[go: up one dir, main page]

JP3109978B2 - Voice section detection device - Google Patents

Voice section detection device

Info

Publication number
JP3109978B2
JP3109978B2 JP07106650A JP10665095A JP3109978B2 JP 3109978 B2 JP3109978 B2 JP 3109978B2 JP 07106650 A JP07106650 A JP 07106650A JP 10665095 A JP10665095 A JP 10665095A JP 3109978 B2 JP3109978 B2 JP 3109978B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voice
section
power
average
value
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07106650A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08305388A (en
Inventor
中 直 也 田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP07106650A priority Critical patent/JP3109978B2/en
Publication of JPH08305388A publication Critical patent/JPH08305388A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3109978B2 publication Critical patent/JP3109978B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、音声区間のみを符号化
して伝送する音声符号化装置で使用される、音声区間検
出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice section detecting apparatus used in a voice coding apparatus for coding and transmitting only a voice section.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、入力音声を予め定められた長さの
フレームに分割し、そのフレームが音声区間であるか否
かを検出する音声区間検出装置が知られている。本明細
書において、入力音声はその性質により次のように分類
するものとする。音声区間とは、入力音声のうち音声と
して伝送すべき何らかの情報を有しており、音声符号化
装置により符号化する必要がある部分を示す。非音声区
間とは、入力音声から上記音声区間を除いた部分であ
り、符号化する必要が無い部分である。有音区間とは、
入力音声のうち音声信号が定められたしきい値以上に存
在する部分を示す。有音区間における音声信号には伝送
すべき情報が含まれているか否かは問わない。つまり、
単に雑音でもかまわない。無音区間とは入力音声のう
ち、上記有音区間を除いた部分を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a voice section detection device which divides an input voice into frames of a predetermined length and detects whether the frame is a voice section. In this specification, input speech is classified as follows according to its properties. The voice section has some information of the input voice to be transmitted as voice, and indicates a portion that needs to be coded by the voice coding device. The non-speech section is a part obtained by removing the speech section from the input speech, and is a part that does not need to be encoded. A sound segment is
It shows a portion of the input voice where the voice signal is above a predetermined threshold. It does not matter whether the audio signal in the sound section contains information to be transmitted. That is,
It may be just noise. The silent section indicates a portion of the input voice excluding the sound section.

【0003】音声区間を検出する最も基本的な方法は、
フレーム毎の平均音声パワを予め定められたしきい値と
比較し、平均音声パワがしきい値よりも大きいフレーム
を有音区間と判定し、有音区間をそのまま音声区間とみ
なす方法である。背景雑音が無いか、あるいはレベルが
非常に低い条件では、音声区間と有音区間はほぼ一致す
るため、正確な音声区間の検出が可能である。一方、背
景雑音のレベルが高い条件では、有音区間と判定される
区間が多くなり、音声区間を正しく検出できなくなる。
あるいは有音区間を判定するしきい値を上げて有音区間
と判定される区間を減らすと、音声区間を無音区間と判
定することにより、音切れが発生するという問題があ
る。さらに、入力音声のスペクトルパラメータの安定性
や線形予測分析に基づく予測誤差、入力音声のゼロクロ
ス数等の入力音声が有する特徴量をしきい値として用い
る方法、または有音区間および無音区間の平均音声パワ
を基に有音区間を判定するしいき値を可変化する方法に
より、ホワイトノイズ等の定常的な背景雑音に対して
は、例えば背景雑音がSN比で20dB程度と高いレベ
ルで存在していても、音声区間を正しく検出することが
できる装置が開発されている。
[0003] The most basic method for detecting a voice section is
In this method, the average voice power for each frame is compared with a predetermined threshold value, a frame whose average voice power is larger than the threshold value is determined as a voiced section, and the voiced section is regarded as a voice section as it is. Under the condition that there is no background noise or the level is very low, the voice section almost coincides with the sound section, so that accurate voice section detection is possible. On the other hand, under conditions where the background noise level is high, the number of sections determined to be sound sections increases, and voice sections cannot be detected correctly.
Alternatively, when the threshold for determining a sound section is increased and the number of sections determined to be a sound section is reduced, there is a problem that a sound section is determined to be a silent section, and a sound break occurs. Further, a method using a feature amount of the input speech such as a prediction error based on the stability of the spectral parameters of the input speech or a linear prediction analysis, the number of zero crossings of the input speech as a threshold, or an average speech in a sound section and a silent section By a method of determining a sound section based on power and varying a threshold value, for background noise such as white noise, for example, background noise exists at a high level of about 20 dB in SN ratio. However, a device that can correctly detect a voice section has been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、一般的な環境雑音、例えば工場内雑音や
街頭雑音等は、平均音声パワおよび音声特徴量が共に変
動が激しく、判定値がしきい値周辺で頻繁に上下するな
どの問題が発生するため、音声区間を正しく検出するこ
とが難しいという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, general environmental noises, such as factory noises and street noises, both have a large variation in average voice power and voice feature amount, and the determination value is low. Since a problem such as frequent rise and fall around the threshold occurs, there is a problem that it is difficult to correctly detect a voice section.

