JPS6078498A - 有声音区間抽出装置 - Google Patents

有声音区間抽出装置

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JPS6078498A
JPS6078498A JP58185987A JP18598783A JPS6078498A JP S6078498 A JPS6078498 A JP S6078498A JP 58185987 A JP58185987 A JP 58185987A JP 18598783 A JP18598783 A JP 18598783A JP S6078498 A JPS6078498 A JP S6078498A
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義則 山田
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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。

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、あるいは言語1ニζ′・害者の発声
訓練等に利用さhるイ1−声区間抽出装置に町する。
従来例のfit)成とその問題点 有声音とは)4−H−’i;’の振動により発せられる
音声であり、呼気の閉鎖や、ぜばめ等により発せられる
無声音と区別さ1+、でいるか、有声音を正ff(ii
に抽出することは音声認識における基本的要素技術であ
るのみならず、fit帯が1°4韻によりどのように振
動しているかを測定することは8殆障害者の発声訓練の
」二からも非常VこΦ要なことである。従来、有声音の
抽出は音声信シシ」:り周波数分析等の手/L、により
、声道特性にJ、る高調波信号や無声π″を除去して声
帯の振動周波19 (基本周波数又はピッチと称する)
を抽出し、ピッチが抽出されている17間を有声区間と
する方法が一般的であるが、音声中よりピンチを正確に
抽出することは個人差、外来ノイズの影響、v1′4j
′?様式による差等でダブルピッチの出現や、ピッチの
脱落等は避けがたい。そのため、マイクロホンでひろっ
た音声中から声帯振勅を抽出するよりも、喉頭に直接、
加速度ピックアップやコンタクトマイクロホンを当てて
声帯の振動を気管外壁を通して抽出する方法があり、こ
の方法の方が直接的で有効な場合が多い。この例のブロ
ック図を第1図に示す。
第1図において1は喉頭振動検出器で一般的には加速度
ピックアップ等、振動の加速度全抽出するセノザー又は
コンタクトマイクロホンで、ノクンド又は両面接着テー
プで喉頭に固定される。2は喉頭振動検出器1からの信
号を整流積分し信号のエネルギーに比例したDC信号に
変換する整流積分回路である。3は整流積分回路2で得
た値をあq一定の閾値で切り有声区間を抽出する閾値回
路Jある。以下、従来例の構成及び問題点に?lr、2
図をもとに説明する。第2図の波形aは喉頭振動検出器
1の出力であるが、声帯の振動を気管外壁を通して検出
した波形a1の他に、つばを飲み込んだり、首を動かし
たりするとき生ずる喉の動きによる波形a2も同時に検
出される。波形すは、波形乙の信号を整流積分回路2に
よりDC信号に変換したもので、波形すを閾値回路3に
より一定の閾値で切ると波形Cに/」りす有声出力がイ
1)られるが、この波形Cでは1.j・帯のII+u動
による本来のイ3声区間の他に喉の動きVC,1:る区
間VCおいても有声出力が得られ有声区間と、11目1
0出さizることか多い。このような喉の動き(つばを
飲み込んだり、首−全動かしたりすること)による波形
は波形dに示す音声信号にはあられノ1.ない。このよ
うに有声区間を喉から直接抽出する力θくは、音声と異
なり、声帯の運動をより直接的Vこあられしているため
、非常に有効ではあるが、喉の動きによる信号も抽出し
てしまい、誤抽出が多く、しかも、声帯振動と同じ周波
数成分を有することが多いため、フ、イルター等で分離
することか知しり、リアルクイj、で補正することも困
φ1[で、(りるという問題点金有してい発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、喉頭振動
キリ声帯の振動とは無関係な喉の動きによる波形を取り
除き、喉頭振動より正確かつリアルタイツ・で有声区間
全抽出することのできる有声区間抽出装置全提供する。
こと([−+”l的とする。
発明の構成 本発明は、喉頭に固定し気管外壁を通して声帯の振動を
検出するための喉頭振動検出手段と、1口腔内に配置し
て調音時の閉鎖や、せばめの形成に伴う1」腔内の気圧
の変化を測定するだめの1−1内圧検出手段と、音声検
出手段と、1」内圧検出手段の出力により口内圧の上昇
している区間を検出する[」内圧区間検出手段と、音声
検出手段の音声出力より音声の存在している区間を検出
する音声区間検出手段と、この口内用区間検出手段及び
8ノラ区間検出回路の出力により、喉頭振動検出手段の
出力を制御し調音時や音声出力のある区間だけ喉頭振動
出力を通す2個のゲート手段と、2個のゲート手段の出
力を加算する加算手段と、加算手段の出力の大小より有
声区間を検出する有声検出手段とを備えた有声区間抽出
装置であり、喉頭振動波形よゆ、音声の調音及び実際の
音声出力に関係する部分のみ抽出し、喉の動き等による
波形部分全除去することにより、リ−)′ルタイムでj
誤まりなくオ声区間を抽出することのできるものである
。
実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面とともに説゛明する
○第3図に、木げ1′:明の一実施例における有声区間
抽出装置を示ずノ゛Iノワタ図である。第3図において
4は発話11、テの1′4声を検出するマイクロボ/、
5は発話+1yの声・11;の振動を気(7,fH:外
壁全通して検出する喉頭振動検量:(;;であり、例え
ば加ぬ度ピックアップ又はコンタクトマイクロホンなど
で構成される。6は(」腔内の気月−の変化を検出する
1」内圧検出器であり、例えば半導体歪ケージのような
小型EE力検出器などで4’f7+成される。7は音声
検出用マイクロホン4からの)°)声量カイ1−1−弓
より音声が保存すること(イJ’ −f’、r ’lj
s 7i、j4であること)を検出する音声区間検出回
路であり、整流積分回路及び閾値回路から構成され、8
Vユ11内圧検出回路で、1」内圧検出器6の出力から
11内1「の」1昇が認められる区間を検出する回路で
あシ閾値回路により構成される。9は第1のゲート回路
で、音声区間検出回路−7の出力により有音区間と認め
られた区間のみ喉頭振動検出器6の出力を1通す回路で
あり、アナログスイッチ回路により容易に構成される。
10は第1のゲート回路9と同様の構成の第2のゲート
回路で、[」内圧検出回路8により口内圧上昇区間店認
められた区間のみ喉頭振動検出器6の出力をトす回路で
ある。11は加算回路であり、第1の、?−1−回路9
と第2のゲート回路10の出力を加’=にする。12は
加算回路11の出力から有声区間を抽出する有声検出回
路で、整流積分回路と閾値回路から構成され、整流積分
値がある一定の閾値を越えた時、有声と判定される。
第4図は第3図における各信弓検出器4,6゜6の配置
を示す配置図である。第4図において、マイクロホン4
は口の前方に配置され音声を検出する。口内圧検出器6
ばに1腔内の硬(口蓋に接着剤等で固定され10腔内の
気圧を検出する。喉頭振動検出器6は喉頭部に両面接着
テープのような接着剤又は首に巻くバンドのようなもの
で固定し、声帯の振動を検出する。なお、第4図におい
て、13は歯、14日4・1.腔、16はl−1蓋、1
6は[」腔、17は舌、18t」、唇である。
以上のように構成さ)した本実施f夕11の有声区間検
出装置について以1−その動作(C−説明する。
実験によれは415..111時Vこおける喉頭振動と
音声信号と1」内圧波形の関係しJ、音韻により異なり
、lU′音や無声音では音声と喉頭振動は時間的にほぼ
同時に立ち上り、同時VCr′l’、 ’I−)’J”
る。例として、IEJ音lalを発音したときの第3図
の各部の波形を第1図に示す。波形・[は喉νI′l振
動検出蒲5の出力で、1樽の動きによる波形イ1と声帯
の振動による波形、−d 2f有している(17皮形「
jはマイクロホン4の出つ)を、波形・・は1−1内1
1−検出器6の出力を示している。この時、音声区間検
出回路7の出カニがオンとなっている区間のみゲート回
路9のゲー[r開いて喉頭振動波形−16=j1+すの
で、波形イの初めに見られるような喉の動きVこよる波
形は波形ホのゲート回路9の出力では除去されている。
