JPS592095A - パタ−ン比較装置 - 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、特徴ベクトルの系列で表わされた複数種類の
標準パターンと入カバターンとの比較を行い、入カバタ
ーンの識別を行うバタ・−ン比較装置に関し、特に連続
して発声しｒコ単語音声の認識などに適用可能なパター
ン比較装置に関する。

人間にとつＣ最も自然な情報発生手段である音声が、人
間−機械系の入力手段とし゛Ｃ使用できれば、その効果
は非常に大きい。その場合、音声認識装置とし°Ｃは、
より自然な発声で認識できる条件とし゛Ｃ１連続しｃＨ
声した音声の認識ができることが望ましい。

連続し゛Ｃ発声したＬ１１語音声の認識に有効なパター
ン比較装置とし゛Ｃ１動的計画法（以下ＤＰというンを
２段回用いたいわゆる２段ＤＰ法を用いたパターン比較
装置が既に実用化されＣいる。

しかし、この２段ＤＰ法は重復しｔコ計算が多く計算量
が膨大で、従ってこの力演を用いた実時間処理が可能な
パターン比較装置は、極めＣ高速の処理が訣永され、装
置も複雑となり、高価なものとならざるを得ない。

本発明は以北の欠点を除去しｔコバターン比較装置に関
するもので大幅に計算量を減らすことかできる。

以下、本発明に利用している原理につい゛Ｃ説明する。

本発明のパターン比較装置は、抽々の人カバターンの認
識に用いることができる。入カバターンのイ々つとしＣ
は、例えば連続してｋＡされる連続単語音用がある。

人間により発声される音声は人によりまた時により変化
し、基準となる標準パターンに対し時間的に非線形に伸
縮したものとなつ°Ｃいる。この非線形に伸縮しＣいる
入カバターンと標準パターンとを比較し入力音声の認識
を行うためには、入カバターンと標準パターンの各特徴
ベクトルの対応付けを非線形に行い、入カバ・大−ンが
どの標準パ少−ンと最も類似しＣいるかを計算する必要
がある。しかしこの人力音声は非線形に伸縮するとはい
つ°Ｃも異宮に長く伸びたり、短くなったりすることは
ｔ２い。

本発明はこのような人カバターンの物理的な特徴に注目
し、入カバターンと標準パターンを比較する際には無制
限にすべ°Ｃの可能性につい′Ｃ比較するのではなく、
人カバターンの物理的な性質により定まるある妥当と考
えられる範囲につい′Ｃ比較を行うようにしたものであ
る。

入力音声信号はパターン比較装置において、周波数分析
、１．ＰＣ分析、ＰＡＲＣＯＲ分析、相関分析等により
、いく一つかの数値の組（特徴ベクトル）の系列Ｉｎ変
換され、この入カバターンの特徴ベクトルと比較の対象
となる標準パターンの特徴ベクトルとが各ベクトル毎に
比較される。この各ベクトル毎の比較値、すなわちベク
トル間の距離を合計し？、−累積距離というものをパタ
ーンの類似の尺度）こ用いる。この累積距離を計算する
場合、各ベクトル毎の比較をすべＣの組み合わせについ
０行うのは計ａｍが膨大となり、パターン比較装置とし
゛Ｃ実用化することができない。

入カバターンを一万の軸に、標準パターンを他方の軸と
する平面（以下、ｉ−ｊ平面という）を考えると、入カ
バターンおよび標準パターンの各ぺ、クトルの組み合わ
せというのは、ｉ−ｊ平面上の各格子点（以下、単に点
という）により示すことができる。従つ゛Ｃ前記あらゆ
る組み合わせについ′Ｃ各ベクトル間の距離を計算する
とは、各点におけるベクトル間の距離を計算することで
あり、累積距離を言１葬するとは、入カバターンの特徴
ベクトルと、それに対応する標準パターンの特徴ベクト
ルのベクトル間距離を順次計算し合計していくことであ
る。この累積距離を計算する過程で選択された、入カバ
ターンと標準パターンの特徴ベクトルの対応、すなわち
点列を径路という。

