JPS58150996A - 摩擦音抽出装置 - Google Patents
摩擦音抽出装置Info
- Publication number
- JPS58150996A JPS58150996A JP3242582A JP3242582A JPS58150996A JP S58150996 A JPS58150996 A JP S58150996A JP 3242582 A JP3242582 A JP 3242582A JP 3242582 A JP3242582 A JP 3242582A JP S58150996 A JPS58150996 A JP S58150996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fricative
- detector
- pressure
- voice
- waveform
- 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.)
- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発話時の音声信号から母音や他の子音を除去し
て摩擦音のみを強調的に検出する摩擦音抽出装置に関す
るものである。
て摩擦音のみを強調的に検出する摩擦音抽出装置に関す
るものである。
近年、医療福祉機器として言語障害者を対象とした発声
発語の訓練装置が考案されており、言語障害者の発声発
語の習得に徐々に効果をあげている。一方では発声発語
の際の生体の研究も進み、各発声発語の形態も明らかに
されている。たとえば摩擦性子音（ｓ、ｈ等の子音）の
発声は歯茎と舌先、唇と歯などにより形作られる狭い空
間（以下、せばめと記す）に呼気を流し込み、乱流を発
生させることにより行なわれる。そのため、発声開始と
共にせばめにより口内圧が上昇する現象が特徴的に生じ
る。この摩擦性子音に対し破裂性子音（ｐ、 ｔ、
ｋの子音）の発声は唇などにより声道が一時的に完全に
閉じられるため呼気がたまり、口内圧が上昇していき、
ある限界に達した時破裂が生じることによりインパルス
的な音、すなわち破、裂性子音が発せられる。
発語の訓練装置が考案されており、言語障害者の発声発
語の習得に徐々に効果をあげている。一方では発声発語
の際の生体の研究も進み、各発声発語の形態も明らかに
されている。たとえば摩擦性子音（ｓ、ｈ等の子音）の
発声は歯茎と舌先、唇と歯などにより形作られる狭い空
間（以下、せばめと記す）に呼気を流し込み、乱流を発
生させることにより行なわれる。そのため、発声開始と
共にせばめにより口内圧が上昇する現象が特徴的に生じ
る。この摩擦性子音に対し破裂性子音（ｐ、 ｔ、
ｋの子音）の発声は唇などにより声道が一時的に完全に
閉じられるため呼気がたまり、口内圧が上昇していき、
ある限界に達した時破裂が生じることによりインパルス
的な音、すなわち破、裂性子音が発せられる。
一方これらの子音に対し、母音の発声は最初より口を開
けて発せられる。
けて発せられる。
さて上述したような子音や母音の発声発語の訓練は、訓
練装置として従来より一般の音声認識装置等を用いて行
なわれている。たとえば上述した摩擦性子音の練習にあ
たり、摩擦性子音の検出は発声者の前にマイクロホン等
の音声検出器を配置し、その音声検出器により摩擦性子
音を含む音声の音声信号を電気信号に変換する。そして
その後、摩擦性子音が他の子音や母音に比較して４ＫＨ
ｚ以上の高域周波数成分が多いことに着目して、帯域フ
ィルター回路により高域周波数成分を抽出し、全音声エ
ネルギーに占める高域成分エネルギーの割合を測定する
ことにより、摩擦性子音を検出するようにしていた。
練装置として従来より一般の音声認識装置等を用いて行
なわれている。たとえば上述した摩擦性子音の練習にあ
たり、摩擦性子音の検出は発声者の前にマイクロホン等
の音声検出器を配置し、その音声検出器により摩擦性子
音を含む音声の音声信号を電気信号に変換する。そして
その後、摩擦性子音が他の子音や母音に比較して４ＫＨ
ｚ以上の高域周波数成分が多いことに着目して、帯域フ
ィルター回路により高域周波数成分を抽出し、全音声エ
ネルギーに占める高域成分エネルギーの割合を測定する
ことにより、摩擦性子音を検出するようにしていた。
ところが上述したような方法では、母音１ｉ１の発話時
にみられるように発声者によって１１１の周波数成分は
基本波よりも第二法、第三次高調波成分のレベルの方が
高くなることがあり、母音ｌｉｔは摩擦性子音と誤認識
される場合がある。
にみられるように発声者によって１１１の周波数成分は
基本波よりも第二法、第三次高調波成分のレベルの方が
高くなることがあり、母音ｌｉｔは摩擦性子音と誤認識
される場合がある。
また破裂性子音の発話時においても、発話時の破裂によ
り生じる高域周波数成分が検出され、摩擦性子音の発声