10内圧は1″J音等の1−1 i開けて”;j’5 
’i:s’する音韻ではほとんど」1昇しないため、波
形ノーでは変化がない。従って波形へに見られるように
1−」内圧検出回路8の出力もオフであり、波形トに示
すようにケート回路10は閉じられ出力があられれない
。よって加算回路11の出力チはゲート回路9の出力ホ
のみとなり、有声検出回路12により喉の動き等の音声
の生成に関係のない1侯頭振動波形が除去され、声帯振
動に対応した有声区間りが検出できる。
これに対して、有声破裂音、例えば1balの発話時に
おける動作を第6図により説1明する。実験によi″L
は、有声破裂音での音声、喉頭振動1口内圧の関係は、
先ず、第4図の舌先17と山13、又は[二1唇18に
よる呼気の閉鎖によるI」内11−の」−昇と、BuZ
Zと呼ばれる喉頭振動が先行するが、9中ではとのBu
ZZは微少なプこめ判別か困知な場合が多い。閉鎖によ
る1−1内圧の上昇は破裂に計Iる呼気の解放により急
政に低−トし、後続母音の廃用へと移行していくが、母
音)Xbでの音声、喉振動1口内圧は第5図での場合と
同様である。破裂までのBuZZ部においては、マイク
ロホン4で検出した音声のレベルは十分でない場合が多
く、ざ−声区間検出回路T K :J=・いてt′f 
)”・区間とは18.已められず、従って波形、−Vこ
小ずようにゲート回路9は閉じられている。こノしVC
対して11内L1モはBuZZ部において」1昇して」
、・す、波形へに示すように11内圧検出回路8の出)
Jかオフとなり、ゲート回路10が開いて、波形1・V
C示すようにBuZZ部の喉頭振動か検出さ、11.る
。1麦続nノ14部では、この関係が逆になり:’Z 
)−’・区間検出回路7の出力がオン(波形二)、に1
[)旧1検出回路8の出力がオフ(波形へ)となって波
形よV(示すようにt、lT !”区間においてのみ喉
頭振動か検出される。加算回路11ではゲート回路9 
、 ’I Oの出力全加算することにより、波形チのよ
うに喉の動きによる波形全除去し声帯振動のみに」、/
2.喉頭振動波形を抽出でき、この波形から有声検出回
路12により正確な有i’A区間りが抽出できる。
、日り(に有ji−+摩擦j′實こついて、1Zalの
発音金側7@ して説明する。;Qtすi・摩擦−音の
場合と同様である、゛緊しイj声摩擦i名〕鳴合t、j
、破裂γ?ト、1・′トイ、占装置:4.’51@°に
より、ぜばめを形成しそこVこ])ア気を流し込んで乱
流を作る調音方法であるため、波形ハに示すように口内
圧は摩擦性子音区間を通じてゆるやかな」1昇を示す。
摩擦性子音区間においては波形口に示す音用信号には摩
擦音特有の高周波成分とともに声帯振動による調波構造
を有する波形が見られるが、後続母音と比較してレベル
も小さく持続時間も虹ノいため音声区間検出回路7によ
り有音部と認められない場合が多く、従って波形二、ポ
に見られるように音声信号からは後続母音部でのみ喉頭
振動が検出される。これに対して、前述のように、摩擦
性子音区間では1」内圧の上昇が見られるので、口内圧
検出回路8の出力がオンとなり、この区間での喉頭振動
が波形1・のように出力され、加算回路11で後続母音
部の出力(波形ホ)と加算された後、有声検出回路12
により喉の動きによる波形を除去された正確な有声区間
りが抽出される。
以上のように本実施例によれば、喉頭振動をマイクロホ
ンで検出した音声波形からの有音検出信号及び口内圧検
出器からの口内圧の上昇区間検出信号によりゲート回路
の開閉を制御すること((よ1す、喉の動きVcJ、る
喉!7+’i l辰動波形を除去呟喉頭阪動より声帯の
動きに対応した有声区間を抽出すしことができる。
発明の効果 本発明の有声区間抽出装置は、喉頭に固定して気管外壁
を通してJ:1弗の振動を検出するための喉頭振動検出
器と、l l 1lil内に配置して調音時の閉鎖やぜ
ばめの形成K f’l’っ11腔内の気1i:、の変化
全測定するための1」内1)−検出:(:;と、音j!
−検出用マイク【」ポンと、l−1内Li、[″!出出
;、創の出刃により1−」内圧の上バ。
している1区間を検°出する回路と、音声より有8′メ
間を検出する回路と、11内圧」1昇区間とイJ音区間
のみゲートを開きl’I’;5 vJ’j振動を通す2
個のゲート回路と、2個のゲート回路の出刃を加豹、す
る加算回路と、力11訊1回路の出力レベルにより有声
