JPS6333799A - 摩擦性検出装置 - Google Patents

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、音声の摩擦性子音等の検出に好適な摩擦性検
出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、音声認識分野における摩擦性子音の検出は、摩擦
性子音の零交差回数が他の部分より多いという性質を利
用し、所定時間当たりの零交差回数をカウントし、その
値が基準値を越えたか否かで行なうのが一般的であった
。

第５図（ａｌは、“サン”　（ｓ　ａ　ｎ）という音声
の波形そのものを示し、同図（ｂｌの破線ＺＣは、その
音声波形の１０ｍ５ｅｃ毎の零交差回数の実測値（縦軸
が回数である）を示している。第３図Ｆａ＋の音声波形
において、振幅の大きな部分の直前に摩擦性子音「Ｓ」
が存在し、この部分で１０ｍ５ｅｃ当たりの零交差回数
が他の部分より多くなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、第３図ｔｂｌでもわかるように、摩擦性子音ｒ
ｓｊを過ぎｆこｒａＪの当たりでも零交差回数は比較的
高く、両者の差がそれほどないことから、両者を区別す
るための基準値を設定するのが容易でないという問題点
があった９ また、′１Ｈ話回線を通った信号などを考えた場合、摩
擦性子音の零交差回数とそれほど差の大きくない零交差
回数を示す雑音が含まれることがあり、そのような場合
にも摩擦性子音だけを検出するための基準値の設定が容
易でない。

本発明はこのような従来の問題点を解決したもので、そ
の目的は、零交差回数に差があまりなくても両者を弁別
する為の基【Ｖ値の設定が容易な摩擦性検出装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、第１の発明にあっ
ては、サンプリングされた信号を入力し、Ｉ？！擦性信
性信号出する摩擦性検出装置において、前記サンプリン
グされた入力信号に対し補間或いは間引きを行なう補間
或いは間引き手段と、該補間或いは間引き手段からの一
つの信号の入力毎に、咳入力信号の符号変化を検出する
符号変化検出手段と、 該符号変化検出手段の符号変化ありの検出でカウントア
ツプし、符号変化なしの検出でカウントダウンし、カウ
ント値が予め定められた値以下には低下しないアップダ
ウンカウンタと、酸アップダウンカウンタの出力値と基
準値とを比較する比較手段とを有し、 前記補間或いは間引き手段の信号出力平均周期は、検出
対象とする摩擦性信号の零交差回数に応じて定められて
いる。

また、第２の発明にあっては、サンプリングされた信号
を入力し、摩擦性信号を検出する摩擦性検出装置におい
て、 入力信号が加わる毎に直前の入力信号との差分値を算出
する差分手段と、 咳差分手段の後段に設けられ、入力信号の符号変化を検
出する符号変化検出手段と、 該符号変化検出手段の符号変化ありの検出でカウントア
ツプし、符月変化なしの検出でカウントダウンし、カウ
ント値が予め定められた値以下には低下しないアップダ
ウンカウンタと、咳ア、プダウンカウンタの出力値と基
準値とを比較する比較手段と、 前記差分手段の前段、および前記差分手段と前記符号変
化検出手段との中間の少なくとも一方に設けられ、入力
信号に対し補間或いは間引きを行なった信号を出力する
補間或いは間引き手段とを存し、 咳補間或いは間引き手段の信号出力平均周期は、検出対
象とする摩擦性信号の差分信号の零交差回数に応じて定
められている。

〔作用〕

零交差の平均出現周期をＴとすると、周期Ｔで零交差を
検出したとき、各検出毎に符号変化検出手段で符号変化
あり即ち零交差が検出され、周期′ｒより短くなるにつ
れて徐々に符号変化なし即ち零交差なしと検出される回
数が増え、Ｔ／２以下では符号変化なしと検出される回
数の方が符号変化ありと検出される回数より多くなる。

前述したアップダウンカウンタは、符号変化ありの検出
でカウントアツプし、符号変化なしの検出でカウントダ
ウンし、カウント値が予め定められた値以下には低下し
ない構成を存するから、丁度Ｔ／２を境にして、それよ
り零交差検出周期が短いとカウント値は常にほぼ所定値
となり、それより零交差検出周期が長いとカウント値は
増加していくことになる。

