JPS5855996A - 単音節音声認識システム - 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】 本発明は、単音節音声認識システム、特に音声信号の周
波数分析結果にもとづいて特徴量を抽出して認識処理を
行なう音声認識システムにおいて１、母音部分に対応し
た標本点を抽出し、該標本点く対応し、た母音特徴量に
よって認識対象候補単音節を選び出し、該候補単音節に
対して２次。照−合をとるようにして処理速度を向上し
た単音節音声ｇ繊、　　　　　　′ システムに関するものである・ 音声認識システムにおいては、音声信号の周波”数分析
結果を利用して各音素の特徴を有効に表わしているパラ
メータを抽出し、該抽出されたパラメータと登録単語に
対応した予め登録されている音素のパラメータと照合し
て未知入力音声のｆ！識を行なうようにされる。即ち上
記パラメータとして例えば第１１″゛２ト周波数ゝよび
第２−“ント周波数などをサンプリングしてこのパラメ
ータを使用するようＫされる。しかし、上記照合に当っ
て、サンプリング点を大にとりより精密麦照合を行なお
うとすると、上記照合処３１Ｋｉ＋する時間が大となる
。

このため、上記パラメータが時間的になだらかに変化す
る点即ち定常性をもつ点がいわば母音に対応する音節に
対応していることを利用し、轟験母音部分にもとづいて
１次照合を行なって候補を絞り、その結果を利用して２
次照合することが先に提案された（特開昭５４−１４５
４０９号公報）。

本発明は、上記提案に係る単音節認ＩＩ／ステムを更に
進展せしめることを目的とし、比較的簡単な手段によっ
て上記母音部分に対応する標本点を選定するよう和する
ことを目的としている。そしてそのため、本発明の単音
節ｇ識システムは、音声信号の周波数分析結果を利用し
て当該音声信号の特徴量を抽出し該特徴量に対応して未
知入力音声の認識を行ｔｋりぺく、上記未知入力音声中
の母音部分に対応した標本点にもとづいて抽出された特
徴量と予め単音節毎忙登碌されている母音基準製微量と
を照合することによって認識対象候補単音節を決定し、
該決定された！＆！識対象候補単音節に対して上記未知
入力音声との２次照合を行なうようにした単音節音声認
識システムにおいて、上記母音部分和対応した標本点が
、上記単音節音声ｔサンプリングした悌標本点ずつ噛れ
た少なくとも３標本点によって定義される変動量Ｖ（Ｘ
ｔ−ｓ。

Ｘｔ、　Ｘｉ’ｓ　）が音声パワー最大点よシも以稜の
区間において最小となる標本点ｔによって決定されてな
ることを特徴としている。以下図面を参照しつつ説明す
る。

［１図は本発明の一実施例構成を示し、第２図Ｆｉ＊１
図図示の母音定常部抽出回路部の一実施例構成を示す。

第１図において、１は帯緘フィルタ群であって入力音声
をＮチャンネル例えば１５チヤンネルの周波数信号Ｐｓ
（ｔ）　、　Ｐ、１１ｇ）　、・・・・・・、Ｐ−８）
に分解する本の、２Ｆｉパラメ一タ抽出回路部であって
入力音声即ち単音節音声の特徴量（パラメータ）例えば
第１ホルｊ　Ｗ　）周波数に相当するモーメントＭｌ＋
第２ホルマント周波数に相当するモーメン）Ｍｓ中更に
＃：を低域電力や高域電力などを抽出するもの、３ａ母
音定常部抽出回路部であって母音部分に対応する定常部
を判定して当該定常部に鋏当する標本点を決定しかつ当
該標本点近傍のパラメータ（ｔｆ特徴量）を切出すもの
、４．５は夫々切換回路であって登録音声に対応した情
報を登録する登碌毫−ドと未知入力音声を認識する認識
モードとを切換えるもの、６は母音定常部パラメータ登
碌部であって各登録単音節に対応した母音基準製微量を
格納するもの、７け母音定常部照合・候補選定部であっ
て認識モード時に上述の母音等微量にもとづいて認識対
象候補単音節を選定するものを表わす。

