JPS60158497A

JPS60158497A - パタ−ン照合方式

Info

Publication number: JPS60158497A
Application number: JP1411184A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎藤本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-01-27
Filing date: 1984-01-27
Publication date: 1985-08-19

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】胤胤公１本発明は、音声のパターン照合方式に関する。

０Ｕ」音声は発声に際して非線形な伸縮をすることが知られて
いる。このため、同し単語を発声した際に得られるパタ
ーンでありながら２つを比較することが難しい。従来、
最も広く利用されている音声パターン照合方法は動的計
画法による照合（ＤＰマツチング）方法である。この方
法は良く知られる如く計算量が多いという欠点がある。

そこで、音声のスペクトルの時間変化パターン（ＴＳＰ
）を利用して少ない８４算昂で音声パターンを照合する
方法が提案されている（音響学会秋季講論集（１９８３
）３−１−８）。第１図はＴＳＰ法の一例を１悦明する
ための図で、図中、１はマイクロフォン、２はフィルタ
群、３は音声区間検出部、４は２値化（閾値１）部、５
は２値化（閾値２）部、６はレジスタ、７は加算部、８
は辞書部、９は類似度算出部、ｌＯは結果表示部で、周
知のように、被照合パターンと照合パターンの両者を０
．１の２値化パターン（ＢＴＳＰ）に変換するが、その
際、閾値を変えることにより「１」の部分の幅が広いも
のと狭いものができ、両パターンを爪ね合わせることに
よって類似度を照合するようにしている。而して、この
方法は、狭いパターンが非線形な伸縮をしても、それが
わずかな場合は、広い幅のパターンからはみ出すことな
く一定の類似度が得られるというものであるか、必ずし
も変動はわずかではなく、広い幅のパターンからはみ出
す場合もあり、一定の類似度が得られなくなってしまう
場合がある。

則−−１本発明は、］−述のごとき従来技術の欠点を解決するた
めになされたもので、特に、音声のＴＳＰを高い周波数
成分を持つもの、低に周波数成分を持つもの、周波数成
分のないもの、その他のものの４種類に分類し、各々の
継続時間を示す変数と共に記録して照合するようにし、
もって、演算量を減らし、かつ、パターンの最適な照合
をｎ（能とするパターン照合方法を提供することを目的
としてなされたものである。

は−一一虞本発明の構成について、以下、実施例に基づいて説明す
る。

第２図は、「サイズ」という単語のＴＳＰであるが、同
図に示されるように無声子音を発声するとそのスペクト
ルは高域に集中し、母音等では低域に集中する。又、［
ストップｊのような促音では無音が生じスペクトル成分
がなくなる。そこで、本発明においては、ＴＳＰを高域
か連続する部分、低域が連続する部分、成分がない部分
、その他の部分に分割し、その発生順に従って持続時間
と共に記憶しておくが、このパターンを一定の閾値で２
値化しておくとメモリー容量が低１ｌｉ１８ができる。

一方、未知の音声パターンか入力された場合も同様に分
割し、先に記憶されたパターンの同種のものと対応づけ
、この時、先のパターンと異なる閾値で２値化しておく
と、各種類のパターン間で第１図に示す照合ができる。

第３図の（ａ）、（ｂ）はＴＳＰの概略パターンである
が、このようなパターンの場合、従来では、両パターン
全体の長さが揃っていても、その内部での重ね合わせて
ずれを生じる部分がある。本発明ではこれを■◎Ｏの部
分で切断し、四つの部分に分ける。パターンｊｉの■は
パターン（ｂ）で同種である■又は◎と対応づけられる
が発生の順序からのと対応づけられることになる。同様
に（ａ）の■は（ｂ）のＣＢ＋に対応づ〈。この場合、
■のように両者で長さが異なる場合には線形伸縮等の計
算量の少ない手段によって長さを揃えても良く或いは短
い方に合わせ長いパターンを切り捨てても良い。

このように回し種類のパターン同士が対応づけられ、従
来のような異なるパターンがはみ出すこともない。

次に、このパターンの種類の発生順序を記憶しておくこ
とによって演算量を減らす方法を述べる。一般的には、
音声認識のための１１　ＭＲ辞書としていくつかのＴＳ
Ｐを記憶しておき未知のパターンが人力されたなら全て
のＴＳＰと照合して最も大きな類似度の得られた単語を
認識結果として出力する方式がとられている。ところが
登録されている全ての辞書パターンと照合すると演算が
増えるため、通常単語長さが近いものだけを照合する。

ここへ先に述べたパターン種別とその発生順序をも導入
し、パターン全体の照合をする前に種類と発生順序の異
なるパターンはマツチングせず同じもののみをマツチン
グすればマツチング対象を大きく減らすことができ、計
算量を減少させることができる。

第４図は、上記本発明を実施するための電気的ブロック
線図の一例を示す図で、図中、１１はマイク、１２はフ
ィルタ群、１３はＡ／Ｄ変換器、１４〜１６はカウンタ
、１７は閾値調整器、１８は２仙化パターン、１９は中
詰辞書、２０はバッファレジスタ、２１は比較器、２２
は判定部、２３は照合部、２４は結果表示部で、マイク
１１から入力された単語音声はフィルタ群１２を通過し
て、周波数に変換される。仮に１５（ｉのパン（Ｓパス
フィルタの集りとしてフィルタ群を構成し、この出力を
ＡＤ変換し、１０　ｍ　ｓ程度でサンプリングする。カ
ウンタ１４はフィルタ群１２の通過帯域の高い２ｃｈ程
の出力の持続時間を測定し、フィル、り出力のパターン
にそれを記入する。カウンタ１５は通過帯域の低い２ｃ
ｈについて同様の作用をする。又カウンタ１６はパワー
が一定値以下のもの、つまり殆んと無音状態の持続時間
をパターンの対応部に記入する。Ｌ記パターンとはＡ／
Ｄ変換器１３の出力をある閾値で２値化したパターンを
指す。これを登録全単語について行ない、認識時は２値
化のｌＰｌ値を変化させておくことは第１図の例と回し
である。入力データを一時パツファレジスタ２０に納め
ておき、各辞書単語と比較する。この時、フィルタマー
クつまりカウンタ１４〜１６およびその他の分類によっ
て印されたマークか異なる物は対応づけず回しマーク同
士を対応づけて照合する。なお、以りにはパターンと共
にマークを印す方法を述べたが、単語数が少ない場合は
マークにみによっても認識できる。

赤−一１以」二の説明から明らかなように、本発明によると、少
ない演算量でパターンの最適な照合ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の音声照合方式の一例を説明するための
電気的ブロック線図、第２図は、ＴＳＰの一例を示す図
、第３図は、本発明によるパターン照合方式の−・例を
説明するための図、第４図は、本発明によるパターン照
合方式を実施するための電気的ブロック線図の一例を示
す図である。１１・・・マイク、１２・・・フィルタ群、１３・・・
Ａ／Ｄ変換器、１４〜１６・・・カウンタ、１７・・・
閾値調整器、１８・・・２仙化パターン、１９・・・単
語辞書、２０・・・バッファレジスタ、２１・・・比較
器、２２・・・判定部、２３・・・照合部、２４・・・
結果表示部第　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声を周波数一時間の２次元面に表わし、その中
を高い周波数成分、低い周波数成分、成分がない部分、
及びその他の部分の４種類、“或いはこれらの組合せの
種類に分類し、その継続時間を示す変数と共に記録して
照合することを特徴とするパターン照合方式。
（２）、照合に際し、前記４種類のパターンの発生順序
が同じ周波数一時間パターンのみを選出して照合するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のパタ
ーン照合方式。