JPH0438357B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0438357B2 JPH0438357B2 JP59245478A JP24547884A JPH0438357B2 JP H0438357 B2 JPH0438357 B2 JP H0438357B2 JP 59245478 A JP59245478 A JP 59245478A JP 24547884 A JP24547884 A JP 24547884A JP H0438357 B2 JPH0438357 B2 JP H0438357B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unknown
- value
- section
- data
- representative value
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は音が未知である未知音声データと音
声が既知である既知音声データを照合して未知音
声データの音を決定する音声決定装置に係り、詳
しくはそれぞれ時間の経過に応じて多数個の値が
列をなしてなる1つの音の未知音声データ及び既
知音声データをそれぞれ予め定めた区間データに
区切りその両区間を互いに照合することによつて
その未知音声データの音を決定する音声決定装置
に関するものである。
声が既知である既知音声データを照合して未知音
声データの音を決定する音声決定装置に係り、詳
しくはそれぞれ時間の経過に応じて多数個の値が
列をなしてなる1つの音の未知音声データ及び既
知音声データをそれぞれ予め定めた区間データに
区切りその両区間を互いに照合することによつて
その未知音声データの音を決定する音声決定装置
に関するものである。
(従来の技術)
従来、この種の音声決定装置は音が未知である
未知音声データと音が既知である既知音声データ
とを照合して未知音声データの音を決定する方式
として、まず、未知音声データと既知音声データ
とを比較するための照合区間を単音節(子音、母
音)ごとに区切(単音節切り出し)り設定し、次
に、動的計画法(DP法:Dynamic
Programming)を応用して時間軸の整合を行な
つた後、その互いに照合する照合区間における類
似度の基準として、例えば、WLR(Weighted
Likelihood Ratio)距離を算出した。
未知音声データと音が既知である既知音声データ
とを照合して未知音声データの音を決定する方式
として、まず、未知音声データと既知音声データ
とを比較するための照合区間を単音節(子音、母
音)ごとに区切(単音節切り出し)り設定し、次
に、動的計画法(DP法:Dynamic
Programming)を応用して時間軸の整合を行な
つた後、その互いに照合する照合区間における類
似度の基準として、例えば、WLR(Weighted
Likelihood Ratio)距離を算出した。
そして、そのWLR距離を他の既知音声データ
についても同様に算出し、その算出した各WLR
距離の最も短い距離の既知音声データの音を当該
未知音声データのものであると判断して未知音を
決定するようにしていた。
についても同様に算出し、その算出した各WLR
距離の最も短い距離の既知音声データの音を当該
未知音声データのものであると判断して未知音を
決定するようにしていた。
従つて、精度の高い音声認識を行なう上で前記
未知音声データの単音節(子音、母音)の照合区
間を正確に切り出し選定することが非常に重要と
なつていた。
未知音声データの単音節(子音、母音)の照合区
間を正確に切り出し選定することが非常に重要と
なつていた。
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、認識率の高い音声認識を行なう上で
前記未知音声データ及び既知音声データの照合区
間の切り出しが非常に重要な要素となつているに
もかかわらず、子音及び母音区間の境界付近は極
めて複雑であり、単純に一義的に各区間を決定す
ることはできない。従つて、実際にはその音声デ
ータの音の特徴が良く現れている最適な照合区間
を設定することは非常に難しく、精度の高い照合
が望めないのが現状であつた。
前記未知音声データ及び既知音声データの照合区
間の切り出しが非常に重要な要素となつているに
もかかわらず、子音及び母音区間の境界付近は極
めて複雑であり、単純に一義的に各区間を決定す
ることはできない。従つて、実際にはその音声デ
ータの音の特徴が良く現れている最適な照合区間
を設定することは非常に難しく、精度の高い照合
が望めないのが現状であつた。
(発明の目的)
この発明は前記問題点を解決するためになされ
たものであつて、その目的は照合区間の切り出し
の精度を上げることなく認識率の向上を図ること
ができ、しかも音声の決定に要する処理量及び処
理時間を短縮できる音声決定装置を提供するにあ
る。
たものであつて、その目的は照合区間の切り出し
の精度を上げることなく認識率の向上を図ること
ができ、しかも音声の決定に要する処理量及び処
理時間を短縮できる音声決定装置を提供するにあ
る。
(問題点を解決するための手段)
第1図は本発明の全体構成を示すブロツク図で
あつて、本発明の音声決定装置は未知音声データ
及び既知音声データの2つの音声データのうち一
方の音声データに第1の照合区間を設定する第1
の照合区間設定手段101と、前記2つの音声デ
ータのうち他方の音声データに前記第1の照合区
間より長い区間を有する第2の照合区間を設定す
る第2の照合区間設定手段102と、前記第1の
照合区間と等しい長さを有し互いに位置の異なる
対象区間を第2の照合区間の一端から他端に向つ
て順次設定する対象区間設定手段103と、前記
第1の照合区間及び前記各対象区間において対応
するそれぞれの時点の値の距離に基づいた代表値
を前記各対象区間を設定した順序に従つて設定し
て行く代表値設定手段104と、前記代表値を設
定する毎に、先に設定した代表値と、その時設定
した第1の代表値との大小を比較する比較手段
と、前記先に設定した代表値に、前記第1の代表
値より小さい第2の代表値があり、且つ、前記第
1の代表値と第2の代表値との差が所定値以上あ
る場合には、前記代表値設定手段104による代
表値の設定を終了する終了手段105と、前記各
代表値のうち前記距離が最も短いことを示す代表
値を前記第1の照合区間と前記第2の照合区間と
の間の基準値として設定する基準値設定手段106
とを有し、 1つの前記未知音声データについて複数の前記
