JPS62105199A - 音声認識装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 この発明は、例えば特定話者の音声を単語単位で認識す
るのに１ｍ用される音声認１識″Ａ置に関する。

Ｃ発明の（既要〕 この発明は、例えば７４９敗的な１ｍｌ彼数スペクトル
により表現される多次元ベクトルの軌跡の長さに略々比
例する適応な分割数によって時間軸の正規化処理を行っ
て特Ｉｉ＆データを抽出する手段をイ「する音声認識装
置のパターンマツチング判定器において、スイングサー
チを行って最小となるフレーム間距離を選択し、選択さ
れたフレーム間距離の（’＊　ｉ１３に応してサーチ幅
の中心値をシフトしながら入力パターンと標準パターン
との距離計算処理を行うことにより、入力パターン及び
標串パターンを構成するフレーム数がやや大きく異なる
場合や音声の時間軸変動が大きく時間軸正規化後のパタ
ーンに時間軸変動の影響が残されている場合においても
、正確にマツチングがなされるようにするものである。

〔従来の技術〕

従来の音声認識ＷｉＦは、音声入力部としてのマイクロ
ホン、前処理回路、音響分析器、特徴データ抽出器、登
録パターンメモリ及びパターンマツチング判定器等によ
り構成されている。

マイクロホンから入力される音声信号が前処理回路に８
いて、音声認識に必要とされる帯域に制限され、ノ＼／
Ｄ変換器によりディジタル音声信号とされる。このディ
ジクル音声信号が音響分析器に供給される。

音響分析器において、音声信号が周波数スペクトルに変
換され、例えば対数軸上で一定間隔となるように周波数
スペクトルのレヘルが正規化され、離散的な周波数スペ
クトルデータが発生される。

この周波数スペクトルデータ列が単位時間（フレーム周
汀月）毎に１つのフレームデータとして出力される。即
ち、フレーム１’ｑＩ　Ｋ月毎の１フレームのデータが
Ｘチャンネルの周波数スペクトルデータとされ、Ｎ次元
ベクトルにより表現されるパラメータとして切り出され
、特徴データ抽出Ｈａこ供給される。

特徴データ抽出器において、隣り合うフレームデータの
距離が計算される。対応するチャンヱルのスペクトルデ
ータの差の絶対値が夫々求めツれ、その総和がフレーム
間距離とされる。

更に、夫々のフレーム間距離の総和が求めらｎ、音声信
叶の始端フレームから終端フレームまでのＮ次元ベクト
ルの軌跡長が求められる。そして最も語数が多く長い音
声の場合に特徴を抽出するのに必要な所定の分割数でも
って軌跡長が等分割され、その分割点に対応したフレー
ムデータのみが特徴データとして抽出され、話者の音声
の発生速度変動に影響されることがないように時間軸が
正規化されて出力される。

この特徴データが登録時においては、登録パターンメモ
リに登録特徴データブロツク（標準パターン）として記
憶される。認識時においては、入力音声信号が前述した
処理を経て、入力待（牧データブロック（入力パターン
）とされ、パターンマツチング判定器に供給され、入力
特徴データブロックと登録特徴データブロックとの間の
パターンマツチングが行われる。

パターンマツチング判定器において、入力特徴データブ
ロックと登録特徴データブロフクの間のマツチング距離
が算出される。例えば、特徴データ抽出器において１個
のフレームデータが抽出され、０フレーム〜Ｎ−１）フ
レームにより特徴データプロ、りが構成される。登録時
１改データプロ／りを構成するフレームデータと入力特
徴データブロックを構成するフレームデータとの間で、
スイングサーチが行われながら対応するフレーム間の距
離が計算される。