従って、横軸に零交差検出周期Ｔを、縦軸にアップダウ
ンカウンタの単位時間当たりの増加量をとると、零交差
の平均出現周期がＴｓである成る摩擦性子音例えばｒｓ
ａｎＪにおけるｒｓＪについては、例えば第６図の実ｒ
Ａｔ’ｌで示すような零交差検出周期対カウント増加量
特性を示すことになる。つまり、零交差検出周期ＴがＴ
ｓ／２以下では単位時間当たりのカウント増加量は負と
なり、Ｔ　ｓ　／　２からＴｓの範囲では正となり、然
もＴｓに近づくほど増加率は大きくなる。

一方、零交差の平均出現周期がＴｓより長いある信号の
零交差の平均出現周期をＴｎとすると、その零交差検出
周期対カウント増加量特性は、特性１１を零交差検出周
期の大きい側にシフトした第６図の実線１２で示すもの
となる。

そこで、実際の零交差検出周期Ｔを、Ｔ　ｓ　／　２よ
り若干長い周期例えば第６図の周期Ｔ　Ｉ　Ｏ＋　　Ｔ
　ｌ　１等に設定すると、摩擦性子音のサンプリング期
間中にはアンプダウンカウンタのカウント値はある程度
の増加率で上昇し続けるのに対し、零交差の平均出現周
３ｔｌ＋が摩擦性子音より長い信号のサンプリング期間
中にはアップダウンカウンタのカウント値の増加率は負
となるか、或いは正となっても極めて小さい値となり、
アンプダウンカウンタのカウンタ値はほぼ零付近に留ま
るようになる。このように、零交差検出周期を、検出し
ようとするＦｉ！擦性信性信号交差回数に応じて定める
ことにより、アップダウンカウンタのカウント値を検出
しようとする摩擦性信号のサンプリング期間においての
み非常に大きな値まで増大させることができ、比較器の
基準値の設定を容易なものとすることができる。

本発明の第１の発明にあっては、零交差を、入力信号の
零交差として捉え、第２の発明にあっては、サンプリン
グ信号の差分信号の零交差として捉えている点が相違し
、一般に、摩擦性子音の差分信号の零交差回数は、摩擦
性子音の原信号自体の零交差回数より多くなり、その増
大率は摩擦性子音が高域周波数成分を多く含んでいるこ
とから、他の信号の増大率より大きくなるので、第２の
発明の方がより一層、基準値の設定が容易となる。

また、第１の発明において、補間或いは間引き手段がな
いと、零交差検出周期は入力信号のサンプリング周期と
等しくなり、サンプリング周期を他の要因を考慮して任
意に定めることが困難となるが、補間或いは間引き手段
を設けることによって、入力信号のサンプリング周波数
に影響されずに所望の零交差検出周期を設定でき、サン
プリンき手段を設けたことにより、入力信号のサンプリ
ング周波数に影響されずに所望の零交差検出周期が設定
できる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、原信号
の零交差を用いて摩擦性子音を検出する例を示す。

同図において、例えば電話回線を通った信号は図示しな
いサンプリング手段によってサンプリング周期Ｔｏでサ
ンプリングされて入力端子１に入力される。

補間或いは間引き器５０は、入力端子３に別途入力され
た補間数（入力信号間に挿入される補間値の数）或いは
間引き率に応じて、入力端子１に入力されたサンプリン
グ値を捕間し或いは間引いて得た信号を符号変化検出器
１０に出力する。

符号変化検出器１０は、補間或いは間引き器５０から一
つの入力信号が加わる毎に、直前に入力された信号の極
性と今回の入力信号の極性とを比較することにより符号
変化を検出して原信号の零交差を検出する。そして、符
号変化ありを検出すると１３号線１１を“１”とし、符
号変化なしを検出すると信号線１２を“１”とする。