【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、変動の激しい環境雑音が、例えばSN比
で20dB程度と高いレベルで存在する条件下でも、入
力音声中の音声区間を正しく検出することのできる音声
区間検出装置を提供することを目的とする。
[0005] The present invention solves such a conventional problem. Even under the condition that a highly fluctuating environmental noise exists at a high SN ratio, for example, about 20 dB, the voice section in the input voice is recognized. It is an object of the present invention to provide a voice section detection device capable of correctly detecting.

【0006】[0006]

【課題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、入力音声を分析して周期性を検出する周
期性検出手段と、入力音声のパワ情報に基づいて有音区
間を検出する有音区間検出手段と、これら2つの検出手
段の現在および過去の検出結果から、予め定めた音声区
間と非音声区間を判定する規則に従って音声区間を検出
する音声区間判定手段とを備え、前記有音区間検出手段
が、入力音声のフレーム毎の平均音声パワを算出する平
均音声パワ算出手段と、前フレームの平均音声パワと現
フレームの平均音声パワとの比を算出する短時間パワ比
算出手段と、フレーム毎の平均音声パワをさらにmフレ
ームにわたって平均した長時間平均音声パワと現フレー
ムの平均音声パワとの比を算出する長時間パワ比算出手
段とを備え、前記音声区間判定手段が、入力音声の状態
を示す状態カウンタを有し、予め定めた規則に従って状
態カウンタの更新を行なう状態カウンタ更新手段と、前
記規則を納めた判定マップと、前記状態カウンタの値を
予め定めたしきい値とを比較して音声区間の判定を行な
う比較判定手段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a periodicity detecting means for analyzing an input voice to detect a periodicity, and a sound section based on power information of the input voice. Voiced section detection means for detecting, and voice section determination means for detecting a voice section in accordance with rules for determining a predetermined voice section and a non-voice section from current and past detection results of these two detection means , The sound section detection means
Is the average for calculating the average audio power for each frame of the input audio.
Average voice power calculation means, and average voice power of the previous frame and current
Short-time power ratio to calculate the ratio with the average audio power of the frame
The calculation means and the average audio power for each frame
Average voice power and current frame averaged over time
A long-term power ratio calculator that calculates the ratio to the average audio power of the system
And a voice section determining means for determining a state of the input voice.
Has a status counter indicating the status according to a predetermined rule.
Status counter updating means for updating the status counter;
The judgment map containing the rules and the value of the status counter
The voice section is determined by comparing with a predetermined threshold.
And comparison determining means .

