JPS5943760B2 - 音声識別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は音声信号をコード化することによつて動力義
手やマニピュレータ等の機械装置または電子装置を制御
するための音声識別方法に関するものである。

従来におけるこの種の方法としては、発呼者からの種々
なる音声信号を夫々周波数分析Ｌ夫々の音声信号をパタ
ーンとして記憶し次回発呼者から発声された音声信号を
同じく周波数分析して上記したパターンと比較し、如何
なる音声信号であるか否かを判別するものであつた。

しかしこの方法によるものにあつては、発呼者の音声信
号力（日によつてあるいは時間によつて異なること、す
なわち各音節の間隔が違つたりあるいは発音が違つたり
してパターン比較が非常に困難であつた。まれ装置も大
型なものとなりコスト的にも高いものとなつた。この発
明は叙上の点に鑑みて成されたものでその第１の目的は
、気管外壁にマイクを設け、通常の発音あるいはハミン
グであつても情報を検出でき、かつ基本周波数による高
低によつて認識するので正確なる情報を検出できる音声
識別方法を提供するにある。

この発明の第２の目的は、音声信号の極大値と極／」、
値を検出し、予じめ登録した音声信号の極大値と比較し
ているので、高い認識率を得ることができる音声識別方
法を提供するにある。

次にこの発明の一実施例を図面と共に説明する。

第１図は全体のブロック図であつて、１は発声呼者の気
管外壁に設けたマイク、２は該マイク１よりの音声信号
をパルス幅の信号に変換するパルス幅変換器、３はパル
ス発生器、４は該パルス発生器１よりのパルス信号を三
角波をこ変換する三角波発生器、５はパルス幅変換器２
よりのコード、化されたパルス信号よりピーク値を検出
するピーク値検出器、６はピーク値検出部５よりのピー
ク値と予じめ登録された信号のピーク値とを比較し情報
が例んであるかを判別するメモリー及び判別器である。
次ｒこ詳細を第２図以下ｒこ基いてタイミングチヤート
図と共ｒこ説明する。

先ず第２図ｒこついて説明する！こ、２、はマイク１よ
りの音声信号を増幅する増幅器ｅこして、例えば第３図
ａの如き信号が出力される。

２２はローパスフイルタｒこして、増幅器２１の出力信
号中の高周波をカツトし、第３図ｂの如く音声信号のみ
を得る。

２３は周波数一電圧変換器ｅこして、第３図ｃの如く音
声信号を電圧ｒこ変換する。

２４は後述する三角波ｅこよつて上記電圧信号をサンプ
リングするサンプリング回路である。

またパルス発生器３よりのパルス信号は、三角波発生器
４のカウンタ４１を介してデイジタルーアナログ変換器
４２ｑこて変換することｔこよつて三角波ｖこ変換され
る。そしてこの三角波は増幅器４３で増幅さね例えばピ
ークが１０、周期が１０ｍｓの第３図ｄの如き三角波が
得られる。２５は入力が上記サンプリング回路２４より
の出力と、上記カウンタ４１よりのクロツクパルスとで
あるアンド回路ｑこして、サンプリング回路２４よりの
周期１０ｍｓのパルス（第３図ｅ）が出ている時のみク
ロツタパルスが送出される。

２６はアンド回路２５よりのクロツクパルスを計数し音
声信号をコード化するカウンタである（第３図ｆ）。

２７はフリツプフロツプｒこして、サンプリング回路２
４よりのパルス信号の立上りでオン以立下りでオフする
。

５１，５２，５３は上記フリツプフロツプ２７よりのリ
ード信号（第５図ａ）が入力される毎ｒこカウンタ２６
よりのデータを順次ストア（第５図ｂ）するカウンタｒ
こして、後述するデータロード信号が入力される毎ｒこ
各カウンタ５１，５２，５３より各々出力、例えばＡ，
Ｂ．Ｃなる出力を送出する。

５４はカウンタ５１と５２との出力ＡとＢを、また５は
カウンタ５２と５３との出力ＢとＣ．（５を比較し（第
５図ｃ）、夫々３種類の出力信号Ａ〈Ｂ，Ａ−Ｂ，Ａ＞
Ｂ及びＢ＞Ｃ，Ｂ−Ｃ，Ｂ＜Ｃを送出する比較器、５６
は比較器５４の出力Ａ〈Ｂと比較器５５の出力Ｂ＞Ｃと
が入力された時、すなわち音声信号のピーク値を検出し
た時ｒこ出力（第５図ｅ）ｔ：！：：送出するアンド回
路、５７は比較器５４の出力Ａ＞Ｂと比較器５５の出力
Ｂ＜Ｃとが入力された時、すなわち音声信号の谷を検出
した時ｒこ出力を送出するアンド回路、同じく５８はＡ
＝Ｂ，Ｂ−Ｃが入力された時、すなわち差が０の時ｒこ
出力を送出するアンド回路、５９はＡ＜Ｂ，Ｂ＜Ｃが人
力された時、すなわち音声信号の下り勾配を検出した時
ｅこ出力を送出するアンド回路、５１０はＡ＞Ｂ，Ｂ＞
Ｃが人力された時、すなわち音声信号の上り勾配を検出
した時′こ出力を送出するアンド回路、５１１はアンド
回路５９，５１０よりの出力が人力されるとデータロー
ド信号を送出するオア回凰 ５１２はアンド回路５６よ
りのピーク値出力を訂数（第５図ｆ）するカウンタ、５
，３はアンド回路５８よりの差がＯの信号ｒこよつてパ
ルス発生器３よりのパルス数を訂数し、所望の時間内ｒ
こオア回路５１１よりの出力によつてセツトされない、
すなわちデータの終り′こなるとデータエンド信号を送
出するカワンタｑこして、オア回路５１１よりの出力（
クリア出力）が人力されると該カウンク５１３は再びＯ
から力ワットする。

