JPS617896A - 単語音声認識方法 - Google Patents
単語音声認識方法Info
- Publication number
- JPS617896A JPS617896A JP59129852A JP12985284A JPS617896A JP S617896 A JPS617896 A JP S617896A JP 59129852 A JP59129852 A JP 59129852A JP 12985284 A JP12985284 A JP 12985284A JP S617896 A JPS617896 A JP S617896A
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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、入力音声と、音素表記された単語辞書を照合
して単語を認識する単語音声認識方法に関するものであ
る。
して単語を認識する単語音声認識方法に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
第1図は従来の単語音声認識方法を実行するだめの装置
の機能ブロック図である。第1図において、1は入力音
声からパラメータの時系列を作成するパラメータ抽出部
、2は音素標準パタンを照合して、音素の確率密度を算
出する確率密度計算部、3は音素毎のセグメンテーショ
ン、尤度計算。
の機能ブロック図である。第1図において、1は入力音
声からパラメータの時系列を作成するパラメータ抽出部
、2は音素標準パタンを照合して、音素の確率密度を算
出する確率密度計算部、3は音素毎のセグメンテーショ
ン、尤度計算。
単語類似度計算を行なう単語認識部である。また、4は
各音素毎の各種パラメータにおける分布を各音素毎の平
均値(μ2)、及び各種パラメータ間の共分散行列(Σ
、)の形で表わした音素標準パタンを記憶する音素標準
パタン部、5は認識すべき全単語を音素単位の記号列で
表記した単語辞書が記憶されている単語辞書部である。
各音素毎の各種パラメータにおける分布を各音素毎の平
均値(μ2)、及び各種パラメータ間の共分散行列(Σ
、)の形で表わした音素標準パタンを記憶する音素標準
パタン部、5は認識すべき全単語を音素単位の記号列で
表記した単語辞書が記憶されている単語辞書部である。
その単語辞書は、例えば単語「アサヒ」、「トチ」は[
ASAHIJ。
ASAHIJ。
「TOCI」等と表記されている。
次に、上記従来例の動作について説明する。パラメータ
抽出部1において、入力音声を10 m secのフレ
ーム毎に分析し、パラメータを抽出してパラメータ時系
列を作成する。次に確率密度計算部2において、フレー
ム毎に得られたパラメータと音素の確率密度を算出する
。次に、単語認識部3において、各辞書項目毎にその辞
書項目を構成する辞書音素系列に従って音素のセグメン
テーションを行ない、下記0式に従い、その音素の種類
とその音素に対応してセグメンテーションされた区間の
尤度lを計算し、その辞書項目における、各音素の尤度
の平均として幽似度を求める。ここで、その音素をXと
し、Xに対応してセグメンテーションされた区間の始端
と終端のフレーム番号をNs、Neとし、第ルフレーム
における各パラメータの値をCnとすると、音素Xの尤
度lxは下式で定義される。
抽出部1において、入力音声を10 m secのフレ
ーム毎に分析し、パラメータを抽出してパラメータ時系
列を作成する。次に確率密度計算部2において、フレー
ム毎に得られたパラメータと音素の確率密度を算出する
。次に、単語認識部3において、各辞書項目毎にその辞
書項目を構成する辞書音素系列に従って音素のセグメン
テーションを行ない、下記0式に従い、その音素の種類
とその音素に対応してセグメンテーションされた区間の
尤度lを計算し、その辞書項目における、各音素の尤度
の平均として幽似度を求める。ここで、その音素をXと
し、Xに対応してセグメンテーションされた区間の始端
と終端のフレーム番号をNs、Neとし、第ルフレーム
における各パラメータの値をCnとすると、音素Xの尤
度lxは下式で定義される。
φL(Cn)はある音素乙の確率密度を表わし、0式の
ように定義される。
ように定義される。
Σ、71(Cn−μ、)〕・・・・・・■Cn :第a
フレームにおけるN個のパラメータ(ベクトル) μ、:ある音素乙のパラメータの平均値(ベクトル) Σ乙 :ある音素乙のパラメータの共分散行列0式にお
いて、確率密度の割り算における分母のザメンションの