【0007】本発明はまた、状態カウンタ更新手段が、
周期性判定手段からの周期性判定値と、短時間パワ比算
出手段からの短時間パワ比と、長時間パワ比算出手段か
らの長時間パワ比と、過去の判定結果に基づき現在の入
力音声の状態を推定する値を保持している状態カウンタ
の値をもとに、状態カウンタの増減値を決定する規則を
納めた判定マップを参照して状態カウンタの値を更新す
ることを特徴とするものである。
In the present invention, the status counter updating means may include:
Periodicity judgment value from periodicity judgment means and short-time power ratio calculation
Short-term power ratio from the output means and long-term power ratio calculation means
Based on the long-term power ratio and the past judgment result.
A state counter that holds a value that estimates the state of the force voice
The rule to determine the increase / decrease value of the state counter based on the value of
Update the value of the status counter with reference to the judgment map
It is characterized by that.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、上記構成により、入力音声に変動の
激しい環境雑音が、例えばSN比で20dB程度と高い
レベルで存在する条件でも、音声区間を正しく検出する
ことができる。
According to the present invention, a voice section can be correctly detected by the above configuration even under a condition in which the input noise has a highly fluctuating environmental noise, for example, at a high SN ratio of about 20 dB.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1は本発明の一実施例における音声区間検出装
置の構成を示すブロック図である。図1において、10
1は入力音声の周期性を検出する周期性検出手段、10
2は入力音声のフレーム毎の平均音声パワを算出する平
均音声パワ算出手段、103は前フレームの平均音声パ
ワと現フレームの平均音声パワとの比を算出する短時間
パワ比算出手段、104はフレーム毎の平均音声パワを
さらにmフレームにわたって平均した長時間平均音声パ
ワを算出し、長時間平均音声パワと現フレームの平均音
声パワとの比を算出する長時間パワ比算出手段、105
は入力音声の状態を示す状態カウンタを有して予め定め
た規則に従って状態カウンタの更新を行なう状態カウン
タ更新手段、106は予め定めた規則を納めた判定マッ
プ、107は状態カウンタの値と予め定めたしきい値と
を比較して音声区間の判定を行なう比較判定手段であ
る。また、108は入力音声、109は周期性判定値、
110は現フレームの平均音声パワ、111は時間パ
ワ比、112は時間パワ比、113は状態カウンタ
値、114は判定結果の音声区間判定である。そして、
平均音声パワ算出手段102と短時間パワ比算出手段1
03と長時間パワ比算出手段104とで有音区間検出手
段115を構成し、状態カウンタ更新手段105と判定
マップ106と比較手段107とで音声区間判定手段1
16を構成する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a voice section detection device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10
1 is a periodicity detecting means for detecting the periodicity of the input voice, 10
2 is an average voice power calculating means for calculating an average voice power of each frame of the input voice, 103 is a short-time power ratio calculating means for calculating a ratio between the average voice power of the previous frame and the average voice power of the current frame, 104 is A long-time power ratio calculating means for calculating a long-time average voice power by averaging the average voice power for each frame over m frames and calculating a ratio between the long-time average voice power and the average voice power of the current frame; 105
Is a state counter updating means having a state counter indicating the state of the input voice and updating the state counter in accordance with a predetermined rule, 106 is a judgment map containing predetermined rules, 107 is a state counter value and a predetermined value This is a comparison determination unit that determines a voice section by comparing the threshold value with a threshold value. 108 is an input voice, 109 is a periodicity judgment value,
110 average speech power of the current frame, 111 short time power ratio, 112 long time power ratio, 113 state counter value 114 is a speech segment determination result of the determination. And
Average voice power calculating means 102 and short-time power ratio calculating means 1
03 and the long-time power ratio calculating means 104 constitute a sound section detecting means 115, and the state counter updating means 105, the determination map 106 and the comparing means 107 constitute the voice section determining means 1.
Constituting No. 16.

【0010】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図1において、入力音声108は、周期性検出手段
101と平均音声パワ算出手段102に入力される。周
期性検出手段101は、入力音声を分析して周期性判定
値109を出力する。周期性判定値109は、周期性の
有無を示す2値情報であっても、周期性の度合いを示す
連続値情報であってもよい。平均音声パワ算出手段10
2は、現フレームの平均音声パワ110を算出し、出力
する。短時間パワ比算出手段103は、平均音声パワ1
10と保持している前フレームの平均音声パワとの比を
算出し、短時間パワ比111として出力する。その後保
持している前フレームの平均音声パワを現フレームの平
均音声パワによって更新する。同様に、長時間パワ比算
出手段104は、平均音声パワ110と、保持している
過去mフレームの平均音声パワをさらに平均した長時間
平均パワとの比を算出し、長時間パワ比112として出
力する。その後、保持している過去mフレームの平均音
声パワを現フレームの平均音声パワ110によって更新
する。状態カウンタ更新手段105は、周期性判定値1
09、短時間パワ比111、長時間パワ比112と、過
去の判定結果に基づき現在の入力音声の状態を推定する
値を保持している状態カウンタの値をもとに、状態カウ
ンタの増減値を決定する規則を納めた判定マップ106
を参照し、状態カウンタを更新する。比較判定手段10
7は、更新された状態カウンタ値113と予め定められ
たしきい値を比較し、現フレームが音声区間であるか非
音声区間であるかを判定する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. In FIG. 1, an input voice 108 is input to a periodicity detecting unit 101 and an average voice power calculating unit 102. The periodicity detecting unit 101 analyzes the input voice and outputs a periodicity determination value 109. The periodicity determination value 109 may be binary information indicating the presence or absence of periodicity, or may be continuous value information indicating the degree of periodicity. Average voice power calculation means 10
2 calculates and outputs the average audio power 110 of the current frame. The short-time power ratio calculation means 103 calculates the average audio power 1
A ratio between 10 and the held average audio power of the previous frame is calculated and output as a short-time power ratio 111. Thereafter, the stored average audio power of the previous frame is updated by the average audio power of the current frame. Similarly, the long-time power ratio calculating means 104 calculates the ratio between the average voice power 110 and the long-term average power obtained by further averaging the held average voice power of the past m frames, and calculates the ratio as the long-time power ratio 112. Output. Thereafter, the stored average audio power of the past m frames is updated by the average audio power 110 of the current frame. The state counter updating means 105 calculates the periodicity judgment value 1
09, the short-time power ratio 111, the long-time power ratio 112, and the increase / decrease value of the state counter based on the value of the state counter holding the value for estimating the current state of the input voice based on the past determination result. Map 106 containing rules for determining
And update the status counter. Comparison judgment means 10
7 compares the updated state counter value 113 with a predetermined threshold value to determine whether the current frame is a voice section or a non-voice section.

