JPS63155100A - ホルマントが与える自己相関関数の極大点検出方法 - Google Patents
ホルマントが与える自己相関関数の極大点検出方法Info
- Publication number
- JPS63155100A JPS63155100A JP61304712A JP30471286A JPS63155100A JP S63155100 A JPS63155100 A JP S63155100A JP 61304712 A JP61304712 A JP 61304712A JP 30471286 A JP30471286 A JP 30471286A JP S63155100 A JPS63155100 A JP S63155100A
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- Japan
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- formant
- maximum point
- maximum
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- Radio Relay Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
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】
〔概要〕
入力音声から算出した自己相関関数の、最小値の絶対値
を下回る極大値を有する自己相関関数の極大点を、入力
音声のホルマントが与える極大点と判定する。
を下回る極大値を有する自己相関関数の極大点を、入力
音声のホルマントが与える極大点と判定する。
本発明は、音声から自己相関関数を用いてピンチを抽出
する場合に、ピンチ抽出精度を向上可能とするホルマン
トが与える自己相関関数の極大点検出方法の改良に関す
る。
する場合に、ピンチ抽出精度を向上可能とするホルマン
トが与える自己相関関数の極大点検出方法の改良に関す
る。
音声から重要なパラメータの一つであるピンチを抽出す
る一方法として、自己相関関数の極大点 ゛を利用する
方法が採用されている。なお自己相関関数は、ピッチの
みならずホルマントにおいても極大点を呈する為、この
種の極大点によりピッチが誤って抽出されるのを防止す
る手段の性能向上が強く要望される。
る一方法として、自己相関関数の極大点 ゛を利用する
方法が採用されている。なお自己相関関数は、ピッチの
みならずホルマントにおいても極大点を呈する為、この
種の極大点によりピッチが誤って抽出されるのを防止す
る手段の性能向上が強く要望される。
有声音の自己相関関数は、有声音のピンチ周波数および
その整数倍の周波数を有する余弦波の集合となっており
、ピンチおよびその整数倍の点（遅延■）において位相
が２πの整数倍に揃っている。
その整数倍の周波数を有する余弦波の集合となっており
、ピンチおよびその整数倍の点（遅延■）において位相
が２πの整数倍に揃っている。
従って自己相関関数は、ピンチおよびその整数倍の遅延
量で最大値を示す。
量で最大値を示す。
第４図はかかる原理を用いた、従来あるホルマントが与
える自己相関関数の極大点検出方法の一例を示す図であ
る。
える自己相関関数の極大点検出方法の一例を示す図であ
る。
第４図において、自己相関関数算出回路２は、入力端子
ｌから入力される音声Ｘに対し、エネルギで正規化した
短時間自己相関関数Ｒ（ｉ） （以後単に自己相関関
数と称する）を（１）式に基づき算出し、積分回路３に
伝達する。
ｌから入力される音声Ｘに対し、エネルギで正規化した
短時間自己相関関数Ｒ（ｉ） （以後単に自己相関関
数と称する）を（１）式に基づき算出し、積分回路３に