更に８はパラメータ時系列登録部であって各登録単音節
毎に特徴量（パラメータ）を時系列に格納する亀の、９
は候補選択回路部であって上述の候補選定部７によって
選ばれた候補単音節（複数個）Ｋ対応している基準特徴
量（パラメータ）時系列情報を次のパラメータ時系列照
合判定部１０に導び〈本の、１０はパラメータ時系列照
合判定部であってＩＷ繊モード時に未知入力音声の特徴
量（パラメータ）時系列情報と上記候補単音節のそれと
の照合をとる毛の、１１は出力回路部であってめ１れた
カテゴリ名を出力するものを表わしている。

パラメータ抽出回路２Ｆｉ、公知の如＜、−足ｍ期のク
ロック・パルスが発生する毎に （、ノー１．２）　　　（１１ に示す演算に対応して第１ホルマント周波数および第２
ホルｉント周波数などに対応した特徴量ケ計舞し、その
結果を図示しないレジスタに記憶する。なお、上記第（
１）弐において、Ｐ４（ｔ＊）は例えば１０１０５ａ毎
の時点＃鴨においてサンプリングばれた嬉イ査目のフィ
ルタの出力、Ｗ（ｊはその荷重、Ｆイはその中心周波数
を表わしている。そして上記荷重ｗ＝７は上記量Ｍ、　
、Ｍ、が第１および第２ホルマント周波数に一致するよ
う実験的に決定されるものと考えてよい。

母音定常部抽出回路部３１１ｔ、本発明の主すな特徴部
分に対応するものであり、第２図を参照しつつ後述され
るが、上記登録単音節毎声や未知人力単音節音声をサン
プリングした％標本点ずつ離れた少なくとも３＠本点に
よって定義される変動量Ｖ（Ｘｔ−ｓ、　Ｘｔ、　Ｘｔ
＋％）が音声パワー最大点よりも以後の区間において最
小となる標本点ｔ′ｆ決定しかつ当該標本点を近傍のパ
ラメータ（母音製微量）を切出すようＫされる。

登録モードにお諭ては、切換回路４．５は夫々図示上方
出力を出力するよう切換えられており、次の如く処理き
れる。即ち、 （１）　　登録単音節音声は、帯域フィルタ群１をへて
パラメータ抽出回路部２に導びかれる。そしてパラメー
タ抽出回路部２＃ｉ、上記登録単音節音声に対応し九パ
ラメータを時系列で抽出する。

（２）　　該抽出されたパラメータ時系列は、パラメー
タ時系列登録部８に登録される。

（３）一方母音定常部抽出回路部３は、上記抽出された
パラメータ時系列中から、上述の如く、母音製微量を切
出し、該母音製微量は母音定常部パラメータ登録部６に
登ｉ＆これる。

次に認識モードにおいては次の如く処理される。

該モードにおいては、切換回路４．５は図示下方に切換
えられる。

（４）未知入力単音節音声は、上記処ｙＪ（１）と同様
にパラメータ時系列の形に変換される。

（５ン　　そして母音定常部抽出回路部３は、上記処理
（３）の如く母音製微量を切出して、母音定常部照合・
候補選定部７に導び〈。

（６）　　母音定常部照合・候補選定部７は、母音定常
部パラメータ登録部６から順次読出される母音）ｆｉ準
特ヶ量お上う切換。５．ヵ１．供給え□。

音響微量とを照合し、照合距離のより小さいもの力島ら
候補単音節を複数個選定する。

（７）該選定された候補単音節は、候補選択回路部９ｒ
ｌｃ通知され、２次照合に入ってゆく。

（８）　　即ちパラメータ時系列登録部８からパラメー
タ時系列が順次読出され、候補選択回路部９Ｖｉ、上記
候補として抽出された上記候補単音節に対応するパラメ
ータ時系列のみをパラメータ時系列照合判定部１０　Ｋ
導び〈。

（９）一方パラメータ時系列照合判定部１０　Ｋ＃ｉ切
換回路５から未知入力単音節のパラメータ時系列が供給
されており、両者パラメータ時系列が照合される。そし
て、パラメータ時系列照合判定部１０Ｆｉ、もっともよ
く照合のとれた単音節カテゴリ名を出力回路部１１に通
知する。

本発明の単音節音声認識システムは、上述の如く動作す
るが、本発明においては上記母音定常部抽出回路部３に
よる母音定常部を抽出する処理に１つの特徴をもってい
る。第２図は上記母音定常部抽出回路部の一実施例構成
を示している０図中の符号１２−１．１２−２．・・・
・・・、１２−１は夫々個別パラメータ変動量算出回路
、１３は加算回路、１４は最小値検出回路、１５Ｆｉパ
ラメータ・バッファを表わしている。