【0011】次に、上記実施例において使用する音声の
特徴量である周期性判定値109、平均音声パワ11
0、短時間パワ比111、長時間パワ比112を用いた
音声区間検出の原理について以下に説明する。
Next, the periodicity judgment value 109, which is the characteristic amount of the voice used in the above embodiment, and the average voice power 11
The principle of voice section detection using 0, short power ratio 111, and long power ratio 112 will be described below.

【0012】図2は上記実施例におけるSN比20dB
の街頭雑音を付加した音声を入力したときの各音声特徴
量の変化を示し、201はフレーム毎の平均音声パワ1
10、202は短時間パワ比111、203は長時間パ
ワ比112、204は周期性判定値109の変化をそれ
ぞれ示す。201、202、203は値をデシベル[d
B]表示したものであり、204は周期性があると判定
した区間(定常区間)を山、周期性が無いと判定した区
間(非定常区間)を谷で表したものである。なお、入力
音声のフレーム長は20ms、長時間平均音声パワを算
出するフレーム数mは5とした。短時間パワ比111と
長時間パワ比112は、ともに平均音声パワ110が大
きく変化する部分、すなわち音声の立上がりおよび立下
がり部分で大きく変化する。したがって、短時間パワ比
111と長時間パワ比112は、音声の立上がりおよび
立下がりを検出するのに適した特徴量であるといえる。
短時間パワ比111と長時間パワ比112の相違は、短
時間パワ比111が、平均音声パワが短時間に急激な変
化を繰りかえしても追従するかわりに、変化が激しすぎ
る傾向があるのに対して、長時間パワ比112は、変化
は安定しているが急激な変化の繰り返しには追従できな
い傾向を持つ点である。両者の特性を組み合わせて利用
することによって、背景雑音が無い条件だけではなく、
例えばSN比が20dB程度の変動の激しい雑音が付加
された条件においても、より正確な音声の立上がり立下
がり部分を検出することができる。また、周期性判定値
109は、音声中の定常な部分を検出するのに有効な特
徴量である。
FIG. 2 shows an SN ratio of 20 dB in the above embodiment.
Shows the change of each voice feature amount when a voice to which street noise is added is input, and 201 denotes the average voice power 1 for each frame.
Reference numerals 10 and 202 denote a short-time power ratio 111, 203 denotes a long-time power ratio 112, and 204 denotes a change in the periodicity determination value 109, respectively. 201, 202, and 203 set the value in decibels [d
B], in which reference numeral 204 denotes a section determined to have periodicity (stationary section) by a peak, and a section determined to have no periodicity (unsteady section) by a valley. The frame length of the input voice was 20 ms, and the number m of frames for calculating the long-term average voice power was 5. Both the short-time power ratio 111 and the long-time power ratio 112 greatly change at a portion where the average audio power 110 changes significantly, that is, at the rising and falling portions of the audio. Therefore, it can be said that the short-time power ratio 111 and the long-time power ratio 112 are characteristic amounts suitable for detecting the rise and fall of the voice.
The difference between the short-time power ratio 111 and the long-time power ratio 112 is that the short-time power ratio 111 tends to change too rapidly instead of following the average voice power even if the average voice power repeatedly changes rapidly in a short time. On the other hand, the long-time power ratio 112 has a tendency that the change is stable but cannot follow a rapid change. By using both characteristics in combination, not only the condition without background noise,
For example, even under a condition in which a highly fluctuating noise having an SN ratio of about 20 dB is added, a more accurate rising and falling portion of a voice can be detected. Further, the periodicity judgment value 109 is a feature amount effective for detecting a stationary part in the voice.

【0013】本実施例による音声区間検出装置は、短時
間パワ比と長時間パワ比の組み合わせによる音声の立上
がりおよび立下がり部分の検出と、周期性検出による音
声の定常区間の検出を行ない、両者の総合判定によって
音声区間を検出することを動作原理としており、この動
作原理を用いた音声区間検出の一例について以下に説明
する。ここでは、図1における状態カウンタ更新手段1
05が保持する状態カウンタの取る値の範囲は0から1
8までとし、状態カウンタの値が0から5の範囲にある
とき音声区間であると判定することとする。
The voice section detection apparatus according to the present embodiment detects the rising and falling portions of the voice based on a combination of the short-time power ratio and the long-time power ratio, and detects the stationary voice section by detecting the periodicity. The principle of operation is to detect a voice section by comprehensive judgment of the above, and an example of voice section detection using this principle of operation will be described below. Here, the state counter updating means 1 in FIG.
The range of values taken by the state counter held by 05 is 0 to 1.
When the value of the state counter is in the range of 0 to 5, it is determined to be a voice section.