例えば、ｉ番目のフレーム問罪＾１ｔｓＤｉをｎをチャ
ンネル番号とし、入力待１″５！ｉ、データブロックの
スペクトルデータを８１．とじ、登録特徴データプロ、
りのスペクトルデータＲ１，，とし、サーチ幅を１とし
てスイングサーチを用いて絶対値距離により算出すると で求められろ。即ち、入力待ｉクデータブロノクの１番
目のフレームと登録特徴データブロックの（ｉ−１）番
目のフレーム、入力待ｉ放データブロックのｉ番目のフ
レームとｅ　ｌＴｈ特ｉ孜データフロックの１番目のフ
レーム、入力待（１シデータブロノクのｉ番目のフレー
ムとｅ　ｆｆ＆特徴データブロックの（ｉ＋１）番目フ
レームの夫々の間の対応するチャン♀ルの差の絶対値の
総和が求められ、得られた３つの値のうちで最小となる
値がフレーム間距離ＳＤ、　　とされる。

そして、入力特徴データブロックの全てのフレ−ムに関
して、スイングサーチされなから登１．を特ｆｔデータ
ブロックのフレームとの間のフレーム間距離ＳＤ、が求
められ、このフレーム間距離ＳＤ、の（ｉ＝Ｉ−１）ま
での総和、即ち、マツチング距離が求められる。池の登
録特徴データブロックに関しても、同様にマツチング距
離が求められ、マツチング距離が最小で十分に距離が近
いものと判断される登録特徴データブロックに対応する
華語が認識結果として出力される。

また、パターンマツチング判定器において、スイングサ
ーチを行いながら、サーチ幅に略々比例し、かつ入力特
徴データブロックを構成するフレーム数に略々反比例す
る重み係数を求めて、スイングサーチにより得られるフ
レーム間距離にこの重み係数を乗して距離計算処理を行
う音声認識装置として特願昭６０−１５０６９７号が本
願出願人により提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパターンマツチング判定器におけるスイングサー
チを用い７こフレーム間距離は、前述しｆこいずれの音
声認識装置に８いてもサーチ幅（＼ｒ−ｍ）に応して入
力待ｔ”ｓｌデータブロックの１番目のフレームに登録
特徴データブロックの（ｉ　−ｍ）フレーム〜（ｉ＋ｍ
）フレームまでのフレームを対応させて求めるものであ
る。

しかし、例えば特ｔＴｈデータ抽出器において離数的な
周波数スペクトルにより表現される多次元ヘクトルの軌
跡の長さに応して分割数が可変とされ、音声の語長に応
して特徴データが抽出さ昶、て時間軸が正規化される方
式においては、登録″＋！Ｆ敬データブロックのフレー
ム数が様々なものとされて登録される。

このため、入力待ｉ攻データブロックのフレーム数とや
や大きく異なり、サーチ幅以上にフレーム数が違う登録
特徴データブロックと入力待ｉｆｉデークプロ、りとの
間においで従来のスイングサーチを用いてパターンマツ
チングが行われると、正確なマツチングが行えすＬ’７
１４１ｊ率が低下する問題点があった。

また、音声の時間軸変動が大きく特徴データ抽出器にお
いて時間軸正規化された後においても特徴データブロッ
クに時間軸変動の影響が残されている場合には、同様に
正確にマツチングが行えず認、識率が低下する問題点が
あった。

従って、この発明の目的は、大力特徴データブロックと
登録特徴データブロックのフレーム数がやや大きく異な
る場合や、特徴データブロック中に時間＠変動の影響が
残されている場合においても正確にマツチングすること
ができる手段を有した音声認、爪装置を堤供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、入力音声信号をスペクトル変）Ｑ等音声認
識に必要とされる前処理を行う音響分析手段５と、 音響分析手段５の出力データが供給され、適応な分割数
によって時間軸の正規化処理を行い、特徴データを抽出
する特徴データ抽出手段６と、特ＩＴｈデータが１票小
パターンとして六己憶されるメモリ８と、 特徴データ抽出手段６からの入力パターンとメモリ８か
ら３売み出された標Ｙ廿パターンとが供給され、入力パ
ターン及び種化パターンの一方を構成するフレームとサ
ーチ幅に応した＋１１１　Ｆｔの入力パターン及び標情
パターンの他方を構成する複数個のフレームとを対応さ
せて夫々のフレーム間距離を求め、最小となるフレーム
間距離のｉｎ報に応してサーチ幅の中心１直をシフトし
なが５入力パターンと標嘔パターンとの距離計算処理を
行い、距離計算処理の結果に基づいてマツチング判定す
るパターンマツチング判定手段９と、 からなることを特ｉ牧とする音声認識装置である。

