JPH0367279B2 - - Google Patents
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- JPH0367279B2 JPH0367279B2 JP60225212A JP22521285A JPH0367279B2 JP H0367279 B2 JPH0367279 B2 JP H0367279B2 JP 60225212 A JP60225212 A JP 60225212A JP 22521285 A JP22521285 A JP 22521285A JP H0367279 B2 JPH0367279 B2 JP H0367279B2
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- section
- speech
- word
- voice
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Description
【発明の詳細な説明】
[概要]
入力音声の音声パワーから予め設定した閾値に
より音声区間を検出し、音声特徴パラメータを抽
出して、予め登録してある単語の音声特徴パラメ
ータとの比較・照合により音声認識する音声認識
装置において、予め設定した複数の音声パワー閾
値により複数の音声区間を求め、各区間の始端と
終端の位置の違いを調べ、両方の違いが小さい場
合には一方の区間についてのみ、登録単語音声パ
ターンとの比較・照合を行うよう構成したもの
で、これにより、複数閾値による有利さを保持し
て処理量を削減することができる。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Detects speech sections from the speech power of input speech using a preset threshold, extracts speech feature parameters, and compares and verifies them with speech feature parameters of words registered in advance. In a speech recognition device that recognizes speech using a plurality of preset speech power thresholds, it calculates multiple speech sections, checks the difference in the position of the start and end of each section, and if the difference in both is small, determines the position of one section. This configuration is configured to perform comparison/verification with the registered word speech pattern only, thereby making it possible to maintain the advantages of multiple threshold values and reduce the amount of processing.
[産業上の利用分野]
本発明は、音声認識装置における単語認識方式
に係わり、特に音声区間の認識方式に関するもの
である。[Industrial Field of Application] The present invention relates to a word recognition method in a speech recognition device, and particularly to a speech segment recognition method.
[従来の技術]
単語ごとに音声を登録しておき、入力された音
声の単語の音声特徴パラメータを各登録単語の特
徴パラメータと比較して最も類似度の高いものを
認識結果として認識する形式の音声認識装置にお
いては、まず入力音声から単語の音声区間を検出
する必要がある。[Prior art] A method of registering speech for each word, comparing the speech feature parameters of the input speech word with the feature parameters of each registered word, and recognizing the one with the highest degree of similarity as the recognition result. In a speech recognition device, it is first necessary to detect the speech section of a word from input speech.
単語音声が入力されたことを検出し、単語音声
区間として抽出するためには、入力音声のパワー
を一定の閾値で切り、閾値を超えた区間を1つの
単語区間として検出し、その音声パラメータを抽
出して登録音声のそれと比較し、最近似のものを
認識結果単語とするものである。 In order to detect that word speech has been input and extract it as a word speech section, the power of the input speech is cut by a certain threshold, the section exceeding the threshold is detected as one word section, and its speech parameters are The word is extracted and compared with that of the registered speech, and the most similar word is used as the recognition result word.
例えば、入力音声のパワーが第4図に示すよう
な形であつた場合、一定の閾値を超える区間を単
語区間として検出し、これの音声特徴パラメータ
を抽出する。 For example, if the power of the input voice is as shown in FIG. 4, a section exceeding a certain threshold is detected as a word section, and its speech feature parameters are extracted.
音声特徴パラメータの抽出は、例えば帯域濾波
器1,2,3,…を用意し、入力単語の10ms
(フレーム)ごとの帯域濾波器1,2,3,…の
出力を、第5図に示すような形式で記憶するもの
で、これを単語パターンと称する。 To extract speech feature parameters, for example, prepare bandpass filters 1, 2, 3, etc., and extract 10ms of the input word.
The outputs of the bandpass filters 1, 2, 3, . . . for each frame are stored in a format as shown in FIG. 5, and this is called a word pattern.
この入力音声パターンを、同様な形式で格納し
てある各登録単語の単語パターンと比較、照合し
て最も類似度の高いものを求めるのである。 This input speech pattern is compared and collated with the word patterns of each registered word stored in a similar format to find the one with the highest degree of similarity.