既知音声データに対する前記基準値をそれぞれ算
出し、前記基準値に基づいて未知音声データの音
を決定する。
あつて、本発明の音声決定装置は未知音声データ
及び既知音声データの2つの音声データのうち一
方の音声データに第1の照合区間を設定する第1
の照合区間設定手段101と、前記2つの音声デ
ータのうち他方の音声データに前記第1の照合区
間より長い区間を有する第2の照合区間を設定す
る第2の照合区間設定手段102と、前記第1の
照合区間と等しい長さを有し互いに位置の異なる
対象区間を第2の照合区間の一端から他端に向つ
て順次設定する対象区間設定手段103と、前記
第1の照合区間及び前記各対象区間において対応
するそれぞれの時点の値の距離に基づいた代表値
を前記各対象区間を設定した順序に従つて設定し
て行く代表値設定手段104と、前記代表値を設
定する毎に、先に設定した代表値と、その時設定
した第1の代表値との大小を比較する比較手段
と、前記先に設定した代表値に、前記第1の代表
値より小さい第2の代表値があり、且つ、前記第
1の代表値と第2の代表値との差が所定値以上あ
る場合には、前記代表値設定手段104による代
表値の設定を終了する終了手段105と、前記各
代表値のうち前記距離が最も短いことを示す代表
値を前記第1の照合区間と前記第2の照合区間と
の間の基準値として設定する基準値設定手段106
とを有し、 1つの前記未知音声データについて複数の前記
既知音声データに対する前記基準値をそれぞれ算
出し、前記基準値に基づいて未知音声データの音
を決定する。
(作用)
音が未知である未知音声データ及び音がわかつ
ている既知音声データのうち一方を入力する第1
の照合区間設定手段101はその入力された音声
データに第1の照合区間を設定する。音が未知で
ある未知音声データ及び予め音のわかつている既
知音声データのうち他方の音声データを入力する
第2の照合区間設定手段102はその入力された
音声データに前記第1の照合区間より長い区間と
なる第2の照合区間を設定する。
ている既知音声データのうち一方を入力する第1
の照合区間設定手段101はその入力された音声
データに第1の照合区間を設定する。音が未知で
ある未知音声データ及び予め音のわかつている既
知音声データのうち他方の音声データを入力する
第2の照合区間設定手段102はその入力された
音声データに前記第1の照合区間より長い区間と
なる第2の照合区間を設定する。
対象区間設定手段103は前記第2の照合区間
設定手段102にて設定された第2の照合区間に
おいて前記第1の照合区間と等しい長さを有し互
いに位置の異なる対象区間を第2の照合区間の一
端から他端へ向つて順次設定する。
設定手段102にて設定された第2の照合区間に
おいて前記第1の照合区間と等しい長さを有し互
いに位置の異なる対象区間を第2の照合区間の一
端から他端へ向つて順次設定する。
そして、代表値設定手段104は前記第1の照
合区間設定手段101で設定した一方の音声デー
タの照合区間と前記対象区間設定手段103で設
定した他方の音声データの第2の照合区間におけ
る各対象区間において対応するそれぞれの時点の
値の距離に基づいた代表値をその各対象区間を設
定した順序に従つて設定して行く。一方、比較手
段は前記代表値設定手段104により代表値を設
定する毎に、先に設定した代表値と、その時設定
した第1の代表値との大小を比較する。そして、
終了手段105は前記比較手段による比較に基づ
き、先に設定した代表値に、第1の代表値より小
さい第2の代表値があり、且つ、前記第1の代表
値と第2の代表値との差が所定値以上ある場合に
は、前記代表値設定手段104による代表値の設
定処理動作を終了させる。
合区間設定手段101で設定した一方の音声デー
タの照合区間と前記対象区間設定手段103で設
定した他方の音声データの第2の照合区間におけ
る各対象区間において対応するそれぞれの時点の
値の距離に基づいた代表値をその各対象区間を設
定した順序に従つて設定して行く。一方、比較手
段は前記代表値設定手段104により代表値を設
定する毎に、先に設定した代表値と、その時設定
した第1の代表値との大小を比較する。そして、
終了手段105は前記比較手段による比較に基づ
き、先に設定した代表値に、第1の代表値より小
さい第2の代表値があり、且つ、前記第1の代表
値と第2の代表値との差が所定値以上ある場合に
は、前記代表値設定手段104による代表値の設
定処理動作を終了させる。
基準値設定手段106は前記各代表値のうち前
記距離が最も短いことを示す代表値を前記第1の
照合区間と第2の照合区間における基準値として
設定する。
記距離が最も短いことを示す代表値を前記第1の
照合区間と第2の照合区間における基準値として
設定する。
そして、1つの未知音声データについてこのよ
うに設定した既知音声データに対する前記基準値
を他の複数の既知音声データに対してもそれぞれ
算出し、そのそれぞれの基準値に基づいて未知音
声データの音を決定するようにしたものである。
うに設定した既知音声データに対する前記基準値
を他の複数の既知音声データに対してもそれぞれ
算出し、そのそれぞれの基準値に基づいて未知音
声データの音を決定するようにしたものである。
(実施例)
以下、この発明を具体化した好適な一実施例を
図面に従つて説明する。
図面に従つて説明する。
第2図はこの発明を具体化した音声決定装置の
電気ブロツク回路図を示し、マイクロホン1はそ
のスイツチがオンされることにより、音声入力の
開始を示す信号を後記するCPU4に出力するよ
うになつている。そして、話者の発音した音声を
集音し、その集音した音声信号を増幅器2にて以
後の処理に適するレベルに増幅した後次段のA/
D変換器3に出力する。そして、A/D変換器3
はこの所定のレベルに増幅された音声信号を4K
Hzまでの音声波形の情報を得るために8KHzのサ
ンプリング周波数でサンプリングしその時刻にお
ける振幅レベルを量子化してなる離散信号に変換
して中央処理装置(以下、CPUという)4に出
力するようになつている。
電気ブロツク回路図を示し、マイクロホン1はそ
のスイツチがオンされることにより、音声入力の
開始を示す信号を後記するCPU4に出力するよ
うになつている。そして、話者の発音した音声を
集音し、その集音した音声信号を増幅器2にて以
後の処理に適するレベルに増幅した後次段のA/
D変換器3に出力する。そして、A/D変換器3
はこの所定のレベルに増幅された音声信号を4K
Hzまでの音声波形の情報を得るために8KHzのサ
ンプリング周波数でサンプリングしその時刻にお
ける振幅レベルを量子化してなる離散信号に変換