〔作用〕

パターンマツチング判定器９において、入力特徴データ
ブロックのフレームに対してサーチ幅に応じて登録特徴
データブロックのフレームが句数個対応させら丸、夫々
のフレーム間に関してフレーム間距離が求められ、最小
となるフレーム間距剤が選択されると共に、最小となる
フレーム間距離が登録特徴データブロックのどのフレー
ムにより算出さ着、たちのであるかが判断され、登録時
（攻データブロックの半方向のフレームから最小となる
フレーム間距離が算出される傾向にある場合には、中方
向にサーチ幅の中心値がシフトされ、また、一方向のフ
レームから最小となるフレーム間距離が算出される傾向
にある場合には、一方向にサーチ幅の中心値がシフトさ
れて、順次、フレーム間距離が算出されて、最小となる
フレーム間距離が累算されることによりマンアンプ距離
が算出される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、第１図に
おいて、１が音声入力部としてのマイクロホンを示して
いる。

マイクロホン１からのアナログ音声信号がフィルタ２に
供給される。フィルタ２は、例えば力。

トオフ周波数７．．５　ＫＮ、、のローパスフィルタで
あり、音声信−ぢがフィルタ２において、音声認識に必
要とされる７、５にＨ２以下の帯域に制限され、この音
声信号がアンプ３を介してＡ／Ｄ変換器４に供給される
。

Ａ／Ｄ変換器４は、例えば、サンプリング周波数１２．
５Ｋ）Ｉ２の８ビツトＡ／Ｄ変換器であり、音声信号が
Ａ／Ｄ変換器４において、アナログ−ディジタル変換さ
れて、８ビツトのディジタル信号とされ、音響分析器５
に供給される。

音響分析器５は、音声信号を１？ｉ１波数スペクトルに
変換じて、例え；よ、Ｎチャンスルのスペクトルデータ
列を発生するものである。音響分析器５において、音声
信号が演算処理により周波数スペクトルに変換され、例
えば対数軸上で一定間隔となるＮ個の周波数を代表値と
するスペクトルデータ列が得られる。従って、音声信号
がＸチャンネルの離散的な周波数スペクトルの大きさに
よって表現される。そして、単位時間（フレーム周！ｔ
ＪＩ）毎にＮチャンネルのスペクトルデータ列が一つの
フレームデータとして出力される。即ち、フレーム周朋
毎に音声信号がＮ次元ベクトルにより表現されるパラメ
ータとして切り出され、特徴データ抽出器６に供給され
る。

特徴データ抽出器６において、隣り合うフレームデータ
の距離が計算される。対応するチャンぶルのスペクトル
データの差の絶対値が夫々求められ、その総和がフレー
ム間距離とされる。

更に、夫々のフレーム間距離の総和が求められ、音声信
号の始端フレームから終端フレームまでのＮ次元ベクト
ルの軌跡長が求められる。そしてこの軌跡長に略々比例
した分割数でもって軌跡長が分再すされ、その分割点に
対応したフレームデータのみが特徴データとして抽出さ
れる。即ち、話者の音声の発生速度変動に影響されるこ
とがないように時間軸が正規化され、強い独自の特徴を
示すフレームデータが音声の語長に応した数だけ抽出さ
れて出力される。

この特徴データが登録時においては、モード切替回路７
を介して登録パターンメモリ８に供給され、登録特徴デ
ータプロ、りとして記憶される。

認識時においては、入力音声信号がｉ′ｉ′ｉ述じた処
理を経て、特徴データとされ、パターンマツチング判定
器９に供給され、入力待ｉ枚データブロックとされる。

パターンマツチング判定器９において、入力待ＦＪデー
タブロックのフレーム数と大きく異ならないフレーム数
の６２＋＝　＃＊　ｆｆｉデータブロックのみが比較の
対象とされ、入力待ｉ政データブロックと登録特徴デー
タブロックの間において、パターンマツチングが行われ
る。

第２図は、パターンマツチング判定器９の一例を示し、
第２図に示すようにサーチ幅内フレーム距離計算回路１
０．最小値抽出回路１１．サーチ幅区間可変計算回路１
２．マ、チング距湘計算回路１３．加算回路１４．終端
側フレーム距離計算回路１５．終端側マツチング距鮨計
算回路１６及び最小距離判定回路１７によりパターンマ
ツチング判定器８が構成される。

サーチ幅内フレーム距＾■計算回路１０及び終端側フレ
ーム距離計算回路１５の夫々に特徴データ抽出器６から
の特徴データが供給され、例えば、音声区間の終端に対
応するフレームを（Ｑ−１）とした場合、各々がチャン
ネルＯ〜チャンネルＮ−１のデータにより構成されるフ
レームデータが０フレーム〜Ｑ−１フレームまで供給さ
れ入力特徴データブロックとされる。また、それと共に
、登録パターンメモリ８から比較の対象とされる入力特
徴データブロックのフレーム数と大きく異ならない、例
えばＯフレーム幅即−１フレームにより構成される登録
特徴データブロックがサーチ幅内フレーム距離計算回路
１０及び終端側フレーム距離計算回路１５に供給される
。

サーチ幅内フレーム距離計算回路１０において、入力特
徴データブロック側から登録特徴データブロック側にサ
ーチを行う場合には、入力特徴データブロック側のｑフ
レームに登録特数データブロック側のｊフレーム及びｊ
フレームに近接した複数のフレームが対応され、その夫
々の間のフレーム間距離の計算が行われる。

例えば、対応させるフレーム幅即ち、サーチ幅が１とさ
れた場合には、第３図Ｓこ示すように入力特徴データブ
ロックのｑフレームに、登録特徴データブロックの（ｊ
−１）フレーム、Ｊフレーム及び（ｊ＋１＞フレームが
対応され、夫々の間のフレーム間距離が算出される。ま
た、サーチ幅が２とされた場合には、入力特徴データブ
ロックのｑフレームに登録特徴データブロックの（ｊ　
−２）フレーム〜（ｊ＋２）フレームが対応され、その
夫々の間のフレーム間距離が算出される。更にサーチ幅
がｍとされた場合には、入力特徴データブロックのｑフ
レームに登録特徴データブロックの（ｊ−ｍ）フレーム
〜（ｊ十ｍ）フレーム力く対応され、（２ｍ＝１）個の
フレーム間距離が夫々算出される。

計算処理により得られた（２ｍ＋１）個のフレーム間距
離データが最小値抽出回路１１に供給される。

最小値抽出回路１１において、（２ｍ＝１）個のフレー
ム間距離データの夫々が比較され、最小値となるフレー
ム間距離データが入力特徴データブロックのｑフレーム
に対するフレーム間距離とされ、選択されたフレーム間
距離データがマツチング距離計算回路１３に供給される
。また、それと共に、選択されたフレーム間距離データ
が登録特徴データブロック中のどのフレームに関して求
められたものであるかを示すフレーム番号データがサー
チ幅区間可変計算回路１２に供給される。

サーチ幅区間可変計算回路１２において、フレーム番号
データに基づいてサーチ幅区間のシフト方向が判断され
、シフト操作データが発生される。

例えば、入力特徴データブロックのｑフレームに対応す
るサーチ幅区間の中心となる登録時１攻データブロック
のｊフレームを基準として、ｊフレーム−（ｊ＋ｍ）フ
レームの間のフレームが選択すれる傾向にあると判断さ
れる場合には、十方向皿ちｊフレーム−（ｊ”ｍ）フレ
ーム（則にサーチ幅区間をシフトするシフト操作データ
が発生される。

また、（ｊ−ｍ）フレーム番号デ−タの間のフレームが
選択される傾向にあると判断される場合には、一方向、
即ち（ｊ−ｍ）フレーム〜ｊフレーム側にサーチ幅区間
をシフトするシフト操作データが発生される。

このシフト操作データがサーチ幅内フレーム距離計算回
路ｉｏに供給され、順次、人力特徴データブロックの各
フレームに関してのフレーム間距離の計算が、シフト操
作データにより設定される登録時ｉ攻データブロックｌ
ｊｌ、＋１のサーチ幅区間内のフレームとの間において
なされる。つまり、最小となるであろうフレーム間距離
が常に登録特徴データブロックのサーチ幅区間内のフレ
ームから算出されるように、サーチ幅区間がシフトされ
、（２ｍ＋１）個のフレーム間距離が算出され、最小値
抽出回路１１において最小値として選択されたフレーム
間距離データがマツチング距離計算回路１３に供給され
る。

マツチング距離計算回路１３において、順次供給される
最小値として選択されたフレーム間距離データの累算処
理がなされ、入力特徴データブロックの最大フレーム（
Ｑ−１）までフレーム間距離データが累算されると、こ
の累算イ直がマツチング距離データとされ、マツチング
距＾■データが加算回路１４に供給される。

また、終端側フレーム距離計算回路１５において、入力
特徴データブロックの所定の終端側フレームと登録特徴
データブロックの所定の終端側フレームとに関して、フ
レーム間距離の計算がなされる。例えば、直接マツチン
グによりフレーム間距離が算出される場合には、Ｃを定
数フレーム数とすると、入力特徴データブロックの所定
フレーム（Ｑ−Ｃ）から最大フレーム（Ｑ−１）までの
各フレームに登録特徴データブロックの所定フレーム（
Ｊ−Ｃ”）から最大フレーム（Ｊ−１）までの夫々が１
対１に対応され、順次、フレーム間距離が求められ、フ
レーム間距離データが終端側マツチング距離計算回路１
６に供給される。

終端側マツチング距離計算回路１６において、順次供給
されるフレーム間距離データの累算処理がなされ、入力
特徴データブロックの最大フレーム（Ｑ−１）までフレ
ーム間距離データが累算されると、この累算値が終端側
フレームに関して求められたマツチング距離データとさ
れ、マツチング距離データが加算回路１４に供給される
。

加算回路１４において、マツチング距離計算回路１３か
ら供給されるマツチング距離データと終端側マツチング
距離計算回路１６から供給されるマツチング距離データ
とが加算されて判定用距離データとされ、この判定用距
離データが最小距離判定回路１７に供給される。また、
同様に、フレーム数が太き（異ならない他の登録特徴デ
ータブロックとの間においても判定用距離が算出され、
判定用距離データが最小距離判定回路１７に供給される
。

最小距離判定回路１７は、判定用距離が最小で十分に距
離が近いものと判断される登録特徴データブロックに対
応する単語を認識結果として出力する。

第４図は、例えばサーチ幅を１として、フレーム間距離
の最小値抽出の際に二度以上続けて登録特徴データブロ
ックの＋１方向又は−１方向のフレームが選択された時
にサーチ幅区間の可変操作が行われて、判定用距離が算
出される過程の一例を示すものである。

第４図において、縦軸が登録特徴データブロックのフレ
ーム番号を示し、横軸が入力特徴チータブロックのフレ
ーム番号を示している。第４図中の細線上の各点が可変
操作されたサーチ幅区間に対応するフレーム番号を示し
、第４図中の破線上の各点がサーチ幅区間が可変操作さ
れない場合のフレーム番号を示し、第４図中の実線上の
各点が判定用距離に採用されたフレーム番号を示してい
る。

第４図に示すように、二度続けて登録特徴データブロッ
クの＋１方向又は−１方向が選択された場合においての
み、サーチ幅区間がシフトされ、フレーム間距離が算出
され、入力待ｆｌデータブロックと登録特徴データブロ
ックとに関するマツチング距離が求められる。また、入
力特徴データブロック及び登録特徴データブロックの所
定の終端側フレームに関してのみ、フレーム間距離が算
出され、Ｖ！端測フレームに関するマツチング距離が求
められる。

そして、全体にわたって求められたマツチング距離と終
端側フレームに関してのみ求められたマツチング距離と
が加算されて判定用距離とされ、この判定用距離が用い
られて単語認、識の判定がなされる。

上述のこの発明の一実施例におけるパターンマツチング
判定器９のサーチ幅内フレーム距離計算回路１０．最小
値抽出回路１１．サーチ幅区間可変計算回路１２及びマ
ツチング距離計算回路１３の動作を、例えばサーチ幅を
１止して第５図に示すフローチャートを参照して説明す
る。また、第５図のフローチャートは、フレーム間距離
の最小値抽出の際に二度以上続けて登録特徴データブロ
ックのフレームの４−１方向または一１方向が選択され
た時にサーチ幅区間の可変操作が行われる場合のもので
ある。

サーチ幅内フレーム距離計算回路１０において、入力特
徴データブロックと登録特徴データプロソりとの間でス
テップ■及び■の処理が行われる。

まず、登録特徴データブロックのフレームの士１方向の
選択回数Ｋ及び登録特徴データブロックのフレームの一
１方向の選択回数Ｐが０に初期設定されると共に、登録
特徴データブロックのフレーム番号を示す変数ｊ及び入
力特徴データブロックのフレーム番号を示す変数ｑが０
に初期設定される。また、スイングサーチにより求めら
れるフレーム間距離の累積距離りがＯに初期設定される
と共に、登録特徴データブロックの最大フレーム番号り
がＪ−１に設定され、入力特徴データブロックの最大フ
レーム番号ＩがＱ−１に設定され、サーチ幅区間に対す
る制限値Δが所定の値に設定される（ステップ■）。

そして、ステップ■において、入力特徴データブロック
のｑフレームに登録特徴データブロックの（ｊ＋１）フ
レーム、ｊフレーム及び（ｊ　−１）フレームが対応さ
れ、その夫々の間のフレーム間距離Ｄ　Ｉ＋　Ｄ　ｚ、
　Ｄ　：ｌがｎをチャンネル番号とし、Ｓ　Ｑｎを入カ
スベクトルデータ＋Ｒｊｎを登録スペクトルデータとし
て で求められる。即ち、対応するチャンネルのスペクトル
データの差の絶対値のチャンネルＯ〜チャンネル（Ｎ−
１）までの総和がフレーム間距離Ｄ＋、　Ｄ　ｚ、　Ｄ
　１とされる。また、このステップ■の処理に８いては
、入力特徴データブロックのＣｊ＝Ｏ）とされる場合に
は、（ｊ　−Ｎ　フレームが登録時ｉ攻データブロック
側に存在しないため（ｊ　−１−〇）とされる。また、
（ｊ＋１）フレームが登録特徴データブロックの最大フ
レーム番号り以上となる場合には、登録特徴データブロ
ック側に（ｊ＋１）フレームが存在しないため（ｊ十１
＝Ｌ）とされる。

最小値抽出回路１１．マツチング距離計算回路１３及び
サーチ幅区間可変計算回路１２において、ステップ■〜
Ｏの処理がなされる。ステップ■において、入力特徴デ
ータブロックのｑフレームに（ｊ↓１）フレームを対応
させて求められたフレーム間距ＡＩＤ、、入力特徴デー
タブロックのｑフレームにｊフレームを対応させて求め
られたフレーム闇路＾ＩＤ２及び入力特徴データブロッ
クのｑフレームに（ｊ−１）フレームを対応させて求め
られたフレーム闇路Ａｉ　Ｄ　ｚの比較がなされ、最小
となるものが入力特徴データブロックのｑフレームに対
するフレーム間距離とされる。このフレーム間距離が累
算され累積距離りとされる。

また、ステップ■及びステップ■において、最小として
選択されたフレーム間距離が登録時（攻データ側の（ｊ
＋１）フレーム、ｊフレーム及び（ｊ−１）フレームの
いずれかのうちから算出されたものであるかが判断され
る。

ステップ■において、フレーム間距離り、が選択された
かどうかが判断され、ＤＩが選択された場合には、十１
方向の選択回数Ｋがインクリメントされると共に、−１
方向の選択回数Ｐが０とされる（ステップ■）。また、
ＤＩが選択されない場合には、ステップ■にａいて、フ
レーム間距離Ｄ３が選択されたかどうかが判断され、Ｄ
３が選択された場合には、−１方向の選択回数Ｐがイン
クリメントされると共に、−１方向の選択回数Ｋが０と
される（ステップ０）。また、Ｄｌ及びＤ３が選択され
ない場合、即ちＤ２が選択された場合には、ステップ■
において、＋１方向の選択回数Ｋ及び−１方向の選択回
数Ｐが共に０とされる。