[発明が解決しようとする問題点]
上記のように、単一のパワー閾値によつて単語
区間の検出を行う際には、その入力音声のパワー
と閾値との関係によつて、
(1) ノイズの区間も音声区間に含まれてしまう場
合、
(2) 無声化音節等のパワーの弱い音声が区間に含
まれない場合、
があり、誤認識、或いはリジエクトの原因になつ
ていた。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, when detecting a word section using a single power threshold, depending on the relationship between the power of the input speech and the threshold, (1) (2) When a noise section is included in the speech section, and (2) When a speech section does not include low-power speech such as a devoiced syllable, this can lead to misrecognition or rejection.
そこで、複数のパワー閾値を用いて、単語区間
を検出し、その各々について単語パターンを抽出
して登録単語パターンとの類似度を求めることに
よつて、検出した複数の音声区間のうちに、正し
い音声区間が含まれる可能性が高く、高い認識率
が得られることが確認されている。(例えば、日
本音響学会講演論文集、昭和59年10月、神田、桜
庭、佐藤:複数閾値を用いた簡易型単語音声認識
方式。)
第6図は、この複数閾値を用いる音声区間検出
方式の効果を示すものでる。 Therefore, by detecting word intervals using multiple power thresholds, extracting word patterns for each, and determining the degree of similarity with the registered word patterns, we can select the correct one from among the detected multiple speech intervals. It has been confirmed that there is a high possibility that voice sections are included, and that a high recognition rate can be obtained. (For example, Proceedings of the Acoustical Society of Japan, October 1988, Kanda, Sakuraba, Sato: Simple word speech recognition method using multiple thresholds.) Figure 6 shows the speech interval detection method using multiple thresholds. There is evidence that it is effective.
第6図のa,b,cは、登録されてある3つの
単語パターンを示す。 A, b, and c in FIG. 6 show three registered word patterns.
同図dは入力Aの場合のパワーパターンを示
し、最も高い閾値L1によ…閾値L2,L3ではノイ
ズ区間が音声区間に含まれて音声区間、と検
出され、同図bの登録単語と誤認識される可能性
があることを示している。 Figure d shows the power pattern for input A, and with the highest threshold L 1 ...Thresholds L 2 and L 3 detect that the noise section is included in the voice section and is a voice section, and the registration shown in figure b This indicates that there is a possibility that it may be mistakenly recognized as a word.
第6図eは入力Bの場合のパワーパターンを示
し、最も低い閾値L3により正しい音声区間が
検出されて、同図bの登録単語と類似度最も高く
正しく認識され、高い閾値L1、L2では同図cの
登録単語と誤認識される可能性のあることを示し
ている。 Figure 6e shows the power pattern for input B, where the correct speech section is detected with the lowest threshold L 3 and correctly recognized with the highest degree of similarity to the registered word in Figure 6b, and the higher thresholds L 1 , L 2 indicates that there is a possibility that the word may be mistakenly recognized as the registered word in c of the same figure.
しかし、この複数閾値を用いる方法では、第6
図dで示す入力Aの場合には、の区間が殆ど
同じであるにも拘らず、また同図eで示す入力B
の場合には、の区間が殆ど同じであるにも拘
わらず、それぞれ単語パターンを求めて登録パタ
ーンと照合しなければらなかつた。 However, in this method using multiple thresholds, the sixth
In the case of input A shown in Figure d, even though the intervals are almost the same, input B shown in Figure e
In the case of , even though the sections of are almost the same, it was necessary to find word patterns for each and match them with the registered patterns.
このため処理にかなりの時間を要するものであ
つた。 Therefore, the processing required a considerable amount of time.
本発明は、この問題点を解消した新規の単語音
声認識装置を提供しようとするものである。 The present invention aims to provide a new word speech recognition device that solves this problem.
[問題点を解決するための手段]
第1図は本発明の単語音声認識装置の原理ブロ
ツク図を示す。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 shows a basic block diagram of the word speech recognition device of the present invention.
第1図において、11,12,…,1nはm個の
音声パワー閾値によつて音声区間を検出する区間
検出部である。 In FIG. 1, 1 1 , 1 2 , . . . , 1 n are section detection units that detect voice sections using m voice power thresholds.
2はm個の区間検出部11,12,…,1nで検
出されたm個の音声区間から必要なもののみを選
択する区間選択部である。 Reference numeral 2 denotes a section selection section that selects only necessary ones from the m speech sections detected by the m section detection sections 1 1 , 1 2 , . . . , 1 n .