して中央処理装置(以下、CPUという)4に出
力するようになつている。
CPU4は読み出し専用のメモリ(ROM)より
なるプログラムメモリ5に記憶された制御プログ
ラムに従つて動作され、そのプログラムに従つて
各演算処理動作によつて得られた各演算処理結果
を読み出し及び書き込み可能なメモリ(RAM)
よりなるワークメモリ6に一時記憶するようにな
つている。
なるプログラムメモリ5に記憶された制御プログ
ラムに従つて動作され、そのプログラムに従つて
各演算処理動作によつて得られた各演算処理結果
を読み出し及び書き込み可能なメモリ(RAM)
よりなるワークメモリ6に一時記憶するようにな
つている。
前記プログラムメモリ5は制御プログラムの他
にマイクロホン1から入力された未知の音声を認
識する処理に使用するための多数個の既知音声の
離散信号データ(既知音声が8KHzでサンプリン
グされ、その時刻における振幅レベルを量子化し
てなるデータ)が予め記憶されている。
にマイクロホン1から入力された未知の音声を認
識する処理に使用するための多数個の既知音声の
離散信号データ(既知音声が8KHzでサンプリン
グされ、その時刻における振幅レベルを量子化し
てなるデータ)が予め記憶されている。
又、前記ワークメモリ6は多数の記憶領域を有
し、振幅記憶領域6a、2乗記憶領域6b、エネ
ルギー記憶領域6c、未知音声及び既知音声デー
タ記憶領域6d,6e、第1及び第2の照合区間
記憶領域6f,6g、対象区間記憶領域6h、平
均値記憶領域6i、基準値記憶領域6j等を有し
ている。
し、振幅記憶領域6a、2乗記憶領域6b、エネ
ルギー記憶領域6c、未知音声及び既知音声デー
タ記憶領域6d,6e、第1及び第2の照合区間
記憶領域6f,6g、対象区間記憶領域6h、平
均値記憶領域6i、基準値記憶領域6j等を有し
ている。
前記CPU4は前記A/D変換器3から出力さ
れてくる未知音声の振幅レベルが量子化された離
散信号を離散信号データとして前記ワークメモリ
6の振幅記憶領域6aに順次記憶していく。従つ
て、CPU4はサンプリングされた音声波形の離
散信号データを1秒間に8000個(125マイクロ秒
毎に1個)振幅記憶領域6aに記憶させていくこ
とになる。
れてくる未知音声の振幅レベルが量子化された離
散信号を離散信号データとして前記ワークメモリ
6の振幅記憶領域6aに順次記憶していく。従つ
て、CPU4はサンプリングされた音声波形の離
散信号データを1秒間に8000個(125マイクロ秒
毎に1個)振幅記憶領域6aに記憶させていくこ
とになる。
又、CPU4はこの離散信号データを2乗しそ
の2乗値を前記2乗記憶領域6bに順次記憶させ
る。CPU4はこの2乗値の64個(8ミリ秒)ご
との和を順次とることにより短時間エネルギー値
を算出しその短時間エネルギー値を前記ワークメ
モリ6のエネルギー記憶領域6cに順次書き込ん
で行く。そして、時間を横軸にし、この短時間エ
ネルギー値を縦軸にし、その最大値を基準にして
隣接する値を直線で結んで表示すれば第3図に示
すようになる。
の2乗値を前記2乗記憶領域6bに順次記憶させ
る。CPU4はこの2乗値の64個(8ミリ秒)ご
との和を順次とることにより短時間エネルギー値
を算出しその短時間エネルギー値を前記ワークメ
モリ6のエネルギー記憶領域6cに順次書き込ん
で行く。そして、時間を横軸にし、この短時間エ
ネルギー値を縦軸にし、その最大値を基準にして
隣接する値を直線で結んで表示すれば第3図に示
すようになる。
一方、CPU4は前記プログラムメモリ5から
既知音声の離散信号データを読み出し、前記未知
音声の場合と同様にその離散信号データに基づい
て2乗値、短時間エネルギー値を算出し、既知音
声用の記憶領域へやはり前記未知音声の場合と同
様に順次書き込んでいく。
既知音声の離散信号データを読み出し、前記未知
音声の場合と同様にその離散信号データに基づい
て2乗値、短時間エネルギー値を算出し、既知音
声用の記憶領域へやはり前記未知音声の場合と同
様に順次書き込んでいく。
又、CPU4は未知音声及び既知音声のそれぞ
れの離散信号データに対し、まず、1次差分値を
とつて高域強調し、続いて各分析を行なうための
各フレームの切り出し点における不連続性の影響
によるスペクトル漏れを低減すべくハミング窓
(ウィンド)関数を1フレーム毎に乗じる。ここ
で、フレーム長は32ミリ秒であり、隣接するフレ
ームは8ミリ秒ずつ時間的に移動している。
れの離散信号データに対し、まず、1次差分値を
とつて高域強調し、続いて各分析を行なうための
各フレームの切り出し点における不連続性の影響
によるスペクトル漏れを低減すべくハミング窓
(ウィンド)関数を1フレーム毎に乗じる。ここ
で、フレーム長は32ミリ秒であり、隣接するフレ
ームは8ミリ秒ずつ時間的に移動している。
次に、自己相関分析により10次の自己相関係数
を算出し、ラグ窓(ウィンド)関数を乗じてスペ
クトルの局部的な鋭いピークを抑えて平滑にす
る。
を算出し、ラグ窓(ウィンド)関数を乗じてスペ
クトルの局部的な鋭いピークを抑えて平滑にす
る。
そして、このラグ窓(ウィンド)関数を乗じた
自己相関係数を用いて線形予測分析(LPC分析)
をして10次の線形予測係数を求め、これら値に基
づいてWLR距離の算出のためにそれぞれ24次の
LPC相関係数、LPCケプストラムを算出し、こ
れを当該マイクロホン1で集音した1つの未知音
声に対する未知音声データ及び前記プログラムメ
モリ5に記憶されている既知音声の離散信号デー
タに対する既知音声データとして未知音声データ
記憶領域6d及び既知音声データ記憶領域6eに
それぞれ記憶するようになつている。
自己相関係数を用いて線形予測分析(LPC分析)
をして10次の線形予測係数を求め、これら値に基
づいてWLR距離の算出のためにそれぞれ24次の
LPC相関係数、LPCケプストラムを算出し、こ
れを当該マイクロホン1で集音した1つの未知音
声に対する未知音声データ及び前記プログラムメ
モリ5に記憶されている既知音声の離散信号デー
タに対する既知音声データとして未知音声データ
記憶領域6d及び既知音声データ記憶領域6eに
それぞれ記憶するようになつている。
又、CPU4は前記作成した未知音声データの
子音と既知音声データの子音とを照合するために
未知音声データの未知側照合区間X(第4図を参
照)と既知音声データの既知側照合区間Y(第5
図参照)を設定するようになつている。
子音と既知音声データの子音とを照合するために
未知音声データの未知側照合区間X(第4図を参
照)と既知音声データの既知側照合区間Y(第5