５１４，５１５はピーク値の時ｒこその値を後段の回路
ｒこ送出するアンド回路である。

なおアンド回路５，の出力である谷信号はメモリーアド
レスをカウントアツプする。６１は予じめ登録する容量
大なるメモリー６２ｒこ上記したアンド回路５１４，５
１５よりのヒータ値をストアする力＼あるいは比較され
るべきデータであるピーク値をメモリー６３！こストア
するかを切換えるスイツチｒこして、フリツプフロツプ
６４を介してメモリ６２，６３ｒこ接続されている。

６５は上記カウンタ５１３よりのデータエンド信号ｒこ
よつて上記メモリー６２，６３ｅこストアするか読み出
すかを指定する書き込み読み出し指定器、６６は上記ア
ンド回路５７の谷信号ｒこよつて順次出力を送出するリ
ングカウンタｒこして、デコーダ６，を介してメモリー
６３の出力毎ｒこメモリー６２の出力を順次読み出すも
のである。

６８〜６ｋはメモリー６２と６３の出力とを比較し、あ
る誤差範囲内冫こおいて夫々の出力が一致すれは出力を
送出する比較器ｒこして、各比較器６３〜？の出力はア
ンド回路６ｔを介して装置、例えば義手等（・こ対して
出力される。

次ｒこ上記した構成ｅこ基いて動作を説明する。

今発呼者が゛１ストツプ１７と発生したとすると、この
音声信号はマイクｈこよつて気管外壁から検出され第２
図のパルス個変換器２１こおいてパルス信号ｒこ変換さ
れる。そしてピーク値検出器ｑこおいてピーク値の数及
び各ピーク値′こおけるパルス数が検出される。実験ｅ
こよるとゝゝストツプ７１と発声したときの山の数は３
つであり、第１のヒータ値ｅこおけるパルス信号は２０
パルス、以下第２のピーク値は３５パルス、第３のヒー
タ値は２０パルスである。これ等の値はスイツチ６１の
操作ｒこよつてメモリー６２ｒこストアされる。以下同
様ｒこ種種なる単語（例えば１１のばせ′１、ゝゝつか
め７１′ゝはなせ′７等）を発呼者は発声レ上記したと
同様な動作ｅこよつて順次メモリー６２ｒこストアする
。次ｒこスイツチ６，を上記とは逆ｒこ切換えた状態で
発声（例えば１１ストツプ′７）すると、上記したと同
様なピーク値の数及びそのパルス数が得られ、これがメ
モリー６３ｒこストアされる。そしてこのメモリー６３
のデータとメモリー６２のデータの１つが読み出されて
比較器６８ｒこ出力さねここで数パルスの誤差範囲内で
比較される。その結果が異なればデコーダｒこよつてメ
モリー６３の上記データとメモリー６２の次のデータが
比較器６，！こ出力される。そして値が数パルスの誤差
範囲内で一致したとするならば、該比較器６，より出力
が送出される。すなわち比較器６，より出力が出た場合
は予じめ、例えば１ゝストツプ′７であると決定してあ
れば、装置ｒこ対しストツプせよとの命令が送出される
ものである。この発明は上記したようｅこ音声信号をパ
ルス信号ｒこ変換以 このパルス信号より音声信号のピ
ーク値を検出すると共ｅこそのピーク値の数及び各ピー
ク値のパルス数を予じめメモリーはストア―次ｒこ発呼
者からの発声から上記したと同様なピーク値を検出し、
上記メモリー内のデータと比較し発呼者からの指令が何
んであつたかを判別するようｒこしたので、認識率が高
く誤制御を少なくできると共ｒこ装置も小型かつ簡単と
なり安価ｒこ製作できる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明ｅこ係る音声識別方法ｒこ使用する装置の
一実施例を示以第１図は全体のプロツク図、第２図はパ
ルス変換器と三角波発生器の回路図、第３図は同上の各
部ｔこおけるタイミングチヤート図、第４図はヒータ値
検出器の回路図、第５図は同上の各部ｒこおけるタイミ
ングチヤート、第６図はメモリー及び判別器の回路図で
ある。 １・・・・・・マイク、２・・・・・・パルス幅変換器
、３・・・・・・パルス発生器、４・・・・・・三角波
発生器、５・・・・・ゼーク値検出器、６・・・・・・
メモリー及び判別器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクの音声信号の高周波部分をカットする手段と
   、該カットした音声信号を周波数に対応した電圧値に変
   換する手段と、該電圧信号よりピーク値検出のためにサ
   ンプリングパルスによりパルス幅変換する手段と、該パ
   ルス幅変換された信号をクロックパルスによりその音の
   高低を計数〔−〕コード化する手段と、該コード化され
   た各値の列を比較しピーク値を得、かつその各ピーク値
   のパルス数を得る手段と、該ピーク値のパルス数をメモ
   リーする手段と、上記メモリーした各ピーク値のパルス
   数をメモリーする手段と、上記メモリーした各ピーク値
   のパルス数と情報としてマイクにて発生した音声信号よ
   り上記手段を経て得た各ピーク値のパルス数とを夫々比
   較し、一致した時にコントロール信号を送出する手段と
   より構成したことを特徴とする音声識別方法。