【0014】図3は判定マップ106の一例を示すもの
であり、短時間パワ比を縦軸、長時間パワ比を横軸に取
った平面を、領域1から領域9までの9つのマップ領域
301に分割したもので、各領域には状態カウンタの増
減値302が割り当てられている。状態カウンタ更新手
段105は、保持している更新前の状態カウンタ値が非
音声区間を示しているときには、受け取った短時間パワ
比111と長時間パワ比112が判定マップ106上の
どの領域に属するかを参照し、対応する状態カウンタの
増減値によって状態カウンタを更新する。更新後の状態
カウンタ値が0から5の範囲内にあれば現フレームは音
声区間と判定される。すなわち、音声区間の立上がりが
検出される。また、更新前の状態カウンタ値が音声区間
を示しているときには、周期性判定値109による定常
区間検出を行ない、定常区間と判定されれば状態カウン
タを0にクリアし、非定常区間と判定されれば、状態カ
ウンタ値が非音声区間を示しているときと同様に判定マ
ップ106を参照し、状態カウンタを更新する。更新後
の状態カウンタ値が6から18の範囲内にあれば、現フ
レームは非音声区間と判定される。すなわち、音声区間
の立下がりが検出される。
FIG. 3 shows an example of the judgment map 106. A plane having the short-time power ratio on the vertical axis and the long-time power ratio on the horizontal axis is represented by nine map areas 301 from area 1 to area 9. The increase / decrease value 302 of the state counter is assigned to each area. When the held state counter value before update indicates a non-voice section, the state counter updating unit 105 determines to which region on the determination map 106 the received short-time power ratio 111 and long-time power ratio 112 belong. , And updates the status counter with the increase / decrease value of the corresponding status counter. If the updated state counter value is in the range of 0 to 5, the current frame is determined to be a voice section. That is, the rising of the voice section is detected. Further, when the state counter value before the update indicates a voice section, a steady section is detected based on the periodicity determination value 109. If it is determined that the section is a steady section, the state counter is cleared to 0, and the state is determined to be an unsteady section. If it is, the state counter is updated and the state counter is updated in the same manner as when the state counter value indicates the non-voice section. If the updated state counter value is in the range of 6 to 18, the current frame is determined to be a non-voice section. That is, the falling of the voice section is detected.

【0015】図4は本実施例の音声区間検出装置による
音声区間の検出結果を示す図であり、401はSN比が
20dBの街頭雑音を付加した音声の平均音声パワの変
化を示し、402はSN比が20dBの街頭雑音を付加
した音声から音声区間を検出した結果を示し、403は
背景雑音を付加しない音声の平均音声パワの変化を示
し、404は背景雑音を付加しない音声から音声区間を
検出した結果を示す。402と404においては、山の
部分が音声区間、谷の部分が非音声区間を示している。
図に示すとおり、検出区間にある程度の差異は認められ
るが、背景雑音の有無に関わらず安定して音声区間を検
出していることがわかる。
FIG. 4 is a diagram showing a result of detection of a voice section by the voice section detection apparatus of the present embodiment, where 401 indicates a change in average voice power of voice to which street noise having an SN ratio of 20 dB is added, and 402 indicates A result of detecting a voice section from a voice to which street noise with an S / N ratio of 20 dB is added, 403 indicates a change in average voice power of voice without background noise, and 404 indicates a voice section from a voice without background noise. The detection result is shown. In 402 and 404, a peak indicates a voice section and a valley indicates a non-voice section.
As shown in the figure, although there are some differences in the detection intervals, it can be seen that the voice intervals are detected stably regardless of the presence or absence of background noise.

【0016】なお、上記実施例における音声のフレーム
は、組み合わせる音声符号化装置の音声フレームと必ず
しも一致している必要性はなく、遅延が許される条件で
あれば、音声区間検出装置のフレームを音声符号化装置
のフレームに先行させてずらして配置し、入力音声を先
読みすることにより、入力音声のパワ変化をより早く検
出し、さらに正確な音声区間の検出が可能となる。
Note that the speech frame in the above embodiment need not always match the speech frame of the speech encoding device to be combined, and if the delay is allowed, the speech frame of the speech segment detection device is replaced by the speech frame. By displacing the frame ahead of the frame of the encoding device and pre-reading the input voice, it is possible to detect the power change of the input voice more quickly and detect the voice section more accurately.