上述のパラメータ（４Ｉ微量）は一般に複数個の個別パ
ラメータから成立っている。紋各個別パラメータの時系
列を夫々−１ｇ’　ｍ’１ｇ’　＃　”団’Ｉ　’１ｇ
’とするとき、各時系列の情報は夫々個別パラメータ変
動量算出回路１２−１．１２−２．・・・・・・ｋ導び
かれる。

各変動量算出回路１２−１．１２−２．・・・・・・、
１２−Ｊは、夫々回路１２−　Ｉ　Ｋ示される如き構成
をもっており、例えば時系列ｇ　ｔ　ｔ／の情報はシフ
トレジスタ１６−１に入力されてゆく、そして、シフト
レジスタ１６−　Ｉ　Ｋおける段階で襲個隔った３個の
段から、信号−トＩＨ”ｔｍ　’ｔ＋％が抽出される。

そして減算回路１７−１．１８−１．絶対値回路１９−
１．２０−１、加算回路２１−１によって ’ｔ（’１−％＃　’ｔｍ　’ｔ’ｓ）　−１’ｌ＋ｓ
−”ｔｌ　＋　ｌ’ｔ−ｓ−”１を算出し、各算出され
た町が時系列の形で加算回路１３′に導びかれる。一方
、個別パラメータ町がパラメーターバッファ１５に貯え
られる。

個別パラメータ変動量算出回路１２−２．・・・・・・
。

１２−　Ｊ　においても夫々ガ、・・・・・・ｅ　’ｊ
を算出してゆく、そして加算回路１３は、各標本点毎に
＊、４９．＋・・・・・−４９１ 即ち、変動量 Ｖ（Ｘ、−魯・Ｘ＃・Ｗｔ＋悌） 回路１４に導びかれる。該最小値検出回路１４は、ｉ上
記変動量Ｖが最小となる標本点ｔを決定する。

なお、単音節音声の場合には、上記母音定常部は全体の
後半に位置しており、音声パワーが最大となる点以後に
おける上記変動量Ｖの最小となる標本点を決定すること
によって、雑音などにわずられされない形で所望の母音
定常部ＫＭ当する標本点を決定できる。

上記の如く、所望の標本点が決定されると、図示パラメ
ータｅバッファ１５に貯えられているパラメータの中か
ら上記標本点の近傍のパラメータ即ち母音特徴量が第１
図図示の切換回路４に導びかれる。

菖２図図示の如き母音定常部抽出を行なうことによって
、母音定常部抽出のための処理が大幅に簡単化される。

また上述の如く３％標本点分だけ隔った値町＋、、　＃
ｔ９ｇ％−１を用いているので、局部的なパラ・メータ
の変動部分が無視されることとなり、単音節音声の場合
における後半に位置する特徴量の平担部分を正しく抽出
することが可能となる。

以上説明した如く、本発明によれば、母音定常り、母音
定常部を抽出して１火照合を行なうクステムの実現を更
に一歩進めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示し、第２図は第１図
図示の母音定常部抽出回路部の一実施例構成を示す。 図中、２Ｆｉパラメ一タ抽出回路部、３Ｆｉ母音定常部
抽出回路部、７は母音定常部照合・候補選定部、９は候
補選択回路部、１０はパラメータ時系列照合゛判定部を
表わす。 特許用願人　　富士通株式会社 代理人弁理士　　森　１）　寛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音声信号の周波数分析結果を利用して当該音声信号の特
   微量東抽出し該特徴量に対応して未知入力音声の認識を
   行なうべく、上記未知入力音声中の母音部分に対応した
   標本点にもとづいて抽出され九特微量と予め単音節毎に
   登録されている母音基準特徴量とを照合することによっ
   て認識対象候補単音節を決定し、該決定された認識対象
   候補単音節に対して上記未知入力音声との２次照合を行
   なうようにした単音節音声認識システ、、ムにおいて、
   上記母音部分に対応した標本点が、上記単音節音声をサ
   ンプリングした弊標本点ずつ離れた少なくとも３標本点
   によって定義される変動量Ｖ（Ｎｔ−ｓ。 ’Ｋｔ、　Ｗｔ＋ｓ　）が音声パワー熾火さよりも以後
   の区間において最小となる標本点感によりて決定されて
   なることを４り徴とする単音節音声認識システム。