アップダウンカウンタ２０は、信号線１１が“１”とな
る毎にカウントアツプし、信号線１２が“１”となる毎
にカウントダウンし、カウント値が予め定められた値例
えば０以下になったときは０にクリップするようなカウ
ンタであり、そのカウント値は比較器３０の一方の入力
に加えられている。

比較器３０の他方の入力にはｌｉｔ値Ｓが入力されてお
り、比較器３０は、アップダウンカウンタ２０のカウン
ト値と基準値Ｓとを比較し、例えばカウント値の方が基
準値Ｓより大きくなると出力端子２に接続された信号線
３１を“１”にしてｌＪｊ擦性擦合子音出したことを知
らせる。

本実施例では、原信号の零交差を用いるものであるから
、検出しようとする摩擦性子音の零交差の平均出現周期
がＴｓｏのときは、補間或いは間引き器５０から出力さ
れる信号の平均周期が、Ｔｓｏ／２より若干太き目に設
定される。

第２図は本発明の別の実施例のブロック図であり、第１
図と同一符号は同一部分を示し、４０は差分器である。

差分器４０は、補間或いは間引き器５０から一つの入力
信号が加わる毎に、その入力信号の値と一つ前の入力信
号の値との差分を求めるものであり、符号変化検出器１
０は、差分２Ｓ４０から一つの差分信号が加わる毎に、
直前の差分信号と今回の差分信号の極性とを比較するこ
とにより符号変化を検出して原信号の差分信号の零交差
を検出する。

この実施例の摩擦性検出装置は、前述したように原信号
のサンプリング値の差分信号の零交差を用いて摩擦性子
音を検出するものであり、一般に摩擦性子音は他の信号
より高域周波数成分を多く含んでいるため、原信号の零
交差回数に対する差分信号の零交差回数の増大率は大き
くなる。従って、第６図の原理図における１１と１２の
特性曲線間の距離をより大きくすることができ、より一
層、摩擦性子音の検出が容易となる。

第５図（ｂｌの実線ＣＮＴは、同図（ａｌに示した「５
ａｎＪの音声波形を、第２図の実施例において入力１３
号のサンプリング周波数を１６Ｋｌ（ｚ、補間或いは間
引き器５０を１／２の間引き率つまり入力信号を一つ置
きに出力する間引き器として動かせたときの、アップダ
ウンカウンタ２０のカウント値の実測値を示している。

第５図（ｂｌの原信号の零交差回数値ＺＣと比較してわ
かるように、摩擦性子音ｒｓＪの部分と、他の部分とを
比べた場合、零交差回数ＺＣよりも第２図の実施例のア
ンプダウンカウンタ２０のカウント値ＣＮＴの方が違か
に摩擦性子音ｒｓＪを強調している。なお、第３図（ａ
ｌの原波形の振幅の大きな部分に入ると、アップダウン
カウンタ２０のカウント値ＣＮＴが急激に零に近づきそ
の後はぼ雰を保持するのは、ｒａｎＪの音声波形にはｒ
ｓＪはど高域周波数成分が含まれない為に、差分信号の
零交差出現周期が長くなった為である。

第３図および第４図は本発明の更に別の実施例のブロッ
ク図であり、第２図と同一符号は同一部分を示し、６０
は補間或いは間引き器、４は補間或いは間引き器６０に
対する補間数或いは間引き率の指定情報を人力する入力
端子である。

第３図の実施例は、補間或いは間引き器６０を差分器４
０と符号変化検出器１０との間に設けたものであり、差
分器４０は入力端子１にサンプリング信号が入力される
毎に直前のサンプリング信号との差分を求めて補間或い
は間引き器６０に出力し、補間或いは間引き器６０は、
入力端子４に入力された補間数或いは間引き率に応じて
差分器４０から加えられる入力信号を補間し或いは間引
き、符号変化検出器１０は、補間或いは間引き器６０か
ら一つの信号が入力される毎に、符号変化を検出する。