前記した入カバターンの物理的な性質を考慮して比較の
範囲を限定するということは、本発明においＣは径路の
選択に向未条件を設けるということである。

ここで、以後の説明におい′Ｃ用いる用語おまひ記憶に
ついご説明する。

Ａ：入カバターン（／１＝ａ１ａ２−ａ１・・−ａｌ　
）、ａ、は第ｉフレームの特徴ベク］・ル、１は入カバ
ターンのフレーム数 Ｒ″：　負＝　ｎ　ｊｊ；４　準ハ’ｉｌ　−ン（Ｒ”
＝ｂ、”ｈ’：　・−ｂｊ’、、４．、”、　）ｂｎ３
　　は第ｎ標準パターンの第ｊフレームの特徴ベクトル Ｊ”は第ｎ標準パターンのフレーム数、Ｎを標準パター
ンの総数とするとき １　＜　ｎ　＜　Ｎ ｄ”（ｉ、ｊ）　：第ｎ標準パターンの第ｊフレームの
持依ベクトルｂｊ　　と入カバターンの第ｉフレームの
特徴ベクトルａｉとのベクトル間距離 Ｄ（ｉ）：　第１〜第ｉフレームまでの入カバターンと
、各機中パ・ターンの最適な和み合せの結合パターンと
のパターン間の距離（以下、終端累積距離という） Ｎ（ｉ）：　第１〜Ｎ４　ｒ　′クレームまでの入カバ
ターンに対する各標準パターンの最適な和み合せの結合
パターンを求めたときの当該結合バシ・−ンを構成する
最後尾標準パターンを示す番号（以下、最後尾標準パや
−ン名］Ｂ　（＋）　：　Ｎ（ｉ）の始点フ１／−ムの
１一つ手前のフレームを示す准号（以下、バックポイン
タという　　） Ｄ”（ｉ、Ｊ）　：入カバターンの第１〜第ｉフレーム
までの部分パ・、ターンとＲ′″の第１〜第ｊフレーム
までの部分パターンのパターン間の距離（以下、部分累
慣距ｍＤｉ／（ｉ、ｊ）という】と、Ｄ（ｉ’−１）と
の和のｉ′につい′Ｃの最小値（以下、中間累積距離と
いう］ Ｂ”（ｉ＝　３　）　：　ｇ　分ＩＡ’ｒｌ　距１’ｉ
　Ｄｒノ（ｒ　ｔ　Ｊ　）　（！：　ＩＪ（＋’−１）
　トの和を最小にする１′を１／、すなわちす番号（以
下、中間バックポインタというンただし、ａｒｇｍｉｎ
□は０内の値を×について最小化したときの×の値を示
す。