伝達する。
Ｒ（ｉ）＝ΣＷ（ｋ） 本Ｘ （ｎ＋ｋ）本Ｘ （ｎ＋
に＋ｉ）÷ （ΣＷ （ｋ） 本Ｘ ”（ｎ＋ｋ） 本
ΣＷ（ｋ）本Ｘ ”（ｎ＋に＋ｉ））’”・・・・・
・（１１ 但し、Ｗ （ｋ） 二窓関数 Ｘ （ｎ＋ｋ） 、Ｘ （ｎ＋に＋ｉ） ：音声ｎ：
積分区間の始点 ｉ：自己相関関数の遅延量 に：積分区間（例えば１２８） なおｉＳｎおよびｋは、何れも標本化周期Ｔ（例えば１
２５マイクロ秒）を単位とする。
に＋ｉ）÷ （ΣＷ （ｋ） 本Ｘ ”（ｎ＋ｋ） 本
ΣＷ（ｋ）本Ｘ ”（ｎ＋に＋ｉ））’”・・・・・
・（１１ 但し、Ｗ （ｋ） 二窓関数 Ｘ （ｎ＋ｋ） 、Ｘ （ｎ＋に＋ｉ） ：音声ｎ：
積分区間の始点 ｉ：自己相関関数の遅延量 に：積分区間（例えば１２８） なおｉＳｎおよびｋは、何れも標本化周期Ｔ（例えば１
２５マイクロ秒）を単位とする。
また自己相関関数Ｒ（ｉ）の算出区間は、ピンチ周波数
領域（通常５０ヘルツ乃至５００ヘルツ）を充分包含す
る範囲（例えばｔ＝１乃至１９２）に設定する。
領域（通常５０ヘルツ乃至５００ヘルツ）を充分包含す
る範囲（例えばｔ＝１乃至１９２）に設定する。
積分回路３は、受信した自己相関関数Ｒ（ｉ）の高周波
数成分を抑圧して低周波数成分を強調する為に、各遅延
量ｉに就いて（２）式の如く積分し、得られた積分結果
５（ｉ）を最長零交差間隔抽出回路４に伝達する。
数成分を抑圧して低周波数成分を強調する為に、各遅延
量ｉに就いて（２）式の如く積分し、得られた積分結果
５（ｉ）を最長零交差間隔抽出回路４に伝達する。
Ｓ （ｉ） −ΣＲ（ｊ） ・・・
・・・（２）最長零交差間隔抽出回路４は、受信した積
分結果Ｓ （ｉ）の極性だけを抽出した平均自己相関関
数Ｒａ （ｉ）を（３）式により算出する。
・・・（２）最長零交差間隔抽出回路４は、受信した積
分結果Ｓ （ｉ）の極性だけを抽出した平均自己相関関
数Ｒａ （ｉ）を（３）式により算出する。
Ｒａ （ｉ） ＝ＳＧＮ （Ｓ（ｉ） ）＝ＳＧＮ
（ΣＲ（ｊ）） ・・・・・・（３）（但し、
ＳＧＮ （Ａ）はＡの極性を示す。）更に最長零交差
間隔抽出回路４は、算出した平均自己相関関数Ｒａ （
ｉ）の、区間（ｉ−１乃至１９２）内に存在する零交差
点Ｂ Ｍ Ａ Ｘ Ｂ （ｙ） （但しｙ＝を乃至Ｙ
〕の間隔を算出し、その中で最も長い最長零交差間隔Ｋ
ＢＭＡＸを抽出し、判定回路５に伝達する。
（ΣＲ（ｊ）） ・・・・・・（３）（但し、
ＳＧＮ （Ａ）はＡの極性を示す。）更に最長零交差
間隔抽出回路４は、算出した平均自己相関関数Ｒａ （
ｉ）の、区間（ｉ−１乃至１９２）内に存在する零交差
点Ｂ Ｍ Ａ Ｘ Ｂ （ｙ） （但しｙ＝を乃至Ｙ
〕の間隔を算出し、その中で最も長い最長零交差間隔Ｋ
ＢＭＡＸを抽出し、判定回路５に伝達する。
一方極大点抽出回路６は、自己相関関数算出回路２から
伝達された区間（ｉ＝１乃至１９２）における自己相関
関数Ｒ（ｉ）の極大点（極大値ＲＬおよび遅延ｌｉ＝Ｂ
ＭＡＸ）を抽出し、判定回路′ ５に伝達する。
伝達された区間（ｉ＝１乃至１９２）における自己相関
関数Ｒ（ｉ）の極大点（極大値ＲＬおよび遅延ｌｉ＝Ｂ
ＭＡＸ）を抽出し、判定回路′ ５に伝達する。
判定回路５は、極大点抽出回路６から伝達される各極大
点の内、最長零交差間隔抽出回路４から伝達される最長
零交差間隔ＫＢＭＡＸを下回る遅延量ｉを有する極大点
は、ピンチより高い周波数を有するものと見做されるか
ら、ホルマントに起因する極大点と判定し、ホルマント
に起因する極大点を出力端子７から出力し、図示されぬ
ピッチ抽出回路に伝達する。
点の内、最長零交差間隔抽出回路４から伝達される最長
零交差間隔ＫＢＭＡＸを下回る遅延量ｉを有する極大点
は、ピンチより高い周波数を有するものと見做されるか
ら、ホルマントに起因する極大点と判定し、ホルマント
に起因する極大点を出力端子７から出力し、図示されぬ
