JPS5979300A - 認識装置 - 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】 く技術分野ン 本発明は音声認識装置等の認識装置の改良に関し、川に
詳細には特徴パラメータとしてフィルタバンク出力のよ
うに対数値を必要とする認識装置における特徴パラメー
タの作成に改良を加えたものである。

〈従来技術〉 従来、例えば音声の特徴パラメータとしてフィルタパン
ク出力のような対数値を用いる場合、次式（＋）によっ
て対数変換されている。

Ｗ　ｉ＝　Ａ　ｌｏｇＰｌ　＋　Ｂ　　　　　　　・＝
−・−−ｔ＋ｉ但し、Ａ、Ｂ：定数 Ｐｉ：対数値をとるｍＪの特徴パラ メータ Ｗ２：文号数をとった後のｑ青黴パラ メータ このような、従来の変換方法を用いた認識装置ｆｆｆ”
によれば、対数曲線の性質によって、特徴パラメータの
値の小さな所では小さなＰ２　　の変動でも対数出力の
変化が大きく出ることになる。

したがって、特徴パラメータのうち植が零に近いチャン
ネルでは内部の電気的雑音や外部ノイズの影響を強く受
ける問題点があった。

またマツチング部において、例えば特開昭５６−１３３
８０１音声認識方式」に示されているようなカルマンフ
ィルタ等の係数変化を用いる方式の場合には、最小値が
零に近いと、変化率が非常に大きくなる可能性があり、
演算に多くのビット数を必要とする等の問題点かあった
。

＜１］的〉 本発明は−１−記従来の問題点を除去した、特徴パラメ
ータのあるチャンネルか零付近の値を取っても電気的ノ
イズの影響が受けにくいように特徴パラメータの値を変
換する手段を備えた認識装置を４是供することを目的と
して成きれたものである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

後述する本発明の実施例によれば、音声の特徴パラメー
タの値の対数をとる際、次式（２）によって変換される
ように構成されている。

上記式（２）に従って特徴パラメータＩ）、を対数変換
してＷ２を得るようにすることにより、特徴パラメータ
Ｐ、のあるチャンネルか零付近の値をとっても電気的ノ
イズ等の影響を受けにくくなり、また認識部にカルマン
フィルタ等のように前のフレームとの特徴量の変化率を
用いる場合にも、最低レベルを上記式（２）によって一
定値■くに持ち上けることにより、最大の変化率かおさ
えられるため、ビット数の少ｌよい演算か＋１Ｊ能とＩ
ぼる。

次に図面を用いて一実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明を採用したに声１τ、り識装置の一例を
示すフロック図である。

第１図において発声された入力音声はマイクロホン等の
検出器１により電気信５ｊに変換される。

この検出器１は、人の可聴周波数である２０数Ｌｌ　ｚ
〜Ｉ　５　ｋ　Ｈｚ程度の周波数を検出することか出来
、特に人の会話音声領域の周波数を歪なく検出し得るも
のか好ましい。この検出器１の出力側には増幅器２か接
続される。この増幅器２は前記の８声周波数を歪なく増
幅し得るものが好ましい。この増幅器２の出力側に音声
区間抽出部３か接続され、この音声区間抽出部３により
音声の識別開始タイミングと識別終了タイミンクか与え
られ、この音声区間内の音声信邪が次段の特徴パラメー
タ抽出部４幌与えられる。

Ｌｌ’＝ｊ徴バラノータ抽出部４は第２図に示すように
ｒｊい１こ通過帯域を異ならせた複数個の帯域フィルタ
／１１１〜／ＩＩｒＪ　　と各帯域フィルタ／Ｉｌｌ〜
／Ｉ　ＩＨの出力をポール１−するサンプルホールド回
路４２１〜４２Ｎと、このサンプルホールド回路４２１
〜／１２Ｎの出力を順次１０ミリ秒程度の間隔て→ノー
ンプリンクするアナログスイッチ４３と、このアナログ
スイッチ／１３の出力を例えは１２ビットのテジクルイ
１１ツに変換し、１１＋ｉ徴パラメータＰｉ　　を出力
するΔ／］）　′Ｉ￥換器／ｌ／Ｉから構成されている
。

上記４’、ｌｒ徴パラメータ抽出部４により抽出された
特徴パラメータＰ、は対数化部５により対数変換され、
この対数変換された特徴パラメータＷ、か次段のパワー
ＩＦ規化部６及び時間軸正規化部７を通って１「現代さ
れ、このｉＥ規化された特徴パラ７−クと標べＢパター
ンメモリ８に記憶された標阜特徴パラメータとがマソヂ
ング部９により比−（て人力音声が認識され、その結果
が出力部１０に出力されるように構成されている。

まり、上記対数化部５は第２図に示すように対数変換用
ＲＯＭ５１により構成されており、第３図に実線で示す
ように人力Ｉ）、を出力Ｗ、に変換するように固定１ｉ
ｃ−’ｌ：ｌＪされている。即ぢＲＯＭ　５　Ｉはｆ１
４’＋２ビットの人カイ言りを受けて、−この人力値を
」−記した式（２）に従って変換した８ヒツトの出力値
Ｗ７　として出力するように構成されている。

」−記の／Ｊ１１き４’ｌ’ｌ成において帯域フィルタ
４１１〜／１．ＩＮの出力は順次Ａ／Ｉ）　Ｃ換器４４
により１２ヒソＩ・のテンクル信じに変換され、このΔ
Ｄ　１９換された特徴パラメータＰ、の値か式（２）に
従って対数変換される。この式（２）に従った変換動作
により。

人力値））、か小さい部／））において１ＡＰｚ　　の
値がノイズ等によって斐動しても、出力は一定値Ｉくと
ｌｊす、ノイズの影響を受（Ｊにくくなる。また次フレ
ーノ・との変化率の最大も従来のＣ／Ｂに比してＣ／１
（と小さくなり、マッチンク部９に〕Ｊルマンフィルタ
等の塵化ｎ］を用いたものにおいて、その演算の効率化
が図れることになる。

次に本発明と従来技術とを人力値づだけの場合と、周波
数軸」−で加算的に１０のノイズが重畳した場合を例に
して比較する。

ハお月１・は特徴パラメータとして帯持フィルタ出力を
用いＩ２ヒツトでｌ＼Ａ）変換を行ない対数変換て８ヒ
ツトにする場合の数値例を示している。

従来の対数変換式〜Ｖ、−八ＪｏへＰ７十Ｂ及Ｏ・本発
明による対数変換式 ％式％ １３とした場合（イυしＯ＜　Ｐ）’＜　４０９５　）
　、ノイズのｌＳい哨のフィルタパンク出力（Ｐ、）と
ノイズの中畳した時の出力（Ｐ　ｉ　＋　Ｉ　Ｏ）の間
のユークリッド置割は次のように表わされる。

即ちノイズかない時は １し一フΔｌｏｇＰ７−＋−Ｂ となり、ノイズのある時は Ｗ７．−ＡＩ！ｏｇ１７＋］ｏ）＋Ｂ となる。従ってユークリッド距離ｄ、はｄ、＝（Ｗ、−
〜■、°） となる。

」１記（３）式で表わされるニークリソｌ’距＋’Ｈｌ
ｌ　（１（か従来法によるものであり、上式（号）を図
示すると？［＋Ｊ４図の々１］＜表わされる。

一方、本発明によれは ０＜Ｐ７く４．０のとき Ｊ＝Ｗ７＝Ａｌｏｇ５０＋Ｂ となり、ｄ７−０となる。

また４０＜Ｊ〕、≦５０のとき 〜■、＝ＡＩ！ｏｇ５０＋Ｂ 〜ｌ／７’−Ａｌｏｇ（Ｐ７＋Ｉ　Ｏ）　十Ｂとなり、
ユークリッド距離ｄｉは となる。

更に５０＜Ｐｊ　のときは、従来と同じ式従って本発明
におけるニークリ・ソド距！ｎ１ｌｄｉ　と人勾１゛、
の関係を図ボすると第５図の如く表わされろ。

・−のように第４図及び第５図からも明らかＩＳように
従来ｌ）、ではフィルタパンク出力か小さし）時（１，
４（１９（’＝段階のうぢ１０変動するだけでユークＩ
Ｊ、７１・）　ｊ、ＩＩ　蛎１１か、ＩＩ常に大きくな
ることかあり、ノイズに列して弱いという欠点かあった
が、不発明番こよれ（、Ｌ）、イルク／・／り出力か小
さい時には一定レベルに持ちｌ−けることにより上記の
欠点か除か１Ｌる。

ｇｈた、時間ｔにおける１番目のフイ）レタノくンク出
力をＩゝ、］とした時、次のフレームとの特徴量の変化
：Ｉ：は、最悪の場合Ｉ）ｉ　ｔ　””Ｉ　、Ｐｙ［−
＋−＋＝４０９５のときてあり、この時の変化量αは 従来ｔ）３の場合 本発明の場合 ・−Ａｊ’ｏｇ４０９５−１−Ｂ　、、８．　）ｌぐ となり、Ａ　ｌ　Ｏｇ　Ｉ　−ｌ−Ｂ　＜Ｋであるため
変化：１；か本発明の場合、おさえられることＩ−なる
（なおツノ・ノニｊ内の数値は上記数（ｉｉ’ｊ例の場
合〕値を示している）。

また、変化量を用いない場合はＩ３−にとすることによ
り、クイナミックレンンを１りろことか出来るようにな
る。

〈効果〉 以」二の如く、本発明によれは特徴パラメータとして対
数値を用いた認識装置において、特徴／ぐラメークのレ
ベルの低い部分の値を一定性に１’、’Ｊ”）　１げて
特徴パラメータの変化率を制限するように成しているた
め、特徴パラメータのあるチャイ、ルか零付近の値を取
っても、電気的ノイズ等の影響か受けにくくなる。また
認識部にカルマンフィルタ等の前のフレームとの特徴量
の鯰化率を用いる場合、最低レベルを本発明により持ち
−１−けることにより最％ｚ”変化量が押さえられ、ビ
、７ト数の少な演１’／’；”　Ｚ　”認識処１１１を
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の採用された音声認識装置の構成を示す
フτ」ツク図、第２図はその要部構成フロ・ツク図、第
３図は本発明による対数変換の入出力関係を示す図゛、
第４図は従来法におけるノイズの影ｐ１Ｓを説明する図
、第５図は本発明におけるノ・イズの影響を説明する図
である。 ４・・特徴パラメータ抽出部、５・対数化部、４１１〜
／ＩＩＮ・・シ１）域フィルタ、４４・・Ａ４変換器、
５１・ｌｏｇ変換Ｒ〇八（ へＺ　　・′１ＩＪ（値をとる１）ＩＩの特徴パラメー
タＷ、　−列数をとった後の特徴パラメータ■く　一定
値。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）７　　　　
人方Ｐ。 第３図 第μ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　特徴パラメータとして対数値を用いた認識装置にお
   いて、 １−記牛へ徴パラメータのレベルの低い部分の値を一定
   値に持ぢ」二けるように変換する変換手段をイ１１１“
   Ｉえ、 １記特徴パラメータの変化率を制限せしめるように成し
   たことを特徴とする認識装置。