Ｉ）”（ｉ）　：　ｊ＝、Ｔ”のときの中間累積距離で
あり、Ｄ”（ｉ）−Ｄ”　（ｉ　、　Ｊ”）　’？’　
アル。

Ｂ”（ｉｌ：　ｊ＝ｓ”のときの中間バックポインタで
あり、Ｂ”（ｉ）＝１３”（ｉｌＪ”）でアル。

本発明は、入カバターンか第１゜フレームで終了すると
仮定した場合、最後尾パターンをＲ１′としたときの「
１月１ん累梢距ＭｔＩ）”（ｉａ・）を求めるのに、ｉ
′を始端フレームｅ’６・を終端フレームとする入カバ
ターンの部分パターンＡ（ｉ’−１，ｉ６・］と標準パ
ターンＲｎとのＤ　Ｉ’マツチングを始端照自出、終端
点固定とし′Ｃ行うものであつＣ１始端点ｉ′における
中間累積距１ｆｆｉの初期値Ｄ”（ｉ’、１）と中間バ
ックポインタの初ＩＬＪＩ　（ｉＢ”　（ｉ’　、　ｏ
　）−ｔ、−Ｄ”（１’、１）　＝　Ｄ（ｉ’−１）−
ｔ−ｄ”（ｉ、１）Ｂ”（＋’、す：　Ｂ”（＋’　−
１）とすることによつ゛Ｃ１第ｉ’−１フレームまでの
ＤＰマツチングの続きとしＣ部分バタ・−ンＡ（！’　
１　、　ｉ６・）色標準パターンＲｎのＤＰ“マツチン
グを行うものである。このようにすることによって、例
えば、第１図に示すようなマツチング径路に対する拘束
条件のもとでは、取り得るマツチング径路は第２図のＰ
の領域内に制限され、Ｄ”（１６“・）を求めるために
必要とされるｄ”（ＬＪ）　、Ｄ”（ｉ、　ｊ）の計算
は領域１円の各点につい′Ｃそれぞれ１回行うのみでよ
い。第２図において横軸は入カバターン、縦軸は最後尾
標準パ李−ンＲｎである。領域Ｐは傾き１／２の直線Ｐ
、と傾き２の直線２とで囲まれた領域となつ′Ｃいいる
◎Ｄ”（１，ｊ）を求めるには、第１図から明らかｆ！
　Ｊ、　ウＩｃ　Ｄ”（ｉ−２，ｊ−ＩＪ、Ｄ”（１−
１，ｊ−１）、Ｄ”（１−１，ｊ−２）。

ｄ”（１−１，ｊＬｄ”（１，ｊ）　ＣＤｈワｂ＞”ｙ
ｃイレｊ：！　Ｊ：　Ｌ”カラ、ｉ３　ｉフレーム上の
中間累積距離Ｄｎ（１６）、ｊ）（ただしｊ”’　ｔ　
２＃・・・、Ｊ″′ンを求めるには、第ｉ−１フレーム
、第ｉ　−２フレーム上の中間累積距離Ｄ″’（１−１
，ｊＪ。

Ｄ”（１−２，ｊ）　Ｊ：ｉ　、Ｊ：　Ｏ’第ｉ　−１
７し”　ム、１ｉｌｊ　ｉ　−）　Ｌ／　−ム上のベク
トル間距Ｍｌ　ｄ″（１−１，ｊＬｄ”（１，ｊ）　（
ただしｊ＝ｘ、２．・・・、　Ｄ＞を記憶しＣおくのみ
でＪ二い。

このとき、Ｄ”（１６１ンは ｐｎ（１，ｐ）＝Ｄ”（１ｂ）、Ｊ” とし′Ｃ求めることができる。

以上のように、入カバターンのフレームｉが１フレーム
進む毎に、そのフレーム上の中間累積距離Ｄ”（ｉ、ｊ
）　（ただし、ｊ”’　ｅ　”　、＋＋＋、　Ｊ”　；
　ｎ＝１　＊’Ｌ・・・、Ｎ）を１フレーム前と２フレ
ーム前の中間累槓距ｔｌ１１．　Ｄ”（ｉ−ｉ、ｊ）、
Ｄ”（ｉ−５１，ｊ）と１フレーム前および当ｇ　７　
ｖ　−ム（７）ヘク）　ル問丸１　ｄ”（ｉ−１，ｊ）
、ｄ”（ｉ、ｊ）（ただしＪ＝’　−”　ｅ”’ｅ　Ｊ
”；　ｎ＝１　、２　、＝、Ｎ）ｂ＞ら求め、Ｄ　（１
）　＝　ｍｉｎ　（Ｄ″（ｉ、Ｊ”ン〕　とし゛Ｃ第ｉ
フレ゛−ムまでの終端累積距ｉｔ求めることができる。