ピッチ抽出回路に伝達する。
ピンチ抽出回路は、自己相関関数算出回路２から受信す
る自己相関関数Ｒ（ｉ）から、ホルマントが与える極大
点を除去し、残る極大点の中から下記の過程でピッチを
抽出する。
る自己相関関数Ｒ（ｉ）から、ホルマントが与える極大
点を除去し、残る極大点の中から下記の過程でピッチを
抽出する。
ピッチ抽出回路は、対象となる極大点の中から最大値Ｒ
１を有する極大点（遅延量ｉ＝ｍＲ）を抽出し、その前
後の遅延量ｉ＝（ｍｕ−ｔ）および（ｍ＊＋１）におけ
る自己相関関数値Ｒ（ｍＨ−１）およびＲ（ｍ＊＋１）
の平均値を基準値ＡＭＡＸ八とし、該基準値ＡＭＡＸＡ
を上回る極大値を有する極大点をピッチおよびその整数
倍の周波数が与える極大点として扱い、その内、遅延ｆ
ｆ１ｉが最小値を示す極大点をピッチが与える極大点と
判定する。
１を有する極大点（遅延量ｉ＝ｍＲ）を抽出し、その前
後の遅延量ｉ＝（ｍｕ−ｔ）および（ｍ＊＋１）におけ
る自己相関関数値Ｒ（ｍＨ−１）およびＲ（ｍ＊＋１）
の平均値を基準値ＡＭＡＸ八とし、該基準値ＡＭＡＸＡ
を上回る極大値を有する極大点をピッチおよびその整数
倍の周波数が与える極大点として扱い、その内、遅延ｆ
ｆ１ｉが最小値を示す極大点をピッチが与える極大点と
判定する。
以上の説明から明らかな如く、従来あるホルマントが与
える自己相関関数の極大点検出方法においては、対象と
する音声の自己相関関数Ｒ（ｉ）を積分することにより
、最長零交差間隔ＫＢＭＡＸがピッチの周期に漸近する
ものとし、それ以下の遅延量を有する極大点をホルマン
トが与える極大点と判定していた。
える自己相関関数の極大点検出方法においては、対象と
する音声の自己相関関数Ｒ（ｉ）を積分することにより
、最長零交差間隔ＫＢＭＡＸがピッチの周期に漸近する
ものとし、それ以下の遅延量を有する極大点をホルマン
トが与える極大点と判定していた。
然しホルマント周波数が低い音声にあっては、最長零交
差間隔は中々ピンチ周期に漸近せず、従って遅延量が小
さいホルマンｌ−が与える極大点が除去出来ず、抽出回
路においてピンチが与える極大点として誤って検出され
る問題点があった。
差間隔は中々ピンチ周期に漸近せず、従って遅延量が小
さいホルマンｌ−が与える極大点が除去出来ず、抽出回
路においてピンチが与える極大点として誤って検出され
る問題点があった。
第１図は本発明の原理を示す図である。
第１図において、１００は本発明により設けられ、入力
音声の自己相関関数を算出する過程である。
音声の自己相関関数を算出する過程である。
２００は本発明により設けられ、過程１００で算出され
た自己相関関数の最小値の絶対値を基準値として設定す
る過程である。
た自己相関関数の最小値の絶対値を基準値として設定す
る過程である。
３００は本発明により設けられ、基準値を下回る極大値
を有する自己相関関数の極大点を、入力音声のホルマン
トが与える極大点と判定する過程である。
を有する自己相関関数の極大点を、入力音声のホルマン
トが与える極大点と判定する過程である。
有声音の自己相関関数Ｒ（ｉ）は前述の如く、ピンチお
よびその整数倍の遅延量ｉで最大値Ｒ１を示し、その他
の遅延量ｉでは最大値Ｒ１を下回る。
よびその整数倍の遅延量ｉで最大値Ｒ１を示し、その他
の遅延量ｉでは最大値Ｒ１を下回る。
従って、自己相関関数Ｒ（ｉ）の最小値の絶対値を基準
値ＲＮとすれば、ピンチおよびその整数倍の遅延Ｉｉに
おける最大［Ｒｍは基準値Ｒ８を上回り、また基準値Ｒ
，を下回る極大値を有する極大点は、ピンチおよびその
整数倍の周波数が与える極大点では無く、ホルマントが
与える極大点であると判定し得る。
値ＲＮとすれば、ピンチおよびその整数倍の遅延Ｉｉに
おける最大［Ｒｍは基準値Ｒ８を上回り、また基準値Ｒ
，を下回る極大値を有する極大点は、ピンチおよびその