区間を抽出する有声検出回路をイJすることにより、喉
頭振動波形より、音声の調1′?及び実際の音声出刃に
関係する部分のみ抽出し、喉の動きhfF Kよる波形
部分を除去することにより、リアルタイムで正確な有声
区間全抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の111954j’i振動検出による有声
区間検出装置のブロック図、第2図は同装置の動作を示
す波形図、第3図tよ本発明の一実施例における窮鳥区
間抽出装置1′iのブ1」ツク図、第4図は同実施例1
の°各種検出器の配置金示す配置図、第6図は勾音鉗話
時における゛」\発明の詳細な説明するだめの波形図、
第6図はイ」声破裂音発話時における本発明の詳細な説
明するだめの波形図、第7図は有声摩擦音発話時におけ
る本発明の詳細な説明するための波形図である。 4・・・・・・マイクlitホン、6・・・・・・喉頭
振動検出器、6・・・・・・(−1内圧倹il’l ’
Arj、7・−・・・・音声区間検出回路、8・・・・
・1−1内圧検出回路、9,10・・・・・ゲート回路
、11・・・・・・加算回路、12・・・・・・有声検
出回路。 4、!鱈′1出願人 L7−技術院長 川 1)裕 部
第1図 第3図 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 音声を検出する音声検出手段と、前記音声検出手段の出
    力から音声の存在する区間を検出する音声区間検出手段
    と、喉頭部に固定され声帯の振動を検出する喉頭振動検
    出手段と、口腔内に配置され1コ内圧を検出する口内圧
    検出手段と、前記1−」内圧検出手段の出力から前記口
    内圧が所定の値よりも高い区間を検出する口内用区間検
    出手段と、前記喉頭振動検出手段の出力を前記音声区間
    検出手段の出力により制御する第1のゲート手段と、前
    記、喉頭振動検出手段の出力を前記口内用区間検出手段
    の出力により制御する第2のゲート手段と、前記第1及
    び第2のゲート手段の出力を加算する加算手段と、前記
    加算手段の出力より有声区間を検出する有声検出手段と
    を有することを特徴とする有声区間抽出装置。
JP58185987A 1983-10-06 1983-10-06 有声音区間抽出装置 Granted JPS6078498A (ja)

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JP58185987A JPS6078498A (ja) 1983-10-06 1983-10-06 有声音区間抽出装置

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JP58185987A JPS6078498A (ja) 1983-10-06 1983-10-06 有声音区間抽出装置

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JPS6078498A true JPS6078498A (ja) 1985-05-04
JPH034919B2 JPH034919B2 (ja) 1991-01-24

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ID=16180375

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358089A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Denso Corp 音声処理装置及び音声処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358089A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Denso Corp 音声処理装置及び音声処理方法

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JPH034919B2 (ja) 1991-01-24

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