このよ’）　＋ｒ　シ’Ｃ求メラレｔ：、　Ｄ”（１，
ｊ）　（タｒコｌ、　ｊ＝１．２．＝・、Ｊ”。

１＝ｌ　、　２　、・・・、Ｎ）は必要がなくなるまで
すなわち次のフレームないしその次のフレームにおける
Ｄ”（ｉ、ｊ）＠＋誘終了まで記憶される。

また、Ｄ（１）に対するバックポインタ（Ｄ（ｉ）に対
する始端点から１を差し引いた値）Ｂ（ｉ）は次のよう
にし′Ｃ求まる。

Ｄ”（’ｔ３）に対する中間バックポインタをＢ”（１
，ｊ）とするとき、 １）Ｄ′″（ｉ、ｊ）＝Ｄ″（ｌ−２，ｊ−１）＋ｄ”
（１−ｔ　、ｊ）＋ｄ”（１，ｊ）のときは Ｂ”（ｉ、ｊ）＝Ｂ”（ｉ−２，Ｊ−１）２）　　Ｄ”
（１，ｊ）＝Ｄ”（ｉ−４，ｊ−１）−１−ｄ″（ｉ、
　ｊ）ノド＞　ハＢ”（ｉ　、　ｊ　）＝Ｂ”　（ｉ　
−１、１−１）８）　デ（ｔ　、ｊ用Ｄ”（ｉ　−１、
ｊ　−２）＋ｄ’″（ｆ、Ｊ）のときはＢ”（ｉ　、　
ｊ　）＝Ｂ”（１−１、ｊ−２）とおくことにより Ｄ（＋）＝Ｄ仝（ｉ、Ｊ’） とすれば 旧：）＝Ｂ１（Ｉ、Ｊ′ｌ′） となる。従つ°Ｃ１Ｂ“（１，ｊ）についても、１フレ
ーム前と２ヴレニム前のものを覚えておく。

なお、第８図のＪ：うな径路の場合は、ＤＩ″（１，ｊ
）・Ｂ”（１，ｊ）は１フレーＬ前の値を覚えＣおくｔ
ごはでよい。

以上説明しｔ：原理を用いた本発明のパターン比較装置
の実施例につい°Ｃ説明する。第４図は本発明のパター
ン比較装置を連続単語認識に適用した場合の一実施例を
示すブロック図である。図において、　Ｉｎは音声信号
の入力端子、（１）はフィルタ１＜ンク等で構成された
特徴抽出部であつＣ１人力音声信号を特徴ベクトルａｉ
の系列Ａに釣換する。（２）は単語標準パターン記憶部
であつ゛Ｃ４認識語索だるＮ個の単語がそれぞれ標準パ
ターンＲｆｌ＝ｂｒ・・・ｂｒ；、。。

Ｊｎ、（１≦ｎ≦Ｎ）として特徴ベクトルの形で予め登
録されＣいる。（３）はベクトル間距離計算部であつＣ
１入カバターンの第ｉフレームにおける￥’￥？ｌ！！
ベクトルａ・とｎ番目の単語標準パターンＲｎの特徴夏 ベクトルｂｉ、との距ａｄ”（ｉ、ｊ）　ｆ：、ｊ＝１
，２．−、Ｊ”についＣ求め、必要がなくなるまで記憶
する。本実施例においＣは中間累積距離を計算しＣいる
フレームの１つ前のフレームおよび当該フレームのベク
トル間距離を当該フレームの中間累積距離を計算するま
で記憶する。ｄ”（ｉ、１月は、例えばａｊとｂｊの市
街距離とし゛Ｃ定義できる。すなわち、ベクトルの次元
をｌとし、ａｌ＝（ａｉｌｙａ１２ｐ”’＋ａｉｌＬ”
ｊ＝（ｂ”３ｕば２．°°・、ｂ″３１）とするとき（
４）は累積距離計算部であつ゛Ｃ１第ｉフレームにライ
゛ｒ　中１１４１累ｍ距Ｈｆ　Ｄ”（（、ｊ）　、　終
端累積ｈ’Ｊｉｌｉｎｔ　Ｄ　（ｉ）。

中間バックポインタＢ”（’ｔＪ）　ｔバックポイン９
　Ｂ（ｉ）をｊ＝１　ｒ　２　ｔ　”’　＋　Ｊ　”　
；　ｎ　＝１　ｐ　２ｐ　”・ｐ　Ｎについ°Ｃ求め、
最後尾の単語を示すＮ　（ｉ）を求める。第１図に示し
たマツチング径路の拘束条件が採用されると、Ｄ”（ｉ
、ｊ）、Ｄ（ｉ）は次の式から求まる。

Ｄ（ｉ）＝ｍｉｎ　（Ｄ”（ｉ、、ｒ”））Ｂ”（ｉ、
ｊ）、Ｂ　（ｉ）１．ｔ　次ＣＤ式カラ求ｔ　ル。ＢＩ
ｌｌ（ｉ、ｊ）　ｉ、ｔＢ”（ｔ、０）＝Ｂ”（ｉ　−
１）　を初期条件（！：　１．／　’Ｃ１）　　Ｄ”（
ｉ、ｊ）＝Ｄ”（ｉ−２，ｊ−１）＋ｄ”（ｉ、ｊ）＋
ｄ”（ｉ−１，ｊ）のときは Ｂ１１１（ｉ　、　ｊ　）＝　ｌｉ”（ｉ−２，ｊ−１
）　　　　　　　　　”’　（２）２）　　Ｄ”（ｉ、
ｊ）−Ｉ）”（ｉ−１，ｊ−１）＋ｄ”（ｉ、ｊ）ノド
ａｋＬｔＢ”（ｉ＃ｊ）＝Ｂ’″（ｉ　−１、ｊ−１）
　　　　　　−＋３）８）　　Ｄ”（ｉ、ｊ）−Ｄ”（
ｉ−１，ｊ−２）＋ｄｒ′（ｉ、ｊ）（７）ト＆ハ１３
”（ｉ　、　ｊ）＝Ｂ”（ｉ　−１、ｊ　−２）　　　
　　　　　−（４）としＣ求まり、Ｂ　（ｆ）は式（１
）を満足する単語番号をｎとすれは Ｂ　（ｉ）　−Ｂ会に、、ｒ’＞　　　　　　　　・・
・（５）となる。また　Ｎ　（ｉ）　＝台　である、。

以上のようにし°Ｃ求められた終端累積距離Ｑ　　会 Ｄ（ｉ）＝Ｄ　　（ｉ、Ｊ）は終端累積距離記憶部（５
）に、パックポインタＢ（ｉ）＝Ｂ”（ｉ、Ｊ”）１よ
パックボイアン記憶部（６）に、最後尾単語番号Ｎ（ｉ
）＝ｎは最後尾単語記憶部（７）に記憶される。

ｆｔ　オＤ”（ｉｔ　ｊ）　、Ｂ”（ｉ、ｊ）　（ｆ：
　？　シｊ＝Ｌ２＋”−ｔＪ”；ｎ＝１．２．・・−Ｎ
）は必要がなくなるまで、累梢距離計算部Ｑ４に一時的
に記憶される。本実施例におい°Ｃは中間累積距離を計
算し°Ｃいるフレームの１つ前および２つ前のフレーム
の中間累積距離を当該フレームの中間累積距離を計算す
るまで記憶する。

また終端累積距離記憶部（５目こ記憶される終端累積距
離Ｄ　（ｉ）は、式（］）の初期条件を求めるために必
要ナモノテアリ、Ｄ（ｉ）ニツイ’ｒ　ｌ、ｔ　Ｄ”（
ｉ＋１．１）　ｆ求めるまで記憶されＣおればよい。

（８）は音声区間検出部であっ゛Ｃ１入方信号の大きさ
等から音声区間を判定するものである。音声区間検出部
（８）が、音声大刀が開始されたことを検出するとフレ
ーム数計数ｍ１（９）はフレーム毎に計数をはじめる。

前記の処理は第ｉフレームについての処理であったが、
このフレーム数計数部１９）＋７）　＋ｖｌ−数値がす
なわちこのｉを設定し′Ｃいる。従っ゛ｃ１前記と同様
の処理が、フレームが１進む毎ニ行われることになる。

フレーム数計数部１９）は音声区間が検出されると計数
を始め、音声区間が終了するとリセットされる。最後尾
単語記憶部（７）、バックポインタ記憶部（６）には、
従っで、Ｎ　（ｉ）　、　Ｂ　（ｉ）が１＝１．２．・
・・、１につい°Ｃ記憶されることになる。

セグメンテーション部１１０はバックポインタ記憶部（
６）に対し、所定のパックポインタを読出すべき命令を
発するものである。すなわち、セグメンテーション部＋
Ｉ４がｉなる値をバックポインタ記憶部（６）に発する
と、パックポインタ配備部（６）からはパックポインタ
Ｂ（ｉ）が読出される。セグメンテーション部ＱＯはバ
ックポインタ記憶部（６）がらＢ　（ｉ）なる値を受は
取ると、その同じイ的をバックポインタ記憶部（６）に
発する。従って、ｔＮ声区間検出部（８）が石川入力の
終了を検知すると、〜フレ、−ム数計数部（９）の最終
値■がセグメンテーション部ｕ１に供給すｒｔ。

セグメンテーション部０１は先ずＩなる伯をバックポイ
ンタ記憶部（６）に発する。以後、Ｆｌｉｔ記説明の動
作に従って、パックポイン４Ｉ記憶部（６〉がら、Ｂ（
ｉ）Ｂ（Ｂ（１））　、Ｂ（Ｂ（＋３（Ｉ）ンンｓ”ｐ
　Ｏｆｔ　ル用カがＩ！Ｉｌ’ｉ　’？Ａ　１％られる
こ２゛にｌ（る。これらの値は最後から２番目の単語の
終りのフレーム、同８番目の終りのフレーノ・、同４番
目の終りのフレーム、・・・というモノであり、Ｎ　（
ｉ）はｉフレームで終る単語であったがら、この値をそ
のまま最後尾単語記憶部（７）に与えると、最後の単語
から逆の順序で認識結果が得られる。なお認識結果が逆
のｊ、ｌｉ’ｌ序で得られないようｌこするためには、
この順序の変換をバックポインタ記憶部（０）の出刃に
対し°Ｃ行うが最後尾単語記憶部（７）の出力に対して
行えばよい。

第５図は前記実施例装置の機能をソフトウェアで実現し
た場合のフローチャートであり、以下前記実施個装Ｙη
１の各部の動作と結びっけ゛Ｃ説明する。

ステップ１００〜１０４は累積距離１）　（ｉ）　、中
間累積距離”（’ｐＪ）　＊バックポイノ月３（ｉ）、
中間バラ・クボインタＢ”（ｉ、ｊＪの初期化を行う部
分である。

ステップ亙ｏ６〜１１１は第ｉフレームのトキに実行す
る処理である。ステップ亙０７は第ｉフレームにおける
中間累積距離と中間バックポインタのυ期値を与える部
分である。ステップｊｏ９〜１１１　（７）処Ｊ」は、
主とし°Ｃ累梢距離計算部（４）で行われる処理である
。ステップ１１０における記法ｎ＝ａｒｇｍｉｎ（Ｄ”
（ｉ、Ｊ”））ｉ、ｔｌ）”（ｉ、Ｊ”）　ヲｆ＃を小
ｊ’−スルｎ　ヲＱ　トオくという意味である。ステッ
プ１０９は中間累積距離Ｄ”（ｊ、ｊ）、中間バックポ
インタＢ”（ｉ、ｊ）を求めている。ステップ１１０は
ステップ１０９の計算をｎ＝１．２．・・・、Ｎにつぃ
Ｃ行った結果入力の第ｉフレームを入力の終端としたと
き、累積距離Ｄ”（ｉ、Ｊ”）が最小となる最後尾単語
合を求める処理である。ステップ１１１はステップ１１
０で求まった最適の単語賃ハ　　　　　令 に対し、　Ｎ（ｉ）：＝　ｎ　、　Ｄ（ｎ＝　ｐ”ｃｉ
、ｒ　）、Ｂ（ｉ）＝Ｂ”Ｃ４，Ｊ）としてそれぞれメ
モリに記憶すると、とを示しておリ、それらのメモリは
最後尾単語ｔ【ｉ項部（７）ｌ累積距離記憶部（５）、
バックボインシ記ｇｉ部（６）に対応し′Ｃいる。

ステップ１１２〜１１６は以上のようにし′Ｃ求めら。

れたＮ　（ｉ）　、　Ｂ　ｆｉ）から逆の１１序で単語
の認識結果を求める部分で、セグメンテーション部（１
０，パツクボインク記憶部（６）、最後尾単語記憶部（
７）の門で行われる処理に対応し°Ｃいる。

本実施例装館における最終フレーム■までの総ｄｌ算回
数は　ｊ　−ｊ　Ｉ？：間の各点におけるベクトル間距
離（ｔ（ｔｐｊＬ中間累積距離”（’　ｌ　ｊ）の計算
を各点竹にただ１回１′ｊうのみなので平均フレーム敬
ヲＪとするといすねもＮＩＪとなる。従来の２段ＤＰ法
ると＃Ｆ幻回数は１／（−７Ｊ月こなる。いまフレーム
長が１０ｍｓ　ｅ　ｃで単語長が平均０．５ｓｅｃであ
ったとすれば標準バク′−ンの平均フレームｆ＆　Ｊは
、Ｊ＝５０であるから、ｉｌ算回数は、１／８７．５に
なる。また幅Ｒの窓（計算制限領域）を設けた場合の計
算回数ＮＩＪＲと比べ°Ｃも１／Ｒとなり、Ｒは大体２
０（＼１であるがら計算回数は１／２０となる。

以上のように本実施例におい°Ｃは、連続し゛Ｃ発声さ
れた音声を従来の装置よりもはるかに少いａ１算回数、
で認識することができ、認識速度の速い連゛晋音声認識
装置を実現することができる。また本実施例においＣは
入力フレーム毎に処理が可能であるから、実時間で動作
する認識装置が可能となる。

なお、本実施例では、連続し′Ｃ発声された単語を認識
する場合を述べたが、単語の代りに単音節などであつ°
Ｃもよく、その池の速読するパターンの認識にも）運用
でλるものである。

また径路の拘束条件とし°Ｃ第１図に示したものを用い
たが、他の拘束条件、例えば第８図に示すような拘束条
件を、用いＣもよく、入カバターンの物理的性質に応じ
゛Ｃ適当に設定することができる。

以上のように本発明は入カバターンの＋≠分各フレーＡ
毎に最後尾１”Ａ準バ々−ンの全フレームに対する中間
累積距離を求め、次段以降のフレーム（こおける中間累
積距離の計算にＡｉ１段フレームまでの計瑯値を用いる
ようにしたので、重複（〕だ計算をなくし、１算凧の少
ない、処理：Ｉａ：　ｒｔの速いパターン比較装置を提
供することができ、その実用的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はマツチング計算径路の拘束条件を示す図、第２
図はマツチ−・グ、？ｔＪＩ１．を行う領域を示す図、
第８図はマツチング計算径路の別の拘束条件を示す図、
第４図は本発明における一実施例の音声認識装置のフロ
ック図、第５図は同実施例装置の機能をソフトウェアで
実現したときのフローチャートである。 （す・・・特徴抽出部、（２）・・・単語標準パターン
記憶ｎ１；。 （３）・・・ベクトル間距離計算部、（４）・・・累積
「１」離計算部。 （５）・・・終端累積距離記憶部、（６）・・・バソク
ポインク記憶部、（７１・・・最後尾単語記憶部、（８
）・・・音声区間検出部、　（９）・・・フレーム数計
数部、　（１１・・・セグメンテーション部 代理人　　行　本　尭　弘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　入力信列を特徴ベクトルａｌａ２・・・ａｌ・・
   ・ａ工の系列に変換する特徴抽出手段と、特徴ベクトル
   の系列ｂτｂ；・・・ｎ、　ｍ　ｂｌｌ、、から成る標
   準パターン長１（ただしｎ＝１．２．・・・Ｎ）、金、
   記憶する標準パターン記憶手段と、入カバターンの第ｉ
   フレームにおい’Ｃ前記ＩＰ＃ｖｈベクトルａｉとｂｊ
   との距＠ｄ”（ｉ、ｊ）をｊｌｅ２．・・・、Ｊ”；ｎ
   ＝１．２．−、Ｈにつぃ゛ｃ計算し必要がなくなるまで
   一時的に記憶するベクトル間距離計算手段と、入カパク
   ーンの第ｉげフレームにおい乙　ｊ＝ｘ、２．・・・、
   Ｊ”；ｎ＝１．２゜−、Ｎ　につい゛Ｃ中間累檀距離Ｄ
   　（ｉ、ｊ迭中間バックポインタＢ″’（ｉ、ｊ）とを
   求め、それらを必要がなくなるまでＨＥ！憶する′と共
   に％　””　１　＊　２　ｇ・・・、Ｎについ°Ｃ中間
   累積距距離”（ｉ、ｊ’）を最小にするｎ＝Ｑと、”ｎ
   　　　　／？Ｉ その最小値Ｄ　（！、］）、それに対する中間バックポ
   インＤＢ＜’ａ、Ｊ力を求める累積距離計算手段と、前
   記Ｄ’（ｉ　＃Ｊ’）を終端累積距離Ｄ　（ｉ）とし゛
   Ｃフレーム毎に記憶する終端累積距離記憶手段と、前記
   Ｂ”（ｉ、Ｊ”）を終端バックポインタＢ（ｉ）とし゛
   Ｃフレーム毎に記憶する終端バックポインタ記憶手段と
   、前記ｎを第ｉフレームで終端する最後尾パターンＮ　
   （ｉ）とし“Ｃフレーム毎に記憶する最後尾パｉ−ン記
   憶手段と、入カバターンの最終フレームｌで入力が完ｒ
   したとき、前記終端バックポイン・り記憶手段からＢ（
   １）　、　Ｂ　（Ｂ（１）　ｒ　、・・・、０すなわち
   連続し゛Ｃ入力されたパターンの境界を逆の順゛序で求
   めるセグメンテーション手段と、入カバターンが存在す
   る区間を検出する入カバターン区間検出手段と、この入
   カバターン区間検出手段により入カバターンが存在しＣ
   いないと判定されたときリセットされ、入カバ・ターン
   が存在しＣいると判定されＣいる門人カバターンのフレ
   ーム数を計数し、前記入力フレーム番号ｉを得るフレー
   ム数計数手段とを備え、前記入カバターン区間検出手段
   により入カバターンが終Ｉしたことが検出されると、前
   記計数手段のその時の値１と前記セグメンテーション手
   段の出力とから前記最後尾バタン記憶手段に記憶“され
   Ｃいる１谷Ｎ（１）　、　Ｎ　（Ｂ（Ｉ）　）　、　Ｎ
   　（Ｂ（Ｂ（１）υ。 ・・・を順次読み出すことを特徴とするパターン比較装
   置ａ０