【0017】また、上記実施例においては、音声区間の
検出に用いる特徴量として、平均音声パワを直接使用し
ていないため、入力音声の入力レベルの影響をほとんど
受けずに音声区間を検出できるいう特徴がある。したが
って、入力レベルが非常に低い条件でも音声区間の検出
が可能であるが、用途によっては平均音声パワが予め定
められたしきい値以下の区間を非音声区間と判定する必
要が生じる。このような用途に用いるためには、平均音
声パワに直接依存する判定規則を判定マップに追加し、
平均音声パワが予め定められたしきい値以下ならば非音
声区間と判定するようにすれば良い。
Also, in the above embodiment, since the average voice power is not directly used as the feature value used for detecting the voice section, the voice section can be detected almost without being affected by the input level of the input voice. There are features. Therefore, the voice section can be detected even under the condition that the input level is very low. However, depending on the application, a section in which the average voice power is equal to or less than a predetermined threshold value needs to be determined as a non-voice section. In order to use such a purpose, a decision rule that directly depends on the average sound power is added to the decision map,
If the average voice power is equal to or less than a predetermined threshold, it may be determined to be a non-voice section.

【0018】なお、本発明の音声区間検出装置をCEL
P(Code Excited Linear Prediction coding:符号励振
線形予測符号化) やMBE(Multi Band Excitation:マ
ルチバンド励振符号化) 等の、一般にピッチ抽出と呼ば
れる音声の周期性を検出する手段を有する音声符号化装
置と組み合わせて使用すれば、周期性判定値は音声符号
化の過程で得られるピッチ情報を用いれば良く、独立に
周期性検出手段を持つ必要がなくなり、音声区間検出に
要する演算量が大幅に減少する。したがって、本発明の
音声区間検出装置はピッチ抽出手段を有する音声符号化
装置と組み合わせるのに非常に適している。
It should be noted that the voice section detection device of the present invention is
Speech coding apparatus having means for detecting speech periodicity generally called pitch extraction, such as P (Code Excited Linear Prediction coding) and MBE (Multi Band Excitation). When used in combination with the above, the periodicity determination value can use the pitch information obtained in the speech encoding process, eliminating the need for independent periodicity detection means, and significantly reducing the amount of computation required for speech section detection. I do. Therefore, the speech section detection device of the present invention is very suitable for being combined with a speech encoding device having pitch extraction means.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、入力音
声を予め定められた長さのフレームに分割し、そのフレ
ームが音声区間であるか否かを検出する音声区間検出装
置において、入力音声を分析して周期性を検出する周期
性検出手段と、入力音声のパワ情報に基づいて有音区間
を検出する有音区間検出手段と、これら2つの検出手段
の現在および過去の検出結果から、予め定めた音声区間
と非音声区間を判定する規則に従って音声区間を検出す
る音声区間判定手段とを備えているので、背景雑音のレ
ベルが高く、かつ変動が激しい条件においても、音声区
間を正確に検出することができる。
As described above, according to the present invention, in a voice section detection apparatus for dividing an input voice into frames of a predetermined length and detecting whether or not the frame is a voice section, Periodicity detecting means for analyzing the input voice to detect periodicity; voiced section detecting means for detecting a voiced section based on the power information of the input voice; current and past detection results of these two detecting means Therefore, since the voice section is provided with voice section determination means for detecting a voice section in accordance with a rule for determining a predetermined voice section and a non-voice section, the voice section can be recognized even when the background noise level is high and the fluctuation is severe. It can be detected accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における音声区間検出装置の
構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a voice section detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における音声の特徴量を示す
特性図
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a feature amount of a voice according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における判定マップを示す模
式図
FIG. 3 is a schematic diagram showing a determination map according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における音声区間の検出結果
を示す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a detection result of a voice section in one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 周期性検出手段 102 平均音声パワ算出手段 103 短時間パワ比算出手段 104 長時間パワ比算出手段 105 状態カウンタ更新手段 106 判定マップ 107 比較判定手段 108 入力音声 109 周期性判定値 110 現フレームの平均音声パワ 111 短時間パワ比 112 長時間パワ比 113 状態カウンタ値 114 判定結果 115 有音区間検出手段 116 音声区間判定手段 201 平均音声パワ 202 短時間パワ比 203 長時間パワ比 204 周期性判定値 301 判定マップ上のマップ領域 302 状態カウンタの増減値 401 背景雑音を付加した音声の平均音声パワ 402 背景雑音を付加した音声からの音声区間を検出
結果 403 背景雑音を付加しない音声の平均音声パワ 404 背景雑音を付加しない音声からの音声区間検出
