、3
・・・A/D変換器、4・・・音声区間検出器、5・・
・特徴抽出部、6・・・認識部、7・・・辞書記憶部、
8・・・パワー記憶部、9・・・チャンネルパワー計算
部、10・・・チャンネルパワー記憶部、11・・・コ
ンパレータ。
12・・・チャンネルイネーブルフラグ、13・・・テ
ストモードスイッチ。
特許出願人 株式会社 リコーFIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the speech recognition device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining an example of means for determining the range of BPF to be used, and FIG. , B.T.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of dictionary registration using the SP method. 1... Amplifier, 2... Bandpass filter group, 3
... A/D converter, 4... Voice section detector, 5...
・Feature extraction unit, 6... Recognition unit, 7... Dictionary storage unit,
8... Power storage unit, 9... Channel power calculation unit, 10... Channel power storage unit, 11... Comparator. 12...Channel enable flag, 13...Test mode switch. Patent applicant Ricoh Co., Ltd.
Claims (1)
、nchのバンドパスフィルター(BPF)と、nch
の整流回路(DET)と、それらの出力を時分割にして
シリアルなデータとする手段と、A/D変換手段と、特
徴を抽出する手段と、音声区間を切り出す手段と、辞書
を記憶する手段と、認識をする手段と、サンプリングさ
れたフレーム毎にIchからnchまでのパワーデータ
を記憶する手段と、そのデータからチャンネルパワーを
計算する手段と、その計算値を記憶する手段と、その値
をある閾値と比較する手段と、その結果によりそれぞれ
のチャンネルが有効か無効かを示す手段を有する音声認
識装置において、該音声認識装置が使用される状態にお
いて、予め使用者に決められた発声を行なわせ、各バン
ドパスフィルターのパワーを検出して使用状態において
パワーが無い帯域のバンドパスフィルターを検出し、そ
の帯域に関してはバンドパスフィルターの出力のA/D
変換を行なわず入力データを減少させることを特徴とす
る音声認識装置。 2、入力された音声を適したレベルまで増幅する手段と
、nchのバンドパスフィルター(BPF)と、nch
の整流回路(DET)と、それらの出力を時分割にして
シリアルなデータとする手段と、A/D変換手段と、特
徴を抽出する手段と、音声区間を切り出す手段と、辞書
を記憶する手段と、認識をする手段と、サンプリングさ
れたフレーム毎にIchからnchまでのパワーデータ
を記憶する手段と、そのデータからチャンネルパワーを
計算する手段と、その計算値を記憶する手段と、その値
をある閾値と比較する手段と、その結果によりそれぞれ
のチャンネルが有効か無効かを示す手段を有する音声認
識装置において、該音声認識装置が使用される状態にお
いて、予め使用者に決められた発声を行なわせ、各バン
ドパスフィルターのパワーを検出して使用状態において
パワーが無い帯域のバンドパスフィルターを検出し、そ
の帯域に関しては辞書に登録しないことを特徴とする音
声認識装置。[Claims] 1. A means for amplifying input audio to an appropriate level, an nch bandpass filter (BPF), and an nch bandpass filter (BPF);
rectifier circuit (DET), means for time-dividing their outputs into serial data, A/D conversion means, means for extracting features, means for cutting out voice sections, and means for storing a dictionary. , means for recognizing, means for storing power data from Ich to nch for each sampled frame, means for calculating channel power from the data, means for storing the calculated value, and means for storing the calculated value. In a speech recognition device having a means for comparing with a certain threshold value and a means for indicating whether each channel is valid or invalid based on the result, when the speech recognition device is used, a voice predetermined by the user is made. Then, detect the power of each bandpass filter, detect the bandpass filter in the band that has no power in the usage state, and use the A/D of the output of the bandpass filter for that band.
A speech recognition device characterized by reducing input data without performing conversion. 2. A means for amplifying input audio to an appropriate level, an nch bandpass filter (BPF), and an nch
rectifier circuit (DET), means for time-dividing their outputs into serial data, A/D conversion means, means for extracting features, means for cutting out voice sections, and means for storing a dictionary. , means for recognizing, means for storing power data from Ich to nch for each sampled frame, means for calculating channel power from the data, means for storing the calculated value, and means for storing the calculated value. In a speech recognition device having a means for comparing with a certain threshold value and a means for indicating whether each channel is valid or invalid based on the result, when the speech recognition device is used, a voice predetermined by the user is made. A speech recognition device characterized in that the power of each bandpass filter is detected to detect a bandpass filter having no power in a used state, and that band is not registered in a dictionary.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32012888A JPH02165199A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | voice recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32012888A JPH02165199A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | voice recognition device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165199A true JPH02165199A (en) | 1990-06-26 |
Family
ID=18118014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32012888A Pending JPH02165199A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | voice recognition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02165199A (en) |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP32012888A patent/JPH02165199A/en active Pending
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