整数倍の周波数が与える極大点では無く、ホルマントが
与える極大点であると判定し得る。
従って、ホルマント周波数が低く、平均自己相関関数Ｒ
ａ （ｉ）の最長零交差間隔ＫＢＭＡＸが中ルピソチ周
期に漸近しない音声においても、ホルマントが与える自
己相関関数の極大点の除去が可能となり、ピンチの抽出
処理の精度を向上することが出来る。
ａ （ｉ）の最長零交差間隔ＫＢＭＡＸが中ルピソチ周
期に漸近しない音声においても、ホルマントが与える自
己相関関数の極大点の除去が可能となり、ピンチの抽出
処理の精度を向上することが出来る。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第２図は本発明の一実施例による無声音検出方法を示す
図であり、第３図は第２図の動作を説明する波形図であ
る。なお、全図を通して同一符号は同一対象物を示す。
図であり、第３図は第２図の動作を説明する波形図であ
る。なお、全図を通して同一符号は同一対象物を示す。
第２図において、自己相関関数算出回路２は前述と同様
に、入力端子１から入力される音声Ｘに対し、自己相関
関数Ｒ（ｉ）を（１）弐に基づき算出し、最小値抽出回
路１０に伝達する。
に、入力端子１から入力される音声Ｘに対し、自己相関
関数Ｒ（ｉ）を（１）弐に基づき算出し、最小値抽出回
路１０に伝達する。
最小値抽出回路１０は、自己相関関数算出回路２から伝
達された自己相関関数Ｒ（ｉ）から、最小値Ｒ３抽出し
、基準値設定回路２０に伝達する。
達された自己相関関数Ｒ（ｉ）から、最小値Ｒ３抽出し
、基準値設定回路２０に伝達する。
基準値設定回路２０は、最小値抽出回路１０から伝達さ
れた最小値Ｒ５の絶対値を基準値Ｒ８として設定し、判
定回路３０に伝達する。
れた最小値Ｒ５の絶対値を基準値Ｒ８として設定し、判
定回路３０に伝達する。
一方極大点抽出回路６は前述と同様に、自己相関関数算
出回路２から伝達された区間（ｉ−１乃至１９２）にお
ける自己相関関数Ｒ（ｉ）の極大点（極大値ＲＬおよび
遅延ＦＪ ｉ ＝ Ｂ Ｍ Ａ Ｘ ）を抽出し、判定
回路３０に伝達する。
出回路２から伝達された区間（ｉ−１乃至１９２）にお
ける自己相関関数Ｒ（ｉ）の極大点（極大値ＲＬおよび
遅延ＦＪ ｉ ＝ Ｂ Ｍ Ａ Ｘ ）を抽出し、判定
回路３０に伝達する。
判定回路３０は、極大点抽出回路６から伝達される各極
大点の内、基準値設定回路２０から伝達される基準値Ｒ
８を下回る極大値を有する極大点は、ホルマントに起因
する極大点と判定し、出力端子７から出力し、図示され
ぬピンチ抽出回路に伝達する。
大点の内、基準値設定回路２０から伝達される基準値Ｒ
８を下回る極大値を有する極大点は、ホルマントに起因
する極大点と判定し、出力端子７から出力し、図示され
ぬピンチ抽出回路に伝達する。
ピッチ抽出回路は前述と同様に、自己相関関数算出回路
２から受信する自己相関関数Ｒ（ｉ）から、ホルマント
が与える極大点を除去し、残る極大点の中からピッチを
抽出する。
２から受信する自己相関関数Ｒ（ｉ）から、ホルマント
が与える極大点を除去し、残る極大点の中からピッチを
抽出する。
第３図は人力音声に対する自己相関関数Ｒ（ｉ）および
平均自己相関関数Ｒａ （ｉ）を例示する図である。
平均自己相関関数Ｒａ （ｉ）を例示する図である。
第３図において、従来あるホルマントが与える自己相関
関数の極大点検出方法によれば、自己相関関数Ｒ（ｉ）
の極大点Ｂは、平均自己相関間９Ｒａ （ｉ）から得ら
れる最長零交差間隔ＫＢＭＡＸを下回る遅延ｌｉを有す
る為、ホルマントが与える極大点として除去されるが、
極大点Ｃは最長零交差間隔ＫＢＭＡＸを上回る遅延１１
を有する為、ホルマントが与える極大点として除去され
ることは無い。従ってピンチ抽出回路が、区間（ｉ＝１
乃至１９２）内で最大値Ｒ，，を示す極大点Ａを基準に