Reference Signs List 101 periodicity detecting means 102 average voice power calculating means 103 short-time power ratio calculating means 104 long-time power ratio calculating means 105 state counter updating means 106 determination map 107 comparison determining means 108 input voice 109 periodicity determining value 110 average of current frame Voice power 111 Short-time power ratio 112 Long-time power ratio 113 State counter value 114 Decision result 115 Voiced section detection means 116 Voice section determination means 201 Average voice power 202 Short-time power ratio 203 Long-time power ratio 204 Periodicity determination value 301 Map area on decision map 302 Increase / decrease value of state counter 401 Average voice power of voice with background noise added 402 Detection result of voice section from voice with background noise added 403 Average voice power of voice without background noise 404 Background Voice without noise The voice section detection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−238493(JP,A) 特開 昭60−200300(JP,A) 特開 平1−159697(JP,A) 特開 昭60−57396(JP,A) 特開 昭60−499(JP,A) 特開 昭63−235999(JP,A) 特開 昭63−163495(JP,A) 特開 平1−255897(JP,A) 特許2648779(JP,B2) 特公 平1−21519(JP,B2) 特公 平4−64074(JP,B2) 日本音響学会平成元年度春季研究発表 会講演論文集▲I▼,3−7−15,滝沢 由実外「耐雑音音声認識装置の開発 (1)−区間検出方法について−」, p.117−118(平成元年3月14日発行) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 11/00 - 21/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-2-238493 (JP, A) JP-A-60-200300 (JP, A) JP-A 1-159697 (JP, A) JP-A-60-200 57396 (JP, A) JP-A-60-499 (JP, A) JP-A-63-235999 (JP, A) JP-A-63-163495 (JP, A) JP-A-1-255897 (JP, A) Patent 2648779 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 1-2519 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 4-64074 (JP, B2) Proceedings of the Acoustical Society of Japan Spring Meeting, 1989, I-7, 3-7- 15, Yumi Takizawa, "Development of Noise-Resistant Speech Recognition System (1)-Section Detection Method-", p. 117-118 (Issued March 14, 1989) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G10L 11/00-21/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力音声を予め定められた長さのフレー
ムに分割し、そのフレームが音声区間であるか否かを検
出する音声区間検出装置において、入力音声を分析して
周期性を検出する周期性検出手段と、入力音声のパワ情
報に基づいて有音区間を検出する有音区間検出手段と、
これら2つの検出手段の現在および過去の検出結果か
ら、予め定めた音声区間と非音声区間を判定する規則に
従って音声区間を検出する音声区間判定手段とを備え
前記有音区間検出手段が、入力音声のフレーム毎の平均
音声パワを算出する平均音声パワ算出手段と、前フレー
ムの平均音声パワと現フレームの平均音声パワとの比を
算出する短時間パワ比算出手段と、フレーム毎の平均音
声パワをさらにmフレームにわたって平均した長時間平
均音声パワと現フレームの平均音声パワとの比を算出す
る長時間パワ比算出手段とを備え、前記音声区間判定手
段が、入力音声の状態を示す状態カウンタを有し、予め
定めた規則に従って状態カウンタの更新を行なう状態カ
ウンタ更新手段と、前記規則を納めた判定マップと、前
記状態カウンタの値を予め定めたしきい値とを比較して
音声区間の判定を行なう比較判定手段とを備えたことを
特徴とする音声区間検出装置。
1. A speech section detection device for dividing an input speech into frames of a predetermined length and detecting whether the frame is a speech section, detects the periodicity by analyzing the input speech. Periodicity detecting means, and a sound section detecting means for detecting a sound section based on power information of the input voice,
A voice section determining means for detecting a voice section in accordance with a rule for determining a predetermined voice section and a non-voice section from current and past detection results of these two detecting means ;
The sound interval detecting means calculates an average of the input voice for each frame.
An average voice power calculating means for calculating voice power;
The ratio of the average audio power of the current frame to the average audio power of the current frame.
Short-time power ratio calculation means to calculate and average sound for each frame
Long-time flatness that averages voice power over m frames
Calculate the ratio between the average audio power of the current frame and the average audio power
Long time power ratio calculating means,
The stage has a state counter indicating the state of the input sound, and
A status counter that updates the status counter according to a set rule
Counter updating means, a judgment map storing the rules,
The value of the state counter is compared with a predetermined threshold value.
A comparison determining means for determining a voice section.
Characteristic voice section detection device.
【請求項2】 状態カウンタ更新手段が、周期性判定手
段からの周期性判定値と、短時間パワ比算出手段からの
短時間パワ比と、長時間パワ比算出手段からの長時間パ
ワ比と、過去の判定結果に基づき現在の入力音声の状態
を推定する値を保持している状態カウンタの値をもと
に、状態カウンタの増減値を決定する規則を納めた判定
マップを参照して状態カウンタの値を更新することを特
徴とする請求項記載の音声区間検出装置。
2. A state counter updating means, comprising: a periodicity judgment value from a periodicity judging means, a short-time power ratio from a short-time power ratio calculating means, and a long-term power ratio from a long-time power ratio calculating means. Based on the value of the state counter that holds the value for estimating the current state of the input voice based on the past determination results, refer to the determination map containing rules for determining the increase or decrease of the state counter. updating the value of the counter speech segment detection device of claim 1, wherein.
JP07106650A 1995-04-28 1995-04-28 Voice section detection device Expired - Fee Related JP3109978B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07106650A JP3109978B2 (en) 1995-04-28 1995-04-28 Voice section detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07106650A JP3109978B2 (en) 1995-04-28 1995-04-28 Voice section detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08305388A JPH08305388A (en) 1996-11-22
JP3109978B2 true JP3109978B2 (en) 2000-11-20