2の範囲は、音素Xが何であるかによって異なり、例え
ばXが音素A(7)の時は&の範囲は5母音、 A、
E、 I、 O,Uとしている。以上により得られる単
語類似度LMを0式に従って各辞書項目毎に求め、L、
4が最大となる辞書項目をもって、認識単語としていた
。
フレームにおけるN個のパラメータ(ベクトル) μ、:ある音素乙のパラメータの平均値(ベクトル) Σ乙 :ある音素乙のパラメータの共分散行列0式にお
いて、確率密度の割り算における分母のザメンションの
2の範囲は、音素Xが何であるかによって異なり、例え
ばXが音素A(7)の時は&の範囲は5母音、 A、
E、 I、 O,Uとしている。以上により得られる単
語類似度LMを0式に従って各辞書項目毎に求め、L、
4が最大となる辞書項目をもって、認識単語としていた
。
1・=1ぞ7j、/NP ’ 、、、、、、、
、、、、■LM:辞書中のM番目の単語の類似度 lj :辞書音素系列中の3番目の音素の尤度NP:
辞書辞書数 素数図は「土地J(/1oci/)と発声した時の各音
素/l/、10/、/c/、/i/に対応する標準パタ
ン中の音素シンボル(1)、 (0)、 (S)、 (
I)の確率密度値φ1.φ。、φ9.φ1及び音声パワ
ーPの時間変化を示す。
、、、、■LM:辞書中のM番目の単語の類似度 lj :辞書音素系列中の3番目の音素の尤度NP:
辞書辞書数 素数図は「土地J(/1oci/)と発声した時の各音
素/l/、10/、/c/、/i/に対応する標準パタ
ン中の音素シンボル(1)、 (0)、 (S)、 (
I)の確率密度値φ1.φ。、φ9.φ1及び音声パワ
ーPの時間変化を示す。
ここで音素/C/に対応する標準パタン中の音素シンボ
ルは摩擦音群を表わす(S)である。第2図において、
辞書単語/TOCI/を仮定した場合の音素/C/のセ
グメンテーション及び尤度計算は、先ず音声パワー■)
の値が予め設定されたいき値イよシも低い部分(6−7
)を破裂直前の無音部として検出し、次に音素/C/に
対応する標準パタン中の音素シンボル(S)の確率密度
値φSを用いて、音素/C/の後端8を検出し、区間(
6−8)を音素/C/のセグメンテーション区間とする
。ここで、無音部が検出できない場合は、音素/C/の
セグメンテーションができず、尤度計算も行なわれない
。7次に、音素/C/の尤度は区間(7−8)の(S)
の確率密度を用いて、■式に従って尤度計算を行なう。
ルは摩擦音群を表わす(S)である。第2図において、
辞書単語/TOCI/を仮定した場合の音素/C/のセ
グメンテーション及び尤度計算は、先ず音声パワー■)
の値が予め設定されたいき値イよシも低い部分(6−7
)を破裂直前の無音部として検出し、次に音素/C/に
対応する標準パタン中の音素シンボル(S)の確率密度
値φSを用いて、音素/C/の後端8を検出し、区間(
6−8)を音素/C/のセグメンテーション区間とする
。ここで、無音部が検出できない場合は、音素/C/の
セグメンテーションができず、尤度計算も行なわれない
。7次に、音素/C/の尤度は区間(7−8)の(S)
の確率密度を用いて、■式に従って尤度計算を行なう。
第3図は、「都市J (/1osi/)と発声した時の
各音素/l/、10/、/s/、/i/に対応する標準
パタン中の音素シンボル、(1)、 (0)、 (S)
、 (I)の確率密度値、φ7.φ0.φ3.φ1及び
音声パワーPの時間変化を示す。ここで音素/S/に対
応する標準パタン中の音素シンボルは摩擦音群を表わす
(S)であり、これは音素/C/と対応した標準/Cタ
ン中の音素シンボルと同一である。
各音素/l/、10/、/s/、/i/に対応する標準
パタン中の音素シンボル、(1)、 (0)、 (S)
、 (I)の確率密度値、φ7.φ0.φ3.φ1及び
音声パワーPの時間変化を示す。ここで音素/S/に対
応する標準パタン中の音素シンボルは摩擦音群を表わす
(S)であり、これは音素/C/と対応した標準/Cタ
ン中の音素シンボルと同一である。
第3図において、辞書単語/TO8I/を仮定した場合
の音素/S/のセグメンテーション及び尤度計算は、先
ず、音素/S/に対応する標準・々タン中の音素シンボ
ル(S)の確率密度値を用いて音素/S/の後・端を検
出し、区間(9−10)を音素/8/のセグメンテーシ
ョン区間とする。次に区間(9−10)の(S)の確率
密度値を用いて、■式に従って尤度計算を行なう。第3
図において、入力音声ハos i/に対して辞書中の単
語/Nos i/を仮定した場合、音素/C/のセグメ
ンテーション及び尤度割算は先ず、音声パワーの値が予
め設定されたいき値よりも低い部分を破裂直前の無音部
として検出するわけであるが、本来の音素/S/区間に
おいて、音声パワーは、第3図の区間(9i、0)に見
られるように浅いディップの形をしているため、いき値
よりも音声パワーが低い場合、その区間(11−12)
を音素/C/の破裂直前の無音部とみなす。無音部が検
出できたので、次に音素/C/に対応する標準パタン中
の音素シンボル(S)の確率密度値を用いて後端10を
検出し、区間(9−1,0)を音素/C/のセグメンテ
ーション区間とし、区間(1,2−10)を(S)の確
率密度値を用いて■式に従って尤度計算を行なう。従っ
て、入力音素/1osi/に対して辞書中の単語/1o
ci/を仮定した時、得られた音素/C/の尤度は本来
の音素である/S/の尤度と同程度の値となるため、/
S/と/C/の識別が困難となり、 /S/、 /C/
を余む単語は誤認識し易い欠点があった。
の音素/S/のセグメンテーション及び尤度計算は、先
ず、音素/S/に対応する標準・々タン中の音素シンボ
ル(S)の確率密度値を用いて音素/S/の後・端を検
出し、区間(9−10)を音素/8/のセグメンテーシ
ョン区間とする。次に区間(9−10)の(S)の確率
密度値を用いて、■式に従って尤度計算を行なう。第3
図において、入力音声ハos i/に対して辞書中の単
語/Nos i/を仮定した場合、音素/C/のセグメ
ンテーション及び尤度割算は先ず、音声パワーの値が予
め設定されたいき値よりも低い部分を破裂直前の無音部
として検出するわけであるが、本来の音素/S/区間に
おいて、音声パワーは、第3図の区間(9i、0)に見
られるように浅いディップの形をしているため、いき値
よりも音声パワーが低い場合、その区間(11−12)
を音素/C/の破裂直前の無音部とみなす。無音部が検
出できたので、次に音素/C/に対応する標準パタン中
の音素シンボル(S)の確率密度値を用いて後端10を
検出し、区間(9−1,0)を音素/C/のセグメンテ
ーション区間とし、区間(1,2−10)を(S)の確
率密度値を用いて■式に従って尤度計算を行なう。従っ
て、入力音素/1osi/に対して辞書中の単語/1o
ci/を仮定した時、得られた音素/C/の尤度は本来
の音素である/S/の尤度と同程度の値となるため、/
S/と/C/の識別が困難となり、 /S/、 /C/
を余む単語は誤認識し易い欠点があった。
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あり、尤
度割算の精度を向上させ、それにより単語認識率を向上
させることを目的とする。
度割算の精度を向上させ、それにより単語認識率を向上
させることを目的とする。
発明の構成
本発明は、上記目的を達成するために、破裂音の尤度を
計算する際、セグメンテーションされた区間(破裂直前
の無音区間と破裂又は破裂し摩擦゛する区間で構成され
る)について、破裂する区間の音素の確率密度値だけを
用いて尤度を計算するのではなく、音声パワー等のパラ
メータを併用して、無音区間を含む、破裂音のセグメン
テーション区間に対して尤度を計算することにより、尤
度計算の精度を向」ニさせる効果を持つものである。
計算する際、セグメンテーションされた区間(破裂直前
の無音区間と破裂又は破裂し摩擦゛する区間で構成され
る)について、破裂する区間の音素の確率密度値だけを
用いて尤度を計算するのではなく、音声パワー等のパラ
メータを併用して、無音区間を含む、破裂音のセグメン
テーション区間に対して尤度を計算することにより、尤
度計算の精度を向」ニさせる効果を持つものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例の構成について図面とともに説
明する。第1図において、音素標準パタンは従来例と同
様である。単語辞書は認識すべき単語を音素の記号列で
表記しである。また、パラメータ抽出により得られるパ
ラメータ時系列は従来例と同様である。
明する。第1図において、音素標準パタンは従来例と同
様である。単語辞書は認識すべき単語を音素の記号列で
表記しである。また、パラメータ抽出により得られるパ
ラメータ時系列は従来例と同様である。
次に、本実施例の動作について説明する。先ず入力音声
からフレーム毎のパラメータを得、さらにそのパラメー
タの値を使って、各音素標準パタンから得られる確率密
度を計算し、各辞書項目毎に、その辞書項目を構成する
辞書系列に従って音素Xのセグメンテーションを行ない
、その音素Xとその音素Xに対応してセグメンテーショ
ンされた区間I!8を計算する。ここで、破裂音の尤度
計算を台なう際、セグメンテーションされた区間におい
て、破裂又は破裂し摩擦する部分の音素の確率密度値か
ら得られる尤度だけでなく、破裂直前の無音部に対し7
ても音声パワーの値、及びその時間変化を利用して尤度
を求め、得られた各々の部分の尤度から破裂音の尤度を
求める。
からフレーム毎のパラメータを得、さらにそのパラメー
タの値を使って、各音素標準パタンから得られる確率密
度を計算し、各辞書項目毎に、その辞書項目を構成する
辞書系列に従って音素Xのセグメンテーションを行ない
、その音素Xとその音素Xに対応してセグメンテーショ
ンされた区間I!8を計算する。ここで、破裂音の尤度
計算を台なう際、セグメンテーションされた区間におい
て、破裂又は破裂し摩擦する部分の音素の確率密度値か
ら得られる尤度だけでなく、破裂直前の無音部に対し7
ても音声パワーの値、及びその時間変化を利用して尤度
を求め、得られた各々の部分の尤度から破裂音の尤度を
求める。
第2図において、入力音声/1oci/に対して本来の
単語である/TOCI/を仮定した場合、破裂音/C/
のセグメンテーションは、従来例と同様に、破裂直前の
無音部(6−7)及び破裂し摩擦する部分(7−8)を
検出し、区間(6−8)を破裂音/C/のセグメンテー
ション区間とする。次に音素/C/の尤度7!oを計算
するわけであるが、先ず、無音部(6−7)における音
声・くワーPの最小値(ロ)、及び無音部の後端7付近
の0式に示される隣接7レ一ム間ケプストラム距離CD
の値ヲ用いて0式に従って無音部の尤度らを求める。次
に、破裂し摩擦する部分(7−8”)の尤度1clを確
率密度値を用いて求め、最後にJQとlclから音素/
C/の尤度1cを0式に従って求める。
単語である/TOCI/を仮定した場合、破裂音/C/
のセグメンテーションは、従来例と同様に、破裂直前の
無音部(6−7)及び破裂し摩擦する部分(7−8)を
検出し、区間(6−8)を破裂音/C/のセグメンテー
ション区間とする。次に音素/C/の尤度7!oを計算
するわけであるが、先ず、無音部(6−7)における音
声・くワーPの最小値(ロ)、及び無音部の後端7付近
の0式に示される隣接7レ一ム間ケプストラム距離CD
の値ヲ用いて0式に従って無音部の尤度らを求める。次
に、破裂し摩擦する部分(7−8”)の尤度1clを確
率密度値を用いて求め、最後にJQとlclから音素/
C/の尤度1cを0式に従って求める。
l!Q:1QIIll!Q2
1c = j’cl−1゜ ・・曲・・
・■第3図において、入力音声/1osi/に対して、
辞書中の単語/1oci/を仮定した時、音素/C/の
尤度計算は、上記例で述べたように、先ず無音部(11
−12>の尤度JQを求めるわけであるが、この場合、
無音部の音声パワーPの最小値e→は第2図の場合と比
べ犬きく、又、無音部後端12付近の隣接フレーム間ケ
プヌトラム距離CDの値は小さいため、lQの値は、第
2図の場合と比べ小さくなる。従って音素/C/の尤度
の値も小さくなるため、入力音声/1osi/に対して
辞書中の単語/1osi/を仮定した時の音素/S/の
尤度の方が音素/C/の尤度よシも大きくなり、/S/
と/C/の識別能力が向上する。従って、音素/87.
/C/を含む単語の認識率が向上する利点がある。
゛発明の効果 本発明は上記のような構成であし、破裂音の尤度を計算
するにあたし、セグメンテーションされた区間中で、破
裂又は破裂を伴ない摩擦する部分におけるその音素又は
音素群の標準パタンとその音素との距離から得られる尤
度、及び破裂直前の無音部における音声パワーの値とそ
の時間変化の大きさから得られる尤度の上記2つの尤度
を併用して破裂音の尤度計算を行なうことにより、従来
例に比べ精度よく尤度を求めることができる利点を有す
る。
・■第3図において、入力音声/1osi/に対して、
辞書中の単語/1oci/を仮定した時、音素/C/の
尤度計算は、上記例で述べたように、先ず無音部(11
−12>の尤度JQを求めるわけであるが、この場合、
無音部の音声パワーPの最小値e→は第2図の場合と比
べ犬きく、又、無音部後端12付近の隣接フレーム間ケ
プヌトラム距離CDの値は小さいため、lQの値は、第
2図の場合と比べ小さくなる。従って音素/C/の尤度
の値も小さくなるため、入力音声/1osi/に対して
辞書中の単語/1osi/を仮定した時の音素/S/の
尤度の方が音素/C/の尤度よシも大きくなり、/S/
と/C/の識別能力が向上する。従って、音素/87.