定めた基準値ＡＭＡＸＡにより各極大点を判定すると、
極大点Ｃの極大値は基準値ＡＭＡＸＡを上回り、且つ最
小の遅延量ｉを有する為、本来ピンチが与える極大点が
Ａであるにも拘らず、極大点Ｃをピンチが与える極大点
と誤認することとなる。
関数の極大点検出方法によれば、自己相関関数Ｒ（ｉ）
の極大点Ｂは、平均自己相関間９Ｒａ （ｉ）から得ら
れる最長零交差間隔ＫＢＭＡＸを下回る遅延ｌｉを有す
る為、ホルマントが与える極大点として除去されるが、
極大点Ｃは最長零交差間隔ＫＢＭＡＸを上回る遅延１１
を有する為、ホルマントが与える極大点として除去され
ることは無い。従ってピンチ抽出回路が、区間（ｉ＝１
乃至１９２）内で最大値Ｒ，，を示す極大点Ａを基準に
定めた基準値ＡＭＡＸＡにより各極大点を判定すると、
極大点Ｃの極大値は基準値ＡＭＡＸＡを上回り、且つ最
小の遅延量ｉを有する為、本来ピンチが与える極大点が
Ａであるにも拘らず、極大点Ｃをピンチが与える極大点
と誤認することとなる。
然し本発明によるホルマントが与える自己相関関数の極
大点検出方法によれば、自己相関関数Ｒ（ｉ）の区間（
ｉ＝１乃至１９２）における最小値Ｒ８の絶対値が基準
値ＲＮとして設定される為、基準値Ｒ，を下回る極大値
を有する極大点ＢおよびＣは、ホルマントが与える自己
相関関数の極大点と判定され、ピンチ抽出回路が基準値
ＡＭＡ ＸＡにより各極大点を判定しても、本来ピンチ
が与える極大点Ａが正しく判定される。
大点検出方法によれば、自己相関関数Ｒ（ｉ）の区間（
ｉ＝１乃至１９２）における最小値Ｒ８の絶対値が基準
値ＲＮとして設定される為、基準値Ｒ，を下回る極大値
を有する極大点ＢおよびＣは、ホルマントが与える自己
相関関数の極大点と判定され、ピンチ抽出回路が基準値
ＡＭＡ ＸＡにより各極大点を判定しても、本来ピンチ
が与える極大点Ａが正しく判定される。
以上の説明から明らかな如く、本実施例によれば、音声
Ｘの自己相関関数Ｒ（ｉ）の最小値Ｒ８の絶対値を下回
る極大値は、ホルマントが与える自己相関関数の極大点
として除去される為、ホルマント周波数の低い音声Ｘか
らも誤り無くホルマントが与える自己相関関数の極大点
が除去可能となる。
Ｘの自己相関関数Ｒ（ｉ）の最小値Ｒ８の絶対値を下回
る極大値は、ホルマントが与える自己相関関数の極大点
として除去される為、ホルマント周波数の低い音声Ｘか
らも誤り無くホルマントが与える自己相関関数の極大点
が除去可能となる。
なお、第２図および第３図はあく迄本発明の一実施例に
過ぎず、本発明の対象とする波形は図示されるものに限
定されることは無く、他に幾多の変形が考慮されるが、
何れの場合にも本発明の効果は変わらない。
過ぎず、本発明の対象とする波形は図示されるものに限
定されることは無く、他に幾多の変形が考慮されるが、
何れの場合にも本発明の効果は変わらない。
以上、本発明によれば、ホルマント周波数が低く、平均
自己相関関数の最長零交差間隔が中々ピッチ周期に漸近
しない音声においても、ホルマントが与える自己相関関
数の極大点の除去が可能となり、ピッチの抽出処理の精
度を向上することが出来る。
自己相関関数の最長零交差間隔が中々ピッチ周期に漸近
しない音声においても、ホルマントが与える自己相関関
数の極大点の除去が可能となり、ピッチの抽出処理の精
度を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の一実
施例によるホルマントが与える自己相関関数の極大点検
出方法を示す図、第３図は第２図の動作を説明する波形
図、第４図は従来あるポルマントが与える自己相関関数
の極大点検出方法の一例を示す図である。 図において、１は入力端子、２は自己相関関数算出回路
、３は積分回路、４は最長零交差間隔抽出回路、５およ