Family

ID=14438999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07106650A Expired - Fee Related JP3109978B2 (en) 1995-04-28 1995-04-28 Voice section detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3109978B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655942U (en) * 1992-05-07 1994-08-02 株式会社ワークスベル Car steering hub

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002091470A (en) * 2000-09-20 2002-03-27 Fujitsu Ten Ltd Voice section detection device
FR2825826B1 (en) * 2001-06-11 2003-09-12 Cit Alcatel METHOD FOR DETECTING VOICE ACTIVITY IN A SIGNAL, AND ENCODER OF VOICE SIGNAL INCLUDING A DEVICE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS
GB2384670B (en) * 2002-01-24 2004-02-18 Motorola Inc Voice activity detector and validator for noisy environments
US7143028B2 (en) 2002-07-24 2006-11-28 Applied Minds, Inc. Method and system for masking speech
JP4736699B2 (en) * 2005-10-13 2011-07-27 株式会社ケンウッド Audio signal compression apparatus, audio signal restoration apparatus, audio signal compression method, audio signal restoration method, and program
JP5050698B2 (en) * 2007-07-13 2012-10-17 ヤマハ株式会社 Voice processing apparatus and program
WO2011077924A1 (en) * 2009-12-24 2011-06-30 日本電気株式会社 Voice detection device, voice detection method, and voice detection program

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2648779B2 (en) 1987-08-26 1997-09-03 日本電気株式会社 Call signal identification device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2648779B2 (en) 1987-08-26 1997-09-03 日本電気株式会社 Call signal identification device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
日本音響学会平成元年度春季研究発表会講演論文集▲I▼,3−7−15,滝沢由実外「耐雑音音声認識装置の開発(1)−区間検出方法について−」,p.117−118(平成元年3月14日発行)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0655942U (en) * 1992-05-07 1994-08-02 株式会社ワークスベル Car steering hub

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08305388A (en) 1996-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3197155B2 (en) Method and apparatus for estimating and classifying a speech signal pitch period in a digital speech coder
US8311813B2 (en) Voice activity detection system and method
US5794195A (en) Start/end point detection for word recognition
CN1828722B (en) Complex signal activated detection for improved speech/noise classification of an audio signal
US8050415B2 (en) Method and apparatus for detecting audio signals
KR101437830B1 (en) Method and apparatus for detecting a voice section
EP1521238A1 (en) Voice activity detection
JP2573352B2 (en) Voice detection device
JPH08505715A (en) Discrimination between stationary and nonstationary signals
WO2001086633A1 (en) Voice activity detection and end-point detection
JP3105465B2 (en) Voice section detection method
JP3109978B2 (en) Voice section detection device
KR100220377B1 (en) Normal signal and abnormal signal discrimination method and device
US8442817B2 (en) Apparatus and method for voice activity detection
US7254532B2 (en) Method for making a voice activity decision
JPH0756598A (en) Voice sound/voiceless sound discriminating device
JP3418005B2 (en) Voice pitch detection device
JP3413862B2 (en) Voice section detection method
JP3160228B2 (en) Voice section detection method and apparatus
US6539350B1 (en) Method and circuit arrangement for speech level measurement in a speech signal processing system
JP2656069B2 (en) Voice detection device
US6157906A (en) Method for detecting speech in a vocoded signal
JPH11133997A (en) Sound / silence judgment device
JPH02272837A (en) Voice section detection system
JPH02266400A (en) Sound/silence decision circuit

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees