JPS6057397A - 正規化方法 - Google Patents
正規化方法Info
- Publication number
- JPS6057397A JPS6057397A JP58166231A JP16623183A JPS6057397A JP S6057397 A JPS6057397 A JP S6057397A JP 58166231 A JP58166231 A JP 58166231A JP 16623183 A JP16623183 A JP 16623183A JP S6057397 A JPS6057397 A JP S6057397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- frame
- voice
- normalization
- noise
- 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.)
- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は音声認識に使用する音声の特徴パラメータの正
規化方法に関するものである。
規化方法に関するものである。
従来例の溝底とその問題点
従来の音声認識においては、まず音声信号をバンドパス
フィルりで構成されるフィルクバンクに通し各バンドパ
スフィルり出力のパワーを１０ｍ５ｅｃ〜２ＱＩｎＳｅ
Ｃ（以後この間隔をフレームと呼ぶ）毎にめている。次
に、フレーム毎に各バンドパスフィルり出力のパワーを
全チャンネルのパワーの総和によって正規化し、この正
規化された各チャンネル毎の１フレ一ム間のパワーを音
声の特徴がパラメータとしていた。この正規化方法は、
ｊフレームのｉチャンネルの正規化されたパワーをＰＮ
（＋。
フィルりで構成されるフィルクバンクに通し各バンドパ
スフィルり出力のパワーを１０ｍ５ｅｃ〜２ＱＩｎＳｅ
Ｃ（以後この間隔をフレームと呼ぶ）毎にめている。次
に、フレーム毎に各バンドパスフィルり出力のパワーを
全チャンネルのパワーの総和によって正規化し、この正
規化された各チャンネル毎の１フレ一ム間のパワーを音
声の特徴がパラメータとしていた。この正規化方法は、
ｊフレームのｉチャンネルの正規化されたパワーをＰＮ
（＋。
ｊ）とすると次式のように表わされる。
（ｉ＝１．２．・・・、Ｍ）・・・（１）タタＬ、、ｉ
ハバンドバスフィルりのチャンネル、Ｐ（ｉ、ｊ）はｊ
フレームのｉチャンネルのパワー、Ｍはバンドパスフィ
ルタのチャンネルの総数である。
ハバンドバスフィルりのチャンネル、Ｐ（ｉ、ｊ）はｊ
フレームのｉチャンネルのパワー、Ｍはバンドパスフィ
ルタのチャンネルの総数である。
従来のこのような正規化は発声の大小貧化によって生ず
る音声のフレーム、パワーの変化を吸収する手段として
用いられていたが、音声に騒音が重畳した場合に次のよ
うな問題点が生じる。
る音声のフレーム、パワーの変化を吸収する手段として
用いられていたが、音声に騒音が重畳した場合に次のよ
うな問題点が生じる。
あるフレームの音声パワーか小さい場合、（１）式の分
母は音声に重畳した騒音のパワーのために変化を受けや
すい。したがって（１）式によって正規化した値ＰＮ（
１，Ｊ）はＰＮ（１，３） 、ＰＮ（２，３）・・・、
ＰＮ（Ｍ、ｊ）のすべてが本来の音声の特徴とは異なっ
てしまう。
母は音声に重畳した騒音のパワーのために変化を受けや
すい。したがって（１）式によって正規化した値ＰＮ（
１，Ｊ）はＰＮ（１，３） 、ＰＮ（２，３）・・・、
ＰＮ（Ｍ、ｊ）のすべてが本来の音声の特徴とは異なっ
てしまう。
第１図は、ある単語を発声した場合の各フィルり出力の
フレームパワーの時間変化を示している。
フレームパワーの時間変化を示している。
第２図は騒音としてホスノイズが音声に重畳した場合の
各フィルり出力のフレームパワーの時間変化である。第
３図は第１図に示した各フィルり出力のパワーに（１）
式の正規化を施こした場合の正規化後のパワーの時間変
化を示している。第４図は第３図に示したパワーに（１
）式の正規化を行なった後のパワーの時間製化を示して
いる。
各フィルり出力のフレームパワーの時間変化である。第
３図は第１図に示した各フィルり出力のパワーに（１）
式の正規化を施こした場合の正規化後のパワーの時間変
化を示している。第４図は第３図に示したパワーに（１
）式の正規化を行なった後のパワーの時間製化を示して
いる。
騒音が重畳した場合の正規化後のパワーの時間変化（第
４図）と無騒音時（第３図）の正規化後のパワ一時間変
化を比較すると、音声パワーの小さいフレーム（図中の
矢じるし）が変形していることがわかる。また、騒音の
影響を受けやすい音声のパワーの小さいフレームで正規
化後のパワーが大きく表現されている。
４図）と無騒音時（第３図）の正規化後のパワ一時間変
化を比較すると、音声パワーの小さいフレーム（図中の
矢じるし）が変形していることがわかる。また、騒音の
影響を受けやすい音声のパワーの小さいフレームで正規
化後のパワーが大きく表現されている。
したがって従来の正規化方法によってめた音声パワーを
その音声の特徴パターンとしてＤＰマツチングを行なう
と、騒音が音声に重畳した場合に、音声のパワーの小さ
いフレームの正規化されたパワーと標準音声の対応する
フレームの正規化されたパワーの間のフレーム距離が大
きくなる。このためにフレーム距離の累積和として得ら
れる標準音声と入力音声の間のＤＰマツチング距離が増
大してしまう欠点があった。
その音声の特徴パターンとしてＤＰマツチングを行なう
と、騒音が音声に重畳した場合に、音声のパワーの小さ
いフレームの正規化されたパワーと標準音声の対応する
フレームの正規化されたパワーの間のフレーム距離が大
きくなる。このためにフレーム距離の累積和として得ら
れる標準音声と入力音声の間のＤＰマツチング距離が増
大してしまう欠点があった。
発明の目的
本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので、発声の
大小変化による音声パラメータの賦化を吸収し、騒音の
影響を受けにくい正規化方法を提供することを目的とす
るものである。
大小変化による音声パラメータの賦化を吸収し、騒音の
影響を受けにくい正規化方法を提供することを目的とす
るものである。
発明の構成
本発明は、上記目的を達成するために、尚・声の特徴パ
ラメータとして各フィルり出力の７レームパワーの時系
列値の形状をそのまま用い、ｌ）Ｐマツチーブの際に対
応するフレーム距離を算出する時点で、標準音声の全フ
ィルり出力のへソー値を定数倍することで正規化を行な
うものである。定数倍する定数はＤＰマツチングの際の
フレームａ’ｈ ＡＩＤを算出する時に、標準とする音
声のフレームの各バンドパスフィルりのパワー値を要素
とする゛：クトルに定ａＬを乗じたものと、入力音声の
対応するフレームの各バンドパスフィルりのパワー値を
要素とするペクトＡ／の差のノルムの２乗が最小になる
様に定める。このような正規化によると、パワーの小さ
いフレームのパワー値はパワーの大きいフレームのパワ
ー値と比較して小さく表現されるために、騒音の影響を
受けやすいパワーの小さいフレーム間の距離がＤＰマツ
チング距離にあたえる影響を小さくすることができる。
ラメータとして各フィルり出力の７レームパワーの時系
列値の形状をそのまま用い、ｌ）Ｐマツチーブの際に対
応するフレーム距離を算出する時点で、標準音声の全フ
ィルり出力のへソー値を定数倍することで正規化を行な
うものである。定数倍する定数はＤＰマツチングの際の
フレームａ’ｈ ＡＩＤを算出する時に、標準とする音
声のフレームの各バンドパスフィルりのパワー値を要素
とする゛：クトルに定ａＬを乗じたものと、入力音声の
対応するフレームの各バンドパスフィルりのパワー値を
要素とするペクトＡ／の差のノルムの２乗が最小になる
様に定める。このような正規化によると、パワーの小さ
いフレームのパワー値はパワーの大きいフレームのパワ
ー値と比較して小さく表現されるために、騒音の影響を
受けやすいパワーの小さいフレーム間の距離がＤＰマツ
チング距離にあたえる影響を小さくすることができる。
したがって本発明による正規化方法は、ＤＰマツチング
距離に与える騒音の影響を小さくする効果がある。
距離に与える騒音の影響を小さくする効果がある。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例について図面とともに説明する
。第５図は本発明の正規化方法の一実施例を説明する図
である。ここで、バンドパスフィルタを通した標準音声
Ｓの１番目のフレームのパワーを表わすベクトルをＳｉ
とする。ただし、Ｓｉ ＝ （Ｓ（ｉ、 １）、 Ｓ（
ｉ、 ２）・・・Ｓ（ｉ、Ｍ））” ・・・（２）Ｍ：
バンドパスフィルタのチャンネル総数Ｓ（ｉ、１）、〜
Ｓ（ｉ、ＭＣＩ〜Ｍチャンネルのｉフレームのパワー である。
。第５図は本発明の正規化方法の一実施例を説明する図
である。ここで、バンドパスフィルタを通した標準音声
Ｓの１番目のフレームのパワーを表わすベクトルをＳｉ
とする。ただし、Ｓｉ ＝ （Ｓ（ｉ、 １）、 Ｓ（
ｉ、 ２）・・・Ｓ（ｉ、Ｍ））” ・・・（２）Ｍ：
バンドパスフィルタのチャンネル総数Ｓ（ｉ、１）、〜
Ｓ（ｉ、ＭＣＩ〜Ｍチャンネルのｉフレームのパワー である。
同様にバンドパスフィルタ夕を通した入力音声のｊ番目
のフレームのパワーを表わすベクトルをＵｊとする。た
だし Ｕｊ ＝ （Ｕ（Ｌ １）、 Ｕ（ｊ、 ２）、・・・
Ｕ（ｊ、 Ｍ））”・・・（３）Ｍ：バンドパスフィル
りのチャンネ／Ｉ／ｍ 数Ｕ（ｊ、 １）〜Ｕ（ｊ、Ｍ
ＣＩ〜Ｍチャンネルのｊフレームのパワー である。
のフレームのパワーを表わすベクトルをＵｊとする。た
だし Ｕｊ ＝ （Ｕ（Ｌ １）、 Ｕ（ｊ、 ２）、・・・
Ｕ（ｊ、 Ｍ））”・・・（３）Ｍ：バンドパスフィル
りのチャンネ／Ｉ／ｍ 数Ｕ（ｊ、 １）〜Ｕ（ｊ、Ｍ
ＣＩ〜Ｍチャンネルのｊフレームのパワー である。
ＤＰマツチングは２つｐ音声の類似度りを各音声から抽
出したパラメータｇ（ｉ、ｊ）を用いてめる方法である
。類似度りは以下の漸化式計算によって算出する。ここ
で、ｄ（ｉ、 ｊ）はクレーム距嘩である。
出したパラメータｇ（ｉ、ｊ）を用いてめる方法である
。類似度りは以下の漸化式計算によって算出する。ここ
で、ｄ（ｉ、 ｊ）はクレーム距嘩である。
ｇ（ｉ、 ｊ）＝ｏｏ （ｊ≦０ｏｒｉ≦Ｏ） −・−
＋６３ｇ（１，１）＝、Ｊ暉＝面票］醍））”９１．（
７）（５）式をｇ（１，Ｊ）まで計算し、Ｄ＝ｇ（Ｉ、
Ｊ）／（Ｉ十Ｊ）が標準音声Ｓと入力音声Ｕの類似度
である。ｉＪはそれぞれ標準音声Ｓと入力音声Ｕのフレ
ーム長である。
＋６３ｇ（１，１）＝、Ｊ暉＝面票］醍））”９１．（
７）（５）式をｇ（１，Ｊ）まで計算し、Ｄ＝ｇ（Ｉ、
Ｊ）／（Ｉ十Ｊ）が標準音声Ｓと入力音声Ｕの類似度
である。ｉＪはそれぞれ標準音声Ｓと入力音声Ｕのフレ
ーム長である。
ここで、Ｌ（ｉ、 ｊ）は発声の大小変化によって変化
スルバンドパスフィルタ出力のフレームパワーを正規化
する定数で、フレーム距離ｄ（ｉ、ｊ）の演算毎に（８
）式を満足する様に定める。
スルバンドパスフィルタ出力のフレームパワーを正規化
する定数で、フレーム距離ｄ（ｉ、ｊ）の演算毎に（８
）式を満足する様に定める。
Ｆ＋ｍｌｎ ・ ・ ・ （８）
である。
Ｍ式を解くと、
である。
発明の効果
以上本発明によれば、次のような効果が得られる。
標準音声と同一の音声を発声した場合に、音声に騒音が
重畳すると騒音の影響でバンドパスフィルタ出力のフレ
ームパワーは変化するが、本発明による正規化によれば
、フィルり出力のフレームパワー値の時１１１変化の形
が特徴パラメータとなるために、全体の形状の変化は少