区間検出部11,12,…,1nはそれぞれの閾
値L1、L2,…、Lnを超える最初の点S1、S2、…、
Snを検出する始端検出部111,112,…,11
n、および最後の点E1、E2、…、Enを検出する終
端検出部121,122,…,12nから成る。 The section detection units 1 1 , 1 2 , ..., 1 n detect the first points S 1 , S 2 , ..., exceeding the respective thresholds L 1 , L 2 , ..., L n ,
Starting edge detection unit 11 1 , 11 2 , ..., 11 that detects S n
n and the last points E 1 , E 2 , . . . , E n .
終端検出部121,122,…,12nは、始端
検出の後、入力音声パワーが低下し閾値を割つて
も予め定めた時間以内に再び上昇して閾値を超え
るときは終端とせず音声区間の継続とみなす処理
も行う。 After detecting the start end, the end detection units 12 1 , 12 2 , ..., 12 n detect the start end and, even if the input audio power decreases and falls below the threshold, it increases again within a predetermined time and exceeds the threshold, it does not detect the end and detects the audio. It also performs processing to consider it as a continuation of the section.
区間選択部2は、区間検出部11,12,…,1
nの検出した始端S1、S2、…、Snおよび終端E1、
E2、…、Enについて、次の検査を行う。 The section selection section 2 includes section detection sections 1 1 , 1 2 ,..., 1
n detected start ends S 1 , S 2 , ..., S n and end ends E 1 ,
The following tests are performed for E 2 , ..., E n .
|Si−Sj|<l1
|Ei−Ej|<l2
ただし、l1、l2は予め定めてある閾値であつて、
i、jは、i=1,2,…,m−1;j=2,
3,…,m(i<j)なる総ての組合せについて
行う。 |Si−Sj|<l 1 |Ei−Ej|<l 2 However, l 1 and l 2 are predetermined thresholds,
i, j are i=1, 2,..., m-1; j=2,
3,..., m (i<j).
上記の2式が共に成立するときは、音声区間
(Sj,Ej)を候補区間から除外して、残された音
声区間のみを候補区間として出力する。 When both of the above two equations hold true, the speech section (Sj, Ej) is excluded from the candidate sections, and only the remaining speech section is output as a candidate section.
区間選択部2から出力された候補区間の各々に
ついて単語音声パターンを生成し、登録単語音声
パターンと比較・照合する。 A word speech pattern is generated for each candidate section output from the section selection unit 2, and compared and verified with the registered word speech pattern.
上記の式に替えて、次式により検査を行つても
よい。 In place of the above formula, the following formula may be used for testing.
|Si−Sj|+|Ei−Ej|<l3
いずれの場合でも、始端位置差と終端位置差が
共に或る値より小さいときは一方を除外するもの
である。 |Si−Sj|+|Ei−Ej|<l 3 In either case, if both the start end position difference and the end end position difference are smaller than a certain value, one is excluded.
[作用]
上記の構成により、複数閾値を使用する有利さ
を保持しつつ、殆ど同一の音声区間を除外して、
処理量を削減することができる。[Operation] With the above configuration, while maintaining the advantage of using multiple thresholds, almost the same speech sections can be excluded,
The amount of processing can be reduced.
[実施例]
以下第2図および第3図に示す実施例により、
本発明をさらに具体的に説明する。[Example] According to the example shown in FIGS. 2 and 3 below,
The present invention will be explained more specifically.
第2図は本発明の実施例のブロツク図である。 FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the invention.
第2図において、11,12,…,1nは区間検
出部であり、2は区間選択部であつて、第1図と
同一の対象物である。 In FIG. 2, 1 1 , 1 2 , . . . , 1 n are section detection units, and 2 is a section selection unit, which are the same objects as in FIG. 1.
3はパワー計算部であつて、入力音声のパワー
を計算し、各区間検出部11,12,…,1nに入
力する。 3 is a power calculation unit which calculates the power of the input voice and inputs it to each section detection unit 1 1 , 1 2 , . . . , 1 n .