として誤認識されてし捷う。
り生じる高域周波数成分が検出され、摩擦性子音の発声
として誤認識されてし捷う。
さらに、従来は音声検出手段としてマイクロホン等を用
いているために、周囲の環境によっては周囲の高い周波
数の騒音を音声と同時に検出してし捷い、摩擦性子音の
発声として誤認識してしまうという欠点を有する。
いているために、周囲の環境によっては周囲の高い周波
数の騒音を音声と同時に検出してし捷い、摩擦性子音の
発声として誤認識してしまうという欠点を有する。
本発明は上記欠点に鑑み、摩擦音の発声訓練の際、口内
圧と音声との関係からとりわけ摩擦音の発声時に生じる
口内圧の上昇を検出する口内圧検出器を設け、前記口内
圧検出器により帯域処理した音声信号の出力レベルを制
御することにより、誤認識を防止し、摩擦音のみを選択
的に検出できる摩擦音抽出装置を提供するものである。
圧と音声との関係からとりわけ摩擦音の発声時に生じる
口内圧の上昇を検出する口内圧検出器を設け、前記口内
圧検出器により帯域処理した音声信号の出力レベルを制
御することにより、誤認識を防止し、摩擦音のみを選択
的に検出できる摩擦音抽出装置を提供するものである。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における摩擦音抽出装置のブ
ロックを示すものである。同図において、１は発声時の
口腔内の気圧の変化を検出する口内圧検出器で、たとえ
ば半導体歪ゲージのような小型圧力検出器等により構成
されている。２は発声時の音声を検出する音声検出器で
、マイクロホン等により構成されている。３は音声検出
器２により検出された音声信号中より摩擦性子音に特徴
的な４ＫＨｚ〜８ＫＨｚの高い周波数成分を抽出する帯
域フィルター回路で、最も簡単にはオペアンプを使用す
る公知のＣＲアクティブフィルター回路等により構成さ
れている。４は口内検出器１の出力レベルにより帯域フ
ィルター回路３の出力を制御する信号制御回路で、電圧
制御増幅器、あるいは電圧制御抵抗回路等により構成さ
れ、口内圧検出器１により検出された口内圧が高い際に
は帯域フィルター回路３の出力を大きく増幅し、口内圧
が低い際には帯域フィルター回路３の出力を減衰させる
Ｏ 上記のように構成された摩擦音抽出装置の使用方法を以
下に説明する。
ロックを示すものである。同図において、１は発声時の
口腔内の気圧の変化を検出する口内圧検出器で、たとえ
ば半導体歪ゲージのような小型圧力検出器等により構成
されている。２は発声時の音声を検出する音声検出器で
、マイクロホン等により構成されている。３は音声検出
器２により検出された音声信号中より摩擦性子音に特徴
的な４ＫＨｚ〜８ＫＨｚの高い周波数成分を抽出する帯
域フィルター回路で、最も簡単にはオペアンプを使用す
る公知のＣＲアクティブフィルター回路等により構成さ
れている。４は口内検出器１の出力レベルにより帯域フ
ィルター回路３の出力を制御する信号制御回路で、電圧
制御増幅器、あるいは電圧制御抵抗回路等により構成さ
れ、口内圧検出器１により検出された口内圧が高い際に
は帯域フィルター回路３の出力を大きく増幅し、口内圧
が低い際には帯域フィルター回路３の出力を減衰させる
Ｏ 上記のように構成された摩擦音抽出装置の使用方法を以
下に説明する。
口内圧検出器１は第２図に示すように口腔内の硬口蓋に
配置するか、あるいは口腔内にフレキシブルな細いチュ
ーブを設置して口外にそのチューブを導き出しチューブ
内の圧力を口外で口内圧検出器１により検出するように
する。また音声検出器２はたとえばマイクロホン等によ
り口の前に配置し、音声を検出できるようにする。
配置するか、あるいは口腔内にフレキシブルな細いチュ
ーブを設置して口外にそのチューブを導き出しチューブ
内の圧力を口外で口内圧検出器１により検出するように
する。また音声検出器２はたとえばマイクロホン等によ
り口の前に配置し、音声を検出できるようにする。
次に上述した方法により摩擦音及び破裂音を発声した場
合の口内圧検出器１、音声検出器２、帯域フィルター回
路３及び信号制御回路４における信号処理について、以
下第３図を用いて説明する。
合の口内圧検出器１、音声検出器２、帯域フィルター回
路３及び信号制御回路４における信号処理について、以
下第３図を用いて説明する。
第３図において、（イ）〜に）は摩擦音としてたとえば
「す」を発声した際の口内圧検出部１、音声検出器２、
帯域フィルター回路３及び信号制御回路４におけるそれ
ぞれの信号処理を施した波形を示すものである。また（
ホ）〜（ホ）は破裂音であるたとえば「パ」を発声した
際のそれぞれの信号処理を施しだ波形を示すものである
。
「す」を発声した際の口内圧検出部１、音声検出器２、
帯域フィルター回路３及び信号制御回路４におけるそれ
ぞれの信号処理を施した波形を示すものである。また（
ホ）〜（ホ）は破裂音であるたとえば「パ」を発声した
際のそれぞれの信号処理を施しだ波形を示すものである
。
（イ）、（ホ）を比較して明らかなように、口内圧検出
部１が検出する摩擦音の口内圧の波形（イ）はもっとも
類似する破裂音の波形（ホ）とは異なった波形を有する
。すなわち母音発音はもともと口を最初より開けて発声
するため口内圧の変化は生せず波形（イ）。
部１が検出する摩擦音の口内圧の波形（イ）はもっとも
類似する破裂音の波形（ホ）とは異なった波形を有する
。すなわち母音発音はもともと口を最初より開けて発声
するため口内圧の変化は生せず波形（イ）。
（ホ）とは完全に異なるものであるが、摩擦音の口内圧
の波形（イ）は口内圧がゆっくりと上昇し、ピークに達
すると再びゆっくりと下降するような曲線となる。これ
に対し破裂音の波形（ホ）は破裂に先行する無音部にお
いて序々に口内圧が上昇し破裂と同時に急激に口内圧が
減少する波形となり、摩擦音の口内圧の波形（イ）とは
異なる。
の波形（イ）は口内圧がゆっくりと上昇し、ピークに達
すると再びゆっくりと下降するような曲線となる。これ
に対し破裂音の波形（ホ）は破裂に先行する無音部にお
いて序々に口内圧が上昇し破裂と同時に急激に口内圧が
減少する波形となり、摩擦音の口内圧の波形（イ）とは
異なる。
（ロ）は音声検出器２により検出された摩擦音「す」の
波形を、（へ）は音声検出器２により検出された破裂音
「パ」の波形を示す。波形（ロ）では「す」における摩
擦性子音部分１ｓ１が口内圧の上昇と共に高周波成分と
してあられれる。これに対し波形（へ）では「パ」にお
ける破裂性子音部分ｌｐｌは、口内圧上昇区間で信号発
生が生ぜず、口内圧の急激な下降と共に微小区間で始め
て信号発生があられれる。
波形を、（へ）は音声検出器２により検出された破裂音
「パ」の波形を示す。波形（ロ）では「す」における摩
擦性子音部分１ｓ１が口内圧の上昇と共に高周波成分と
してあられれる。これに対し波形（へ）では「パ」にお
ける破裂性子音部分ｌｐｌは、口内圧上昇区間で信号発
生が生ぜず、口内圧の急激な下降と共に微小区間で始め
て信号発生があられれる。
さて」二連したような特徴を有する波形（ロ）、（へ）
に対し帯域フィルター回路３により基本波を含む低域周
波数成分を減衰させると、波形（ロ）は波形（ハ）に、
波形（へ）は波形（ト）に処理される。
に対し帯域フィルター回路３により基本波を含む低域周
波数成分を減衰させると、波形（ロ）は波形（ハ）に、
波形（へ）は波形（ト）に処理される。
波形（ハ）及び（ト）から明らかなように、摩擦音「す
」における母音１ａｌと、破裂性音「パ」における母音
ｌａｌとは高次高調波成分が完全に除去されていないが
、信号制御回路４により母音１ａｌの高次高調波成分は
除去される。すなわち波形に）及び（力に示すように、
口内圧が高い波形（イ）、（ホ）に示される期間だけ口
内圧検出器１より信号制御回路４にレベルの高い信号が
送出され、信号制御回路４ではその信号のレベルに基づ
いて波形（ハ）、（ト）を増幅することにより、波形（
ハ）は摩擦性子音１ｓ１の部分だけ増幅される。壕だ波
形（ト）も増幅されるが、口内圧が高い波形（ホ）に示
される期間と波形（ト）との期間がずれているために制
御信号回路４出力される波形は存在せず、摩擦音「す」
との区別ができる。
」における母音１ａｌと、破裂性音「パ」における母音
ｌａｌとは高次高調波成分が完全に除去されていないが
、信号制御回路４により母音１ａｌの高次高調波成分は
除去される。すなわち波形に）及び（力に示すように、
口内圧が高い波形（イ）、（ホ）に示される期間だけ口
内圧検出器１より信号制御回路４にレベルの高い信号が
送出され、信号制御回路４ではその信号のレベルに基づ
いて波形（ハ）、（ト）を増幅することにより、波形（
ハ）は摩擦性子音１ｓ１の部分だけ増幅される。壕だ波
形（ト）も増幅されるが、口内圧が高い波形（ホ）に示
される期間と波形（ト）との期間がずれているために制
御信号回路４出力される波形は存在せず、摩擦音「す」
との区別ができる。
以上のＪ：うに、摩擦音の発声練習の際、音声信号を音
声検出器２により検出し、帯域フィルター回路３を介し
信号制御回路４に送出し、その音声信号を口内圧を検出
する口内圧検出器１により選択的期間だけ増幅させるこ
とにより、最も類似した破裂音と区別して摩擦音を検出
することができ、捷だ同時に帯域フィルター回路３で除
去できなかった母音等の第二次高調波以上の成分の信号
も除去できるだめに誤認識が生じることはない。
声検出器２により検出し、帯域フィルター回路３を介し
信号制御回路４に送出し、その音声信号を口内圧を検出
する口内圧検出器１により選択的期間だけ増幅させるこ
とにより、最も類似した破裂音と区別して摩擦音を検出
することができ、捷だ同時に帯域フィルター回路３で除
去できなかった母音等の第二次高調波以上の成分の信号
も除去できるだめに誤認識が生じることはない。
さらに、口内圧が高くなった時のみに音声信号を増幅す
るように構成されていることにより、周囲の騒音が音声
検出器２により検出されても口内圧検出器１によりレベ
ルの高い信号が信号制御回路に送出されないだめに周囲
の騒音による誤認識を防止できる。
るように構成されていることにより、周囲の騒音が音声
検出器２により検出されても口内圧検出器１によりレベ
ルの高い信号が信号制御回路に送出されないだめに周囲
の騒音による誤認識を防止できる。
以上のように本発明は口腔内の圧力を検出する口内圧検
出器の出力レベルにより、音声検出器から帯域フィルタ
ー回路を介して検出した音声信号を信号制御回路により
制御することにより、摩擦音の検出を他の子音や母音と
区別して検出することができ、さらに周囲の騒音による
誤認識を防止することができ、その実用的効果は犬なる
ものがある。
出器の出力レベルにより、音声検出器から帯域フィルタ
ー回路を介して検出した音声信号を信号制御回路により
制御することにより、摩擦音の検出を他の子音や母音と
区別して検出することができ、さらに周囲の騒音による
誤認識を防止することができ、その実用的効果は犬なる
ものがある。
第１図は本発明の一実施例における摩擦音抽出装置のブ
ロック図、第２図は同摩擦音抽出装置の使用例を示す図
、第３図は同摩擦音抽出装置における各部の波形図であ
る。 １・・・・・・口内圧検出器、２・・・・・音声検出器
、３・・・・・・帯域フィルター回路、４・・・・・・
信号制御回路。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 −奥
１ｆｌ！Ｊ ［３ｒＩＡ （イ） ； ０−＋ Ｐ−α− 七１１シ域゛２イノに７−＠に６クシノ（ン：）ｙ
ｌ〜、−内へ＾〜〜〜−〜リー一■ （チ） ：■ 漸９し回路４め液形 １
ロック図、第２図は同摩擦音抽出装置の使用例を示す図
、第３図は同摩擦音抽出装置における各部の波形図であ
る。 １・・・・・・口内圧検出器、２・・・・・音声検出器
、３・・・・・・帯域フィルター回路、４・・・・・・
信号制御回路。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 −奥
１ｆｌ！Ｊ ［３ｒＩＡ （イ） ； ０−＋ Ｐ−α− 七１１シ域゛２イノに７−＠に６クシノ（ン：）ｙ
ｌ〜、−内へ＾〜〜〜−〜リー一■ （チ） ：■ 漸９し回路４め液形 １
Claims (1)
- 口腔内の圧力を検出する口内圧検出器と、音声を検出し
、音声信号に変換する音声検出器と、前記音声検出器の
出力である音声信号から摩擦子音に特徴的な周波数成分
を抽出する帯域フィルター回路と、前記口内圧検出器の
出力レベルにより前記帯域フィルター回路の出力レベル
を制御し、摩擦音のみを検出する信号制御回路とを具備
する摩擦音抽出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242582A JPS58150996A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 摩擦音抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242582A JPS58150996A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 摩擦音抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58150996A true JPS58150996A (ja) | 1983-09-07 |
| JPS6260717B2 JPS6260717B2 (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=12358593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3242582A Granted JPS58150996A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 摩擦音抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58150996A (ja) |
-
1982
- 1982-03-03 JP JP3242582A patent/JPS58150996A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260717B2 (ja) | 1987-12-17 |
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