び３０は判定回路、６は極大点抽出回路、７は出力端子
、１０は最小値抽出回路、４（嫡４日月の盾理図 躬 １ 図 本７季し、日月にＪろホルマント針−５−之ろ臼已′ｆ
、目関関ｔξのち一方、点、検田方ムロ ２ 図 窮７図のｆｔｎｒ’ｎｓ弛明イろ波形図第 ３ 図
施例によるホルマントが与える自己相関関数の極大点検
出方法を示す図、第３図は第２図の動作を説明する波形
図、第４図は従来あるポルマントが与える自己相関関数
の極大点検出方法の一例を示す図である。 図において、１は入力端子、２は自己相関関数算出回路
、３は積分回路、４は最長零交差間隔抽出回路、５およ
び３０は判定回路、６は極大点抽出回路、７は出力端子
、１０は最小値抽出回路、４（嫡４日月の盾理図 躬 １ 図 本７季し、日月にＪろホルマント針−５−之ろ臼已′ｆ
、目関関ｔξのち一方、点、検田方ムロ ２ 図 窮７図のｆｔｎｒ’ｎｓ弛明イろ波形図第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力音声の自己相関関数を算出し（１００）、該算出さ
れた自己相関関数の最小値の絶対値を基準値として設定
し（２００）、 該基準値を下回る極大値を有する前記自己相関関数の極
大点を前記入力音声のホルマントが与える極大点と判定
する（３００）ことを特徴とするホルマントが与える自
己相関関数の極大点検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304712A JPS63155100A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | ホルマントが与える自己相関関数の極大点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304712A JPS63155100A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | ホルマントが与える自己相関関数の極大点検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155100A true JPS63155100A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17936301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304712A Pending JPS63155100A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | ホルマントが与える自己相関関数の極大点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63155100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6983611B2 (en) * | 2000-10-24 | 2006-01-10 | Linde Ag | Storage container for cryogenic media |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP61304712A patent/JPS63155100A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6983611B2 (en) * | 2000-10-24 | 2006-01-10 | Linde Ag | Storage container for cryogenic media |
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