ない。しだがって、ＤＰマツチング距離におよぼす騒音
の影響が小さい。
重畳すると騒音の影響でバンドパスフィルタ出力のフレ
ームパワーは変化するが、本発明による正規化によれば
、フィルり出力のフレームパワー値の時１１１変化の形
が特徴パラメータとなるために、全体の形状の変化は少
ない。しだがって、ＤＰマツチング距離におよぼす騒音
の影響が小さい。
また、発声の大小によるパワーの変化も本発明による正
規化によって標準音声と同形になるため、吸収できる利
点を有する。。
規化によって標準音声と同形になるため、吸収できる利
点を有する。。
第１図はある音声をバンドパスフィルタを通した場合の
ヂャンネ／ｌ／俗のｌ ０ｍ５ｅｃ間のパワー永化全示
した図、第２図は第１図の音声にホヌノイズが重畳した
場合の各チャンネル毎の１０ ｍ ｓｅｅ間のパワー変
化を示した図、第３図は第１図に示したパワーに従来の
正規化をほどこした場合の正規化後のパワー変化を示し
た図、第４図は第２図に示したパワーに従来の正規化を
ほどこした場合の正規化後のパワー変化を示した図、第
５図はＤＰマツチングの手順を示す図である。 （５１・・・標準音声、（［１・・・入力音声代理人
森 木 義 弘 第１図 第２図 一時間 第３図 一時間 第４図 −１眉
ヂャンネ／ｌ／俗のｌ ０ｍ５ｅｃ間のパワー永化全示
した図、第２図は第１図の音声にホヌノイズが重畳した
場合の各チャンネル毎の１０ ｍ ｓｅｅ間のパワー変
化を示した図、第３図は第１図に示したパワーに従来の
正規化をほどこした場合の正規化後のパワー変化を示し
た図、第４図は第２図に示したパワーに従来の正規化を
ほどこした場合の正規化後のパワー変化を示した図、第
５図はＤＰマツチングの手順を示す図である。 （５１・・・標準音声、（［１・・・入力音声代理人
森 木 義 弘 第１図 第２図 一時間 第３図 一時間 第４図 −１眉
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 標準音声から抽出したパラメータを要素とするベク
トルを８１、他の入力音声から抽出したパラメータを要
素とするベクトルをＵとし、Ｉｔ。 ｘ８−Ｕ１２が最小となるようにめた定数して、Ｓ、Ｕ
を正規化することを特徴とする正規化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166231A JPS6057397A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 正規化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166231A JPS6057397A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 正規化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057397A true JPS6057397A (ja) | 1985-04-03 |
Family
ID=15827538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166231A Pending JPS6057397A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 正規化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057397A (ja) |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58166231A patent/JPS6057397A/ja active Pending
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