/C/を含む単語の認識率が向上する利点がある。
゛発明の効果 本発明は上記のような構成であし、破裂音の尤度を計算
するにあたし、セグメンテーションされた区間中で、破
裂又は破裂を伴ない摩擦する部分におけるその音素又は
音素群の標準パタンとその音素との距離から得られる尤
度、及び破裂直前の無音部における音声パワーの値とそ
の時間変化の大きさから得られる尤度の上記2つの尤度
を併用して破裂音の尤度計算を行なうことにより、従来
例に比べ精度よく尤度を求めることができる利点を有す
る。
、 第1図は従来および本発明の一実施例における単
語音声認識方法を実施する装置のブロック図、第2図は
土地と発生した時の各音素の確率密度。 音声パワー、隣接フレーム間ケプストラム距離の時間変
化を示す図、第3図は都市と発声した時の各音素の確率
密度、音声パワー、隣接フレーム間ケプストラム距離の
時間変化を示す図、第4図は無声部の尤度を求める時用
いる7?、とj’Q2を説明するだめの図である。 1・・・パラメータ抽出部、2・・・確率密度計算部、
3・・・単語認識部、4・・・音素標準パタン部、5・
・・単語辞書部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか1名第1
図 入η合声 関縁羊措 シーム 第3171 第4図
語音声認識方法を実施する装置のブロック図、第2図は
土地と発生した時の各音素の確率密度。 音声パワー、隣接フレーム間ケプストラム距離の時間変
化を示す図、第3図は都市と発声した時の各音素の確率
密度、音声パワー、隣接フレーム間ケプストラム距離の
時間変化を示す図、第4図は無声部の尤度を求める時用
いる7?、とj’Q2を説明するだめの図である。 1・・・パラメータ抽出部、2・・・確率密度計算部、
3・・・単語認識部、4・・・音素標準パタン部、5・
・・単語辞書部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか1名第1
図 入η合声 関縁羊措 シーム 第3171 第4図
Claims (3)
- (1)認識すべき単語を音素単位の記号列で表記した単
語辞書及び各音素又は音素群の音響パラメータで表わさ
れた各音素又は音素群の標準パタンを用いて、入力音声
の単語認識を行なうにあたり、入力音声を単語辞書の各
辞書項目と照合し、各辞書項目を構成する辞書音素系列
に従い、各音素毎に入力音声をセグメンテーションし、
このセグメンテーションされた音声の区間に対して、そ
の音素又は音素群の標準パタンとその音素との距離を用
いて、辞書項目中の音素と入力音声の尤度を求め、この
尤度の値を用いて辞書項目と入力音声の類似度を求めて
、単語を認識する際に、破擦音を含む破裂音の尤度を計
算するにあたり、セグメンテーションされた区間中で破
烈又は破烈を伴ない摩擦する部分におけるその音素又は
音素群の標準パタンとその音素との距離から得られる尤
度、及び破裂直前の無音部における音声パワーの値とそ
の時間変化の大きさから得られる尤度を併用することを
特徴とする単語音声認識方法。 - (2)各音素又は音素群の標準パタンとして、各音素又
は音素群の音響パラメータの分布形で表わされた標準パ
タンを用い、音素又は音素群の標準パタンとその音素と
の距離尺度として、セグメンテーションされた音声の区
間がその音素から生成される確率密度を用いる特許請求
の範囲第1項記載の単語音声認識方法。 - (3)破裂直前の無音部における音声パワーの時間変化
の大きさとして隣接フレーム間ケプストラム距離を用い
る特許請求の範囲第1項記載の単語音声認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129852A JPS617896A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 単語音声認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129852A JPS617896A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 単語音声認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617896A true JPS617896A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH0413719B2 JPH0413719B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=15019845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59129852A Granted JPS617896A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 単語音声認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617896A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276623A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Yutaka Seimitsu Kogyo Kk | Nc制御歯車面取盤 |
| JPH03121731A (ja) * | 1989-10-02 | 1991-05-23 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工具退避装置付多軸スピンドル型マシニングセンタ |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59129852A patent/JPS617896A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276623A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-16 | Yutaka Seimitsu Kogyo Kk | Nc制御歯車面取盤 |
| JPH03121731A (ja) * | 1989-10-02 | 1991-05-23 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工具退避装置付多軸スピンドル型マシニングセンタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413719B2 (ja) | 1992-03-10 |
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