4は音声入力用のマイクであり、5は音声増幅
器であつて、増幅出力をパワー計算部3および6
1,62,63,…,6oの帯域濾波器に入力する。 4 is a microphone for audio input, 5 is an audio amplifier, and the amplified output is sent to power calculation units 3 and 6.
1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 o bandpass filters.
61,62,63,…,6oは帯域濾波器(BPF)
であつて、音声帯域をn個に分割した各々の周波
数帯域を通過する濾波器である。 6 1 , 6 2 , 6 3 ,..., 6 o are bandpass filters (BPF)
It is a filter that passes through each frequency band obtained by dividing the audio band into n pieces.
71,72,73,…,7oは整流・平滑器であつ
て、それぞれの帯域濾波器61,62,63,…,
6oからの出力を整流し、平滑化して、包絡出力
を出す。 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 o are rectifiers and smoothers, and the respective bandpass filters 6 1 , 6 2 , 6 3 , ...,
6 Rectify and smooth the output from o to produce an envelope output.
8は単語音声パターン生成部であつて、整流・
平滑器71,72,73,…,7oの出力により、区
間選択部2の出力した区間について、第5図に示
したような単語音声パターンを生成する。 8 is a word speech pattern generation unit, which performs rectification and
Based on the outputs of the smoothers 71 , 72 , 73 , .
9は登録パターン格納部であつて、最初に所要
の単語について、単語音声パターン生成部8にお
いて生成した音声パターンを格納しておく記憶装
置である。 Reference numeral 9 denotes a registered pattern storage unit, which is a storage device that initially stores the voice pattern generated by the word voice pattern generation unit 8 for a desired word.
10は照合部であつて、単語音声パターン生成
部8から入力された音声パターンを、登録パター
ン格納部9の各パターンと比較・照合して、類似
度の最も高い単語を認識結果として出力する。 Reference numeral 10 denotes a collation unit, which compares and collates the voice pattern input from the word voice pattern generation unit 8 with each pattern in the registered pattern storage unit 9, and outputs the word with the highest degree of similarity as a recognition result.
最初に単語を登録する場合には、スイツチ11
を上に倒して、マイク4より単語音声を入力し、
標準のパワー閾値を持つ区間検出部、例えば12
の出力により、単語音声パターンを生成し、これ
を登録パターン格納部9に格納する。 When registering a word for the first time, switch 11
Tilt it up and input the word audio from microphone 4,
An interval detector with a standard power threshold, e.g. 1 2
Based on the output, a word sound pattern is generated and stored in the registered pattern storage section 9.
音声認識の場合は、スイツチ11を下に倒し
て、マイク4より入力された音声を各区間検出部
11,12,…,1nで区間検出し、区間選択部2
により必要な区間のみを選択して、これについて
単語音声パターンを生成し、登録単語音声パター
ンと比較・照合して認識結果を出力する。 In the case of voice recognition, the switch 11 is turned down, the voice input from the microphone 4 is detected by the zone detection sections 1 1 , 1 2 , ..., 1 n , and the zone selection section 2
The system selects only the necessary sections, generates a word speech pattern for this, compares and collates it with the registered word speech pattern, and outputs the recognition result.
第3図は、区間選択部の処理例を示す図であ
る。 FIG. 3 is a diagram showing an example of processing by the section selection section.
同図aの入力Aの場合は、3つの閾値L1、L2、
L3によつて音声区間、、が検出されたが、
区間と区間は始端差と終端差が共に小さいの
で、破線で示すように区間は除外したことを示
している。 In the case of input A in figure a, there are three thresholds L 1 , L 2 ,
A vocal interval, , was detected by L 3 , but
Since both the start end difference and the end end difference between the sections are small, the sections are excluded as shown by the broken lines.
同図bの入力Bの場合は、3つの閾値L1、L2、
L3によつて音声区間、、が検出されたが、
区間と区間は始端差と終端差が共に小さいの
で、破線で示すように区間は除外したことを示
している。 In the case of input B in figure b, three thresholds L 1 , L 2 ,
A vocal interval, , was detected by L 3 , but
Since both the start end difference and the end end difference between the sections are small, the sections are excluded as shown by the broken lines.