図参照)を設定するようになつている。
この設定では、未知音声データの場合、前述し
た未知音声の短時間エネルギー値の列において音
声が発せられる前の雑音のみの区間のレベルの2
倍のレベルE1に達する時点t1からその音声の短
時間エネルギー値の最大値の30%のレベルE2に
達する時点t2までを未知側子音対象区間Xとして
いる。
た未知音声の短時間エネルギー値の列において音
声が発せられる前の雑音のみの区間のレベルの2
倍のレベルE1に達する時点t1からその音声の短
時間エネルギー値の最大値の30%のレベルE2に
達する時点t2までを未知側子音対象区間Xとして
いる。
又、既知音声データの既知側照合区間Yの設定
については、まず、前記未知音声の場合と同様
に、既知側照合区間Yのの終端(右端)を求め
る。次に前記未知側照合区間Xのフレーム数を算
出しその未知側照合区間Xのフレーム数より4フ
レーム多い区間となるように前記終端を基点に時
間的に遡つて既知側照合区間Yの始端(左端)を
決めている。
については、まず、前記未知音声の場合と同様
に、既知側照合区間Yのの終端(右端)を求め
る。次に前記未知側照合区間Xのフレーム数を算
出しその未知側照合区間Xのフレーム数より4フ
レーム多い区間となるように前記終端を基点に時
間的に遡つて既知側照合区間Yの始端(左端)を
決めている。
既知側照合区間Yを設定すると、CPU4は前
記既知音声データの既知側照合区間Yにおいて未
知側照合区間Xと等しい長さの複数個の既知側対
象区間yn(nは1からmまでの整数)を既知側照
合区間Yの始端側から終端側に向つて1フレーム
ずつ時間経過方向へ移動しながら順次設定する機
能を有している。従つて、第6図に示すように未
知側照合区間Xに対する複数個の既知側対象区間
y1〜ymが設定されることになる。
記既知音声データの既知側照合区間Yにおいて未
知側照合区間Xと等しい長さの複数個の既知側対
象区間yn(nは1からmまでの整数)を既知側照
合区間Yの始端側から終端側に向つて1フレーム
ずつ時間経過方向へ移動しながら順次設定する機
能を有している。従つて、第6図に示すように未
知側照合区間Xに対する複数個の既知側対象区間
y1〜ymが設定されることになる。
尚、第4図乃至第6図には説明の都合上、離散
信号データを示したが、照合に使用する各区間の
データは前記処理動作により得られた未知及び既
知音声データである。
信号データを示したが、照合に使用する各区間の
データは前記処理動作により得られた未知及び既
知音声データである。
CPU4はこの未知側照合区間Xに対して複数
個の既知側対象区間ynを設定すると、その未知
側対象区間Xに対する各既知側対象区間yn毎に
WLR距離を算出するとともに、その既知側対象
区間において求められたWLR距離の平均値P
(n)を代表値として算出し平均値記憶領域6i
に記憶するようになつている。
個の既知側対象区間ynを設定すると、その未知
側対象区間Xに対する各既知側対象区間yn毎に
WLR距離を算出するとともに、その既知側対象
区間において求められたWLR距離の平均値P
(n)を代表値として算出し平均値記憶領域6i
に記憶するようになつている。
この未知側対象区間Xに対してn≧2の各対象
区間ynにおける平均値P(n)を算出するたび毎
に、CPU4はその時算出した平均値P(n)と先
に算出した各平均値P(1)〜P(n−1)と大小を
比較する。そして、各平均値P(1)〜P(n−1)
が全てその時の平均値P(n)より大きく、且つ
2≦n≦mであるときには次の対象区間yn+1
における平均値P(n+1)を算出するための動
作を行なう。
区間ynにおける平均値P(n)を算出するたび毎
に、CPU4はその時算出した平均値P(n)と先
に算出した各平均値P(1)〜P(n−1)と大小を
比較する。そして、各平均値P(1)〜P(n−1)
が全てその時の平均値P(n)より大きく、且つ
2≦n≦mであるときには次の対象区間yn+1
における平均値P(n+1)を算出するための動
作を行なう。
反対に、各平均値P(1)〜P(n−1)のうち少
なくとも1つがその時の平均値P(n)より小さ
い場合には、CPU4はその時の平均値P(n)よ
り予め定めた所定値k以上小さい値のものが前記
各平均値P(1)〜P(n−1)の中にあるかどうか
判別るするようになつている。本実施例では平均
値P(1)〜P(n−1)における最小値をpとする
とk=0.3pとなつている。
なくとも1つがその時の平均値P(n)より小さ
い場合には、CPU4はその時の平均値P(n)よ
り予め定めた所定値k以上小さい値のものが前記
各平均値P(1)〜P(n−1)の中にあるかどうか
判別るするようになつている。本実施例では平均
値P(1)〜P(n−1)における最小値をpとする
とk=0.3pとなつている。
そして、所定値k以上小さい平均値が存在する
場合には、CPU4は今までに算出した各平均値
P(1)〜P(n−1)のうち最も小さな値の平均値
pを当該既知音声データの基準値Z(q)として
前記ワークメモリ6の基準値記憶領域6jに記憶
する。
場合には、CPU4は今までに算出した各平均値
P(1)〜P(n−1)のうち最も小さな値の平均値
pを当該既知音声データの基準値Z(q)として
前記ワークメモリ6の基準値記憶領域6jに記憶
する。
前記所定値kは基準値Z(q)が得られた後も
必要以上に平均値P(n)の算出を続行していく
ことを防止するために設定したものである。従つ
て、kが小さ過ると平均値P(n+1)以降にお
いて最小値が現われる可能性が生じるため、kは
余裕を持つて大きめに設定する必要がある。
必要以上に平均値P(n)の算出を続行していく
ことを防止するために設定したものである。従つ
て、kが小さ過ると平均値P(n+1)以降にお
いて最小値が現われる可能性が生じるため、kは
余裕を持つて大きめに設定する必要がある。
そして、CPU4はその既知音声データに対す
る基準値Z(q)を選定すると、次の新たな既知
音声の離散信号データをプログラムメモリ5から
読み出し前記と同様に算出した新たな既知音声デ
ータと前記未知音声データにおける基準値Z(q)
を前記と同様に算出するようになつている。
る基準値Z(q)を選定すると、次の新たな既知
音声の離散信号データをプログラムメモリ5から
読み出し前記と同様に算出した新たな既知音声デ
ータと前記未知音声データにおける基準値Z(q)
を前記と同様に算出するようになつている。
そして、この未知音声データに対するプログラ
ムメモリ5に記憶した全ての既知音声の離散信号
データをもとに算出した既知音声データについて
基準値Z(q)を算出すると、CPU4はその全て
の既知音声について算出した各基準値Z(q)の
中から最小の基準値を選定し、その選定した最小
の基準値Z(q)の既知音声データの子音をこの
未知音声データの子音と決定するようになつてい
る。ここで、qはプログラムメモリ5に記憶され
ている既知音声の総数までの自然数をとりZ(q)
はq番目の既知音声に対応する基準値を示す。
ムメモリ5に記憶した全ての既知音声の離散信号
データをもとに算出した既知音声データについて
基準値Z(q)を算出すると、CPU4はその全て
の既知音声について算出した各基準値Z(q)の
中から最小の基準値を選定し、その選定した最小
の基準値Z(q)の既知音声データの子音をこの
未知音声データの子音と決定するようになつてい
る。ここで、qはプログラムメモリ5に記憶され
ている既知音声の総数までの自然数をとりZ(q)
はq番目の既知音声に対応する基準値を示す。
一方、前記CPU4がその時の平均値P(n)よ
り予め定めた所定値k以上小さい値のものが前記
各平均値P(1)〜P(n−1)の中にあるかどうか
判別する場合において、所定値k以上小さい平均
値が存在しない場合には、CPU4は当該照合区
間Yにおける全ての対象区間ynについて照合し
たかどうかを判別し、照合していないときには次
の対象区間yn+1について平均値P(n+1)を
求め前記と同様に判別処理動作を行なう。反対
に、全ての照合区間について照合を行なつた場合
には、CPU4は当該既知音声データと未知音声
データの子音は異なるものと判断して、次の新た
な既知音声の離散信号データをプログラムメモリ
5から読み出し前記と同様に算出した新たな既知
音声データと前記未知音声データにおける基準値
Z(q)を前記と同様に算出するようになつてい
る。
り予め定めた所定値k以上小さい値のものが前記
各平均値P(1)〜P(n−1)の中にあるかどうか
判別する場合において、所定値k以上小さい平均
値が存在しない場合には、CPU4は当該照合区
間Yにおける全ての対象区間ynについて照合し
たかどうかを判別し、照合していないときには次
の対象区間yn+1について平均値P(n+1)を
求め前記と同様に判別処理動作を行なう。反対
に、全ての照合区間について照合を行なつた場合
には、CPU4は当該既知音声データと未知音声
データの子音は異なるものと判断して、次の新た
な既知音声の離散信号データをプログラムメモリ
5から読み出し前記と同様に算出した新たな既知
音声データと前記未知音声データにおける基準値
Z(q)を前記と同様に算出するようになつてい
る。
次に上記のように構成した音声の認識装置の作
用について説明する。
用について説明する。
今、話者が1つの音を発すると、マイクロホン
1にてその音が集音される。そして、その音声信
号は増幅器2及びA/D変換器3を介して8KHz
でサンプリングされ振幅レベルが量子化された離
散信号に変換されてCPU4に出力される。
1にてその音が集音される。そして、その音声信
号は増幅器2及びA/D変換器3を介して8KHz
でサンプリングされ振幅レベルが量子化された離
散信号に変換されてCPU4に出力される。
CPU4は離散信号を離散信号データとして順
次ワークメモリ6の振幅記憶領域6aに記憶する
とともに、その離散信号データを2乗してその2
乗値をワークメモリ6の2乗領域6bに順次記憶
させる。次にCPU4はこの2乗値に基づいて短
時間エネルギー値を算出し、その短時間エネルギ
ー値を前記ワークメモリ6のエネルギー記憶領域
6cに記憶させる。又、離散信号データに対して
自己相関分析、線形予測分析等を行ない、LPC
相関係数、LPCケプストラムよりなる未知音声
データを作成する(ステツプ1)。
次ワークメモリ6の振幅記憶領域6aに記憶する
とともに、その離散信号データを2乗してその2
乗値をワークメモリ6の2乗領域6bに順次記憶
させる。次にCPU4はこの2乗値に基づいて短
時間エネルギー値を算出し、その短時間エネルギ
ー値を前記ワークメモリ6のエネルギー記憶領域
6cに記憶させる。又、離散信号データに対して
自己相関分析、線形予測分析等を行ない、LPC
相関係数、LPCケプストラムよりなる未知音声
データを作成する(ステツプ1)。
このように、未知音声データを作成すると、次
にCPU4はこの未知音声データの未知側照合区
間Xを設定して切り出す(ステツプ2)ととも
に、その未知側照合区間Xのフレーム数を算出す
る(ステツプ3)。
にCPU4はこの未知音声データの未知側照合区
間Xを設定して切り出す(ステツプ2)ととも
に、その未知側照合区間Xのフレーム数を算出す
る(ステツプ3)。
次に、CPU4はプログラムメモリ5に記憶さ
れた多数個の既知音声の離散信号データの中から
第1の既知音声の離散信号データを読み出す(ス
テツプ4)。
れた多数個の既知音声の離散信号データの中から
第1の既知音声の離散信号データを読み出す(ス
テツプ4)。
未知音声データと同様に当該既知音における短
時間エネルギー値の算出及び算出した短時間エネ
ルギー値の所定記憶領域への記憶やLPC相関係
数、LPCケプストラムよりなる既知音声データ
の作成を行なう(ステツプ5)。
時間エネルギー値の算出及び算出した短時間エネ
ルギー値の所定記憶領域への記憶やLPC相関係
数、LPCケプストラムよりなる既知音声データ
の作成を行なう(ステツプ5)。
次に、CPU4は前記作成した既知音声データ
の既知側照合区間Yを未知側照合区間Xのフレー
ム数に基づいて同区間Xより4フレーム多い区間
となるように設定する(ステツプ6)。CPU4は
この既知側照合区間Yにおいて、第6図に示すよ
うに前記未知側照合区間Xと等しい長さを有し互
いに位置の異なる複数個の既知側対象区間ynを
順次設定する(ステツプ7)。
の既知側照合区間Yを未知側照合区間Xのフレー
ム数に基づいて同区間Xより4フレーム多い区間
となるように設定する(ステツプ6)。CPU4は
この既知側照合区間Yにおいて、第6図に示すよ
うに前記未知側照合区間Xと等しい長さを有し互
いに位置の異なる複数個の既知側対象区間ynを
順次設定する(ステツプ7)。
次に、CPU4はこの未知側照合区間Xに対す
る最初の既知側対象区間y1との間で対応するフ
レーム毎にWLR距離を算出し(ステツプ8)、そ
の距離の平均値P(1)を算出し、ワークメモリ6の
平均値記憶領域6iに記憶する(ステツプ9)。
る最初の既知側対象区間y1との間で対応するフ
レーム毎にWLR距離を算出し(ステツプ8)、そ
の距離の平均値P(1)を算出し、ワークメモリ6の
平均値記憶領域6iに記憶する(ステツプ9)。
CPU4はその算出した平均値P(1)と先に算出
した平均値と大小を比較する(ステツプ10)。こ
の時、まだ最初の平均値P(1)なので比較するもの
がないので、CPU4は次の既知側対象区間y2を
読み出す(ステツプ11)。そして、この既知側対
象区間y2と未知側照合区間Xとの間でWLR距離
を算出する(ステツプ8)。次に、前記同様にそ
の距離の平均値P(2)を算出する(ステツプ9)。
した平均値と大小を比較する(ステツプ10)。こ
の時、まだ最初の平均値P(1)なので比較するもの
がないので、CPU4は次の既知側対象区間y2を
読み出す(ステツプ11)。そして、この既知側対
象区間y2と未知側照合区間Xとの間でWLR距離
を算出する(ステツプ8)。次に、前記同様にそ
の距離の平均値P(2)を算出する(ステツプ9)。
CPU4はその算出した平均値P(2)と先に算出
した平均値P(1)と大小を比較する(ステツプ10)。
この時、平均値P(2)の方がP(1)より小さい場合
は、CPU4は次の既知側対象区間y3を読み出し
(ステツプ11)、この既知側対象区間y3と未知側
照合区間Xとの間でWLR距離を算出し(ステツ
プ8)、前記同様にその距離の平均値P(3)を算出
する(ステツプ9)。
した平均値P(1)と大小を比較する(ステツプ10)。
この時、平均値P(2)の方がP(1)より小さい場合
は、CPU4は次の既知側対象区間y3を読み出し
(ステツプ11)、この既知側対象区間y3と未知側
照合区間Xとの間でWLR距離を算出し(ステツ
プ8)、前記同様にその距離の平均値P(3)を算出
する(ステツプ9)。
そして、CPU4は以後同様に各対象区間につ
いての平均値P(n)を求め、その時におけるそ
の算出した平均値P(n)と先に算出した各平均
値P(1)〜P(n−1)と大小を比較する。
いての平均値P(n)を求め、その時におけるそ
の算出した平均値P(n)と先に算出した各平均
値P(1)〜P(n−1)と大小を比較する。
この場合、一般に順次算出されてくる平均値P
(n)は順次小さくなつて行きやがて最小限に達
した後次第に大きな値となる傾向を有している。
(n)は順次小さくなつて行きやがて最小限に達
した後次第に大きな値となる傾向を有している。
やがて、先に算出した各平均値のうち少なくと
も1つがその時の平均値P(n)より小さい値の
平均値があると、CPU4はその時の平均値より
予め定めた所定値k以上小さい値の平均値が前記
各平均値の中にあるかどうかチエツクする(ステ
ツプ12)。
も1つがその時の平均値P(n)より小さい値の
平均値があると、CPU4はその時の平均値より
予め定めた所定値k以上小さい値の平均値が前記
各平均値の中にあるかどうかチエツクする(ステ
ツプ12)。
そして、所定値k以上小さい平均値が存在する
場合には、CPU4は以後の当該既知音声データ
における平均値算出処理動作を中止して今までに
算出した各平均値P(n)のうち最も小さな値の
平均値P(n)を当該既知音声データの基準値Z
1として認定しワークメモリ6の基準値記憶領域
6jに記憶する(ステツプ13)。
場合には、CPU4は以後の当該既知音声データ
における平均値算出処理動作を中止して今までに
算出した各平均値P(n)のうち最も小さな値の
平均値P(n)を当該既知音声データの基準値Z
1として認定しワークメモリ6の基準値記憶領域
6jに記憶する(ステツプ13)。
そして、CPU4はその第1の既知音声データ
に対す基準値Z(1)を選定すると、プログラムメモ
リ5に記憶されている全ての既知音声の離散信号
データについて基準値Z(n)の算出が完了した
か否かをチエツクする(ステツプ14)。ここで、
完了していない場合は、次の新たな既知音声の離
散信号データをプログラムメモリ5から読み出し
(ステツプ15)、前記と同様に算出した新たな既知
音声データと前記未知音声データにおける基準値
Z(2)を前記と同様に算出するようになつている。
に対す基準値Z(1)を選定すると、プログラムメモ
リ5に記憶されている全ての既知音声の離散信号
データについて基準値Z(n)の算出が完了した
か否かをチエツクする(ステツプ14)。ここで、
完了していない場合は、次の新たな既知音声の離
散信号データをプログラムメモリ5から読み出し
(ステツプ15)、前記と同様に算出した新たな既知
音声データと前記未知音声データにおける基準値
Z(2)を前記と同様に算出するようになつている。
そして、この未知音声データに対するプログラ
ムメモリ5に記憶した全ての既知音声の離散信号
データについて既知音声データを算出し、それぞ
れに対応する基準値Z(q)を算出すると、CPU
4はこの各基準値Z(q)の中から最小の基準値
を選定し、その選定した最小の基準値Z(q)に
対応するの既知音声データの子音をこの未知音声
データの子音と決定する(ステツプ16)。
ムメモリ5に記憶した全ての既知音声の離散信号
データについて既知音声データを算出し、それぞ
れに対応する基準値Z(q)を算出すると、CPU
4はこの各基準値Z(q)の中から最小の基準値
を選定し、その選定した最小の基準値Z(q)に
対応するの既知音声データの子音をこの未知音声
データの子音と決定する(ステツプ16)。
なお、前記ステツプ12において、所定値k以上
小さい平均値P(n)が存在しない場合には、
CPU4は当該照合区間Yにおける全ての対象区
間ynについて照合したかどうかをチエツクして
(ステツプ17)、照合していない対象区間yn+1
〜ymがあるときには前記ステツプ11に移り次の
対象区間yn+1について平均値P(n+1)を求
め前記と同様に判別処理動作を行なう。反対に、
全ての照合区間y1〜ymについて照合を行なつた
場合には、CPU4は当該既知音声データと未知
音声データの子音は異なるものと判断して(ステ
ツプ18)、次の新たな既知音声の離散信号データ
をプログラムメモリ5から読み出し前記と同様に
算出した新たな既知音声データと前記未知音声デ
ータにおける基準値Z(q)を前記と同様に算出
するようになつている。
小さい平均値P(n)が存在しない場合には、
CPU4は当該照合区間Yにおける全ての対象区
間ynについて照合したかどうかをチエツクして
(ステツプ17)、照合していない対象区間yn+1
〜ymがあるときには前記ステツプ11に移り次の
対象区間yn+1について平均値P(n+1)を求
め前記と同様に判別処理動作を行なう。反対に、
全ての照合区間y1〜ymについて照合を行なつた
場合には、CPU4は当該既知音声データと未知
音声データの子音は異なるものと判断して(ステ
ツプ18)、次の新たな既知音声の離散信号データ
をプログラムメモリ5から読み出し前記と同様に
算出した新たな既知音声データと前記未知音声デ
ータにおける基準値Z(q)を前記と同様に算出
するようになつている。
このように、本実施例においては未知音声デー
タの未知側照合区間Xに対して既知音声データの
前記未知側照合区間Xより長い既知側照合区間Y
を設定するとともに、同既知側照合区間Yにおい
て未知側照合区間Xと同じ長さを有し互いに位置
の異なる対象区間ynを既知側照合区間Yの始端
から終端に向つて順次設定し、未知側照合区間X
に対する各既知側対象区間ynの平均値P(n)を
算出して行く。そして、その各平均値P(n)を
算出する毎に最も短いWLR距離の平均値が得ら
れたかどうかをチエツクし、得られた時には以後
の対象区間における平均値の算出処理動作を終了
して今までに求めた平均値の中から最小ものを基
準値Z(q)とするようにしたので、未知音声デ
ータ及び既知音声データの両照合区間を厳密に設
定する必要がなくラフに設定でき照合区間の設定
の精度に影響を受けることなく音声の認識率の向
上を図ることができる。
タの未知側照合区間Xに対して既知音声データの
前記未知側照合区間Xより長い既知側照合区間Y
を設定するとともに、同既知側照合区間Yにおい
て未知側照合区間Xと同じ長さを有し互いに位置
の異なる対象区間ynを既知側照合区間Yの始端
から終端に向つて順次設定し、未知側照合区間X
に対する各既知側対象区間ynの平均値P(n)を
算出して行く。そして、その各平均値P(n)を
算出する毎に最も短いWLR距離の平均値が得ら
れたかどうかをチエツクし、得られた時には以後
の対象区間における平均値の算出処理動作を終了
して今までに求めた平均値の中から最小ものを基
準値Z(q)とするようにしたので、未知音声デ
ータ及び既知音声データの両照合区間を厳密に設
定する必要がなくラフに設定でき照合区間の設定
の精度に影響を受けることなく音声の認識率の向
上を図ることができる。
なお、前記実施例では1つの未知側照合区間に
対して既知側対象区間を順次設定し平均値を算出
したが、これを反対にして未知側照合区間を既知
側照合区間より長く設定し、1つの既知側照合区
間に対して未知側の対象区間を順次設定し平均値
を算出して基準値を求めて音声認識を行なうよう
にしてもよい。又、前記実施例では各音声データ
の子音区間を照合区間とする場合について説明し
たが、これを母音を照合として応用してもよい。
又、子音区間を照合区間とした場合であつても、
母音についてはその前半を子音区間と同様なもの
とみなして照合区間とすれば、同様な処理による
認識が可能である。
対して既知側対象区間を順次設定し平均値を算出
したが、これを反対にして未知側照合区間を既知
側照合区間より長く設定し、1つの既知側照合区
間に対して未知側の対象区間を順次設定し平均値
を算出して基準値を求めて音声認識を行なうよう
にしてもよい。又、前記実施例では各音声データ
の子音区間を照合区間とする場合について説明し
たが、これを母音を照合として応用してもよい。
又、子音区間を照合区間とした場合であつても、
母音についてはその前半を子音区間と同様なもの
とみなして照合区間とすれば、同様な処理による
認識が可能である。
(発明の効果)
以上詳述したように、この発明によれば未知音
声データ及び既知音声データの照合区間の切り出
しの精度を上げることなく認識率の向上を図るこ
とができる効果を有する。又、当該未知音声デー
タと当該既知音声データとの距離に基づいた代表
値を設定する処理の途中で、当該既知音声データ
の音が当該未知音声データの音であるか否かを決
定する基準値が得られたことを確認できるため、
前記代表値を認定する処理を途中で中止すること
ができ、音声の決定に要する処理量及び処理時間
を短縮できる効果を有する。
声データ及び既知音声データの照合区間の切り出
しの精度を上げることなく認識率の向上を図るこ
とができる効果を有する。又、当該未知音声デー
タと当該既知音声データとの距離に基づいた代表
値を設定する処理の途中で、当該既知音声データ
の音が当該未知音声データの音であるか否かを決
定する基準値が得られたことを確認できるため、
前記代表値を認定する処理を途中で中止すること
ができ、音声の決定に要する処理量及び処理時間
を短縮できる効果を有する。
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明を具体化した一実施例の電気ブロツク
回路図、第3図は音声の短時間エネルギー値を示
す図、第4図は未知側照合区間を示す図、第5図
は既知側照合区間を示す図、第6図は未知側照合
区間と既知側照合区間の各対象区間との関係を示
す説明図、第7図はこの音声の認識装置の作用を
説明するためのフローチヤートである。 図中、1はマイクロホン、2は増幅器、3は
A/D変換器、4はCPU、5はプログラムメモ
リ、6はワークメモリ、101は第1の照合区間
設定手段、102は第2の照合区間設定手段、1
03は対象区間設定手段、104は代表値設定手
段、105は終了手段、106は基準値設定手段
である。
図は本発明を具体化した一実施例の電気ブロツク
回路図、第3図は音声の短時間エネルギー値を示
す図、第4図は未知側照合区間を示す図、第5図
は既知側照合区間を示す図、第6図は未知側照合
区間と既知側照合区間の各対象区間との関係を示
す説明図、第7図はこの音声の認識装置の作用を
説明するためのフローチヤートである。 図中、1はマイクロホン、2は増幅器、3は
A/D変換器、4はCPU、5はプログラムメモ
リ、6はワークメモリ、101は第1の照合区間
設定手段、102は第2の照合区間設定手段、1
03は対象区間設定手段、104は代表値設定手
段、105は終了手段、106は基準値設定手段
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 音が未知である未知音声データと音が既知で
ある既知音声データとを照合して未知音声データ
の音を決定する音声決定装置において、 前記未知音声データ及び前記既知音声データの
2つの音声データのうち一方の音声データに第1
の照合区間Xを設定する手段101と、 前記2つの音声データのうち他方の音声データ
に前記第1の照合区間Xより長い区間を有する第
2の照合区間Yを設定する手段102と、 前記第1の照合区間Xと等しい長さを有し互い
に位置の異なる対象区間ynを第2の照合区間Y
の一端から他端に向つて順次設定する手段103
と、 前記第1の照合区間X及び前記各対象区間yn
において対応するそれぞれの時点の値の距離に基
づいた代表値(P(n))を前記各対象区間ynを
設定した順序に従つて設定して行く代表値設定手
段104と、 前記代表値(P(n))を設定する毎に、先に設
定した代表値(P(1)〜P(n−1))と、その時設
定した第1の代表値(P(n))との大小を比較す
る手段と、 前記先に設定した代表値(P(1)〜P(n−1))
に、前記第1の代表値(P(n))より小さい第2
の代表値があり、且つ、前記第1の代表値(P
(n))と第2の代表値との差が所定値(k)以上ある
場合には、前記代表値設定手段104による代表
値(P(n))の設定を終了する手段105と、 前記各代表値(P(n))のうち前記距離が最も
短いことを示す代表値(P(n))を前記第1の照
合区間Xと前記第2の照合区間Yとの間の基準値
(Z(q))として設定する手段106と を有し、 1つの前記未知音声データについて複数の前記
既知音声データに対する前記基準値(Z(q))を
それぞれ算出し、前記基準値(Z(q))に基づい
て未知音声データの音を決定することを特徴とす
る音声決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245478A JPS61123893A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 音声決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245478A JPS61123893A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 音声決定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61123893A JPS61123893A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0438357B2 true JPH0438357B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=17134254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245478A Granted JPS61123893A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 音声決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61123893A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5880697A (ja) * | 1981-11-07 | 1983-05-14 | ソニー株式会社 | 音声認識方式 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59245478A patent/JPS61123893A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61123893A (ja) | 1986-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | On the importance of phase in human speech recognition | |
| US9514738B2 (en) | Method and device for recognizing speech | |
| Seppänen et al. | Prosody-based classification of emotions in spoken finnish. | |
| JP2010060846A (ja) | 合成音声評価システム及び合成音声評価方法 | |
| JPH0222960B2 (ja) | ||
| JPH0438357B2 (ja) | ||
| JPS60129796A (ja) | 音声入力装置 | |
| JP2003177777A (ja) | 音声特徴抽出方法及び音声特徴抽出装置並びに音声認識方法及び音声認識装置 | |
| US20040083096A1 (en) | Method and apparatus for gradient-descent based window optimization for linear prediction analysis | |
| JPH0438356B2 (ja) | ||
| Kuberski et al. | A landmark-based approach to automatic voice onset time estimation in stop-vowel sequences | |
| JPS61123891A (ja) | 音声の認識装置 | |
| JP2005524118A (ja) | 合成音声 | |
| Medhi et al. | Different acoustic feature parameters ZCR, STE, LPC and MFCC analysis of Assamese vowel phonemes | |
| Lienard | Speech characterization from a rough spectral analysis | |
| JPH0772899A (ja) | 音声認識装置 | |
| KR100275446B1 (ko) | 음소 인식률을 이용한 기본 음소 설정 방법 | |
| Gulzar et al. | An improved endpoint detection algorithm using bit wise approach for isolated, spoken paired and Hindi hybrid paired words | |
| JPH0246960B2 (ja) | ||
| JPS59149400A (ja) | 音声入力装置 | |
| JP2000330581A (ja) | 音声のピッチ差値を利用した音声ファイルの終点検出方法 | |
| JPH0122638B2 (ja) | ||
| JPH0455518B2 (ja) | ||
| Teja et al. | Computationally efficient speaker identification system using AMDF and LPC | |
| JPS60198598A (ja) | 音声認識方式 |