第４図の実施例は、一つの補間或いは間引き器５０を差
分器４０の前段に、別の補間或いは間引き器６０を差分
器４０と符号変化検出器１０の中間に設けたものであり
、双方の補間或いは間引き器５０．６０の補間数或いは
間引き率を調節することにより、零交差検出周期を調節
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、符号変化検出手段の零
交差の検出でカウントアツプし、零交差の非検出でカウ
ントダウンし、カウント値が予め定められた値以下には
低下しないアップダウンカウンタと、このアップダウン
カウンタの出力値と基準値とを比較する比較手段とを設
け、零交差の検出周期を、検出しようとする摩擦性信号
の零交差回数に応じて定めることにより、アップダウン
カウンタのカウント値を所望の摩擦性１８号のサンプリ
ング期間中のみ増大させ、所望の摩擦性信号の零交差の
平均出現周期より長い周期の零交差平均出現周期を持つ
他の信号のサンプリング期間中にはアップダウンカウン
タのカウンタ値をほぼ零か小さな値にすることができる
ので、基準値の設定が従来に比べて温かに容易となり、
摩擦性信号の６１実な検出が可能となる。特に、差分器
を用い、サンプリング信号の差分信号の零交差を用いる
構成によれば、原信号の零交差回数に対する差分信号の
零交差回数の増加率が他の信号より大きいという摩擦性
子音の特徴を有効に利用することができ、より一層摩擦
性子音の検出が容易となる。

更に、本発明においては、１ｉｌｉ間或いは間引き手段
を設けたので、入力信号のサンプリング周波数に影古さ
れずに刃文差検出周期を定めることができる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の別の実施例のブロック図、第３図は本発明の更に別
の実施例のブロック図、第４図は本発明のまた更に別の
実施例のブロック図、 第５図は本発明の効果説明図および、 第６図は本発明の原理説明図である。 図において、ｌ・・・サンプリングされた信号の入力端
子、２・・・摩擦性子音の検出信号が加わる端子、３．
４・・・補間数或いは間引き率の指定情報の入力端子、
１０・・・符号変化検出器、１１．１２．３１・・・信
号線、２０・・・アップダウンカウンタ、３０・・・比
較器、４０・・・差分器、５０．６０・・・補間或いは
間引き器。 本発明の一実施例のブロック図 第１　図 第２図 本発明の更１″−別の実施例のブロック図第３図 本発明のイ亡の寅２イタ１１のブロック図第４図 本発明の効果説明図 第５図 本発明の詳細説明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプリングされた信号を入力し、摩擦性信号を
   検出する摩擦性検出装置において、 前記サンプリングされた入力信号に対し補間或いは間引
   きを行なう補間或いは間引き手段と、該補間或いは間引
   き手段からの一つの信号の入力毎に、該入力信号の符号
   変化を検出する符号変化検出手段と、 該符号変化検出手段の符号変化ありの検出でカウントア
   ップし、符号変化なしの検出でカウントダウンし、カウ
   ント値が予め定められた値以下には低下しないアップダ
   ウンカウンタと、 該アップダウンカウンタの出力値と基準値とを比較する
   比較手段とを有し、 前記補間或いは間引き手段の信号出力平均周期は、検出
   対象とする摩擦性信号の零交差回数に応じて定められて
   いることを特徴とする摩擦性検出装置。
2. （２）サンプリングされた信号を入力し、摩擦性信号を
   検出する摩擦性検出装置において、 入力信号が加わる毎に直前の入力信号との差分値を算出
   する差分手段と、 該差分手段の後段に設けられ、入力信号の符号変化を検
   出する符号変化検出手段と、 該符号変化検出手段の符号変化ありの検出でカウントア
   ップし、符号変化なしの検出でカウントダウンし、カウ
   ント値が予め定められた値以下には低下しないアップダ
   ウンカウンタと、 該アップダウンカウンタの出力値と基準値とを比較する
   比較手段と、 前記差分手段の前段、および前記差分手段と前記符号変
   化検出手段との中間の少なくとも一方に設けられ、入力
   信号に対し補間或いは間引きを行なった信号を出力する
   補間或いは間引き手段とを有し、 該補間或いは間引き手段の信号出力平均周期は、検出対
   象とする摩擦性信号の差分信号の零交差回数に応じて定
   められていることを特徴とする摩擦性検出装置。