[発明の効果]
以上説明にように本発明によれば、複数閾値を
使用する有利さを保持しつつ、殆ど同一の音声区
間を除外して、処理量を削減することによつて処
理速度を向上することができ、その実用上の効果
はきわめて大きい。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the processing speed can be increased by excluding almost identical speech sections and reducing the amount of processing while maintaining the advantage of using multiple thresholds. can be improved, and its practical effects are extremely large.
第1図は本発明の原理ブロツク図、第2図は本
発明の実施例のブロツク図、第3図は区間選択部
の処理例を示す図、第4図は単語音声のパワーパ
ターンを示す図、第5図は単語音声パターンを例
示する図、第6図は複数閾値を用いる音声区間検
出方式の効果を示す図である。
図面において、11,12,…,1nは区間検出
部、111,112,…,11nは始端検出部、1
21,122,…,12nは終端検出部、2は区間
選択部、3はパワー計算部、4はマイク、5は増
幅器、61,62,63,…,6oは帯域濾波器、7
1,72,73,…,7oは整流・平滑器、8は単語
音声パターン生成部、9は登録パターン格納部、
10は照合部、11はスイツチ、をそれぞれ示
す。
Fig. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the invention, Fig. 3 is a diagram showing an example of processing of the section selection section, and Fig. 4 is a diagram showing the power pattern of word speech. , FIG. 5 is a diagram illustrating a word speech pattern, and FIG. 6 is a diagram showing the effect of the speech section detection method using multiple threshold values. In the drawing, 1 1 , 1 2 , ..., 1 n are section detection parts, 11 1 , 11 2 , ..., 11 n are start detection parts, and 1
2 1 , 12 2 , ..., 12 n is the end detection section, 2 is the section selection section, 3 is the power calculation section, 4 is the microphone, 5 is the amplifier, 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 o is the band filter, 7
1 , 7 2 , 7 3 ,..., 7 o is a rectifier/smoother, 8 is a word speech pattern generation section, 9 is a registered pattern storage section,
Reference numeral 10 indicates a collation unit, and reference numeral 11 indicates a switch.
Claims (1)
超える区間を音声区間として検出し、該音声区間
内の音声特徴パラメータを抽出して、予め登録し
てある単語の音声特徴パラメータと比較・照合し
て最も類似度の高い単語を求めることにより音声
認識を行う単語音声認識装置において、 予め設定した複数の音声パワー閾値毎に該音声
パワー閾値を超える音声区間をそれぞれ検出する
区間検出部と、 前記区間検出部により検出した各音声区間の始
端および終端同士の位置差を予め設定した閾値と
比較し、始端位置差と終端位置差の両方が該閾値
以内であるときは、一方の音声区間を除外して残
つた音声区間のみを出力する処理を行う区間選択
部と、を備え、 前記区間選択部が出力した音声区間についての
音声特徴パラメータを前記登録単語の音声特徴パ
ラメータと比較・照合することにより音声認識を
行うよう構成したことを特徴とする単語音声認識
装置。[Claims] 1. A section in which the voice power of the input voice exceeds a preset threshold is detected as a voice section, and voice feature parameters within the voice section are extracted, and voice feature parameters of words registered in advance are determined. In a word speech recognition device that performs speech recognition by comparing and collating words to find the word with the highest degree of similarity, section detection detects each speech section that exceeds a speech power threshold for each of a plurality of preset speech power thresholds. and compares the positional difference between the start and end of each voice section detected by the section detecting section with a preset threshold, and when both the start and end position differences are within the threshold, one of the a section selection section that performs a process of excluding speech sections and outputting only the remaining speech sections, and comparing the speech feature parameters of the speech sections outputted by the section selection section with the speech feature parameters of the registered word. A word speech recognition device characterized in that it is configured to perform speech recognition by matching.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60225212A JPS6285300A (en) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | Word voice recognition system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60225212A JPS6285300A (en) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | Word voice recognition system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285300A JPS6285300A (en) | 1987-04-18 |
| JPH0367279B2 true JPH0367279B2 (en) | 1991-10-22 |
Family
ID=16825741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60225212A Granted JPS6285300A (en) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | Word voice recognition system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6285300A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012036305A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | 日本電気株式会社 | Voice recognition device, voice recognition method, and program |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60225212A patent/JPS6285300A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6285300A (en) | 1987-04-18 |
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