ステップ■及びステップ■において、サーチ幅区間を可
変操作すべきかどうかが判断される。

ステップ■において、＋１方向の選択回数にと２とが比
較されることにより、二度以上続けて＋１方向のフレー
ムが選択されたかどうかが判断され、（Ｋ≧２）の場合
には、登録特徴データブロックのフレーム番号を示す変
数ｊと入力特赦チータブロックのフレーム番号を示す変
数ｑとの差（ｊ−ｑ）が制限値Δ以下かどうかが判断さ
れる（ステップ０）。そして、１ｒｌｌ　ｌ（旧直Δ以
下の場合には、ｊがインクリメントされ１士１とされ（
ステノブ・Ｄ）、制限値Δを越える場合には、ｊはその
ままとされ、次のステップに移行する。

また、（Ｋ＜２）の場合には、ステップ■において、−
１方向の選択口数Ｐと２とが比較されることにより、二
度以上続けて一１方向のフレームが選択されたかどうか
が判断され、（Ｐ≧２）の場合には、入力待１敢データ
ブロックのフレーム番号を示す変数ｑと登録特徴データ
ブロックのフレーム番号を示す変数ｊとの差（ｑ−ｊ）
が制限値Δ以下かどうかが判断される（ステップ＠）。

そして、制限値Δ以下の場合には、ｊがデクリメントさ
れｊ−１とされ（ステップＯ）、制限値Δを越える場合
には、ｊはそのままとされ次のステップに移行する。

ステップ■において、入力特徴データブロックのフレー
ム番号を示す変数ｑと入力特徴データブロックの最大フ
レーム番号■とが比較され、（ｑ＜１）の場合には、登
録特徴データブロックのフレーム番号を示す変数ｊがイ
ンクリメントされｊ↑１とされる（ステップ［相］）と
共に、ｑがインクリメントされｑ”１とされ、再びステ
ップ■及び■の処理が行われる。つまり′、＋１方向の
フレーム又は−１方間のフレームが制御＠値Δを越えな
い範囲で二度以上続けて選択される場合を除いて、入力
特徴データブロックのフレーム番号を示す変数ｑ及び登
録特徴データブロックのフレーム番号を示す変数ｊが両
者ともに士１インクリメントされ、次のフレームに関す
る計算処理に移行する。

また、士１方向のフレームが二度以上続けて選択される
場合にはｑが＋１インクリメントされると共に、ｊが±
２インクリメントされるため、＋１方向にサーチ幅区間
がシフトされ、次のフレームに関する計算処理に移行す
る。−１方向のフレームが二度以上続けて選択される場
合には、ｑのみが十ｌインクリメントされるため、−１
方向にサーチ幅区間がシフトされ、次のフレームに関す
る計算処理に移行する。

上述した処理が繰り返し行われることにより、サーチ幅
区間がシフトされながら各フレームに関してフレーム間
距離が算出され、最小とされるフレーム間距離が累算さ
れ、入力特徴データブロックのフレーム番号を示す変数
ｑが最大フレーム番号■とされ、終端フレームに関して
計算処理がなされると、一つの登録特徴データブロック
に関する計算が終了される。この時のフレーム間距離の
累積距ＡＩＤがマツチング距離とされる。そして、他の
登録時（攻データブロックとの間においても同様にマツ
チング距離が算出される。

尚、この発明の一実施例においては、入力特徴データブ
ロック側から登録特徴データブロック側にサーチを行う
場合について説明したが、登録特徴データブロック側か
ら入力特徴データブロック側にサーチを行う構成として
も良い。また、この発明の一実施例においては、終端側
のフレーム間距離を求める際に、直接マツチングにより
フレーム間距離を丁める場合について説明したが、従来
の固定サーチのマツチングにより終端側フレームに関す
るマツチング距離を算出する構成としても良い。また、
この発明の一実施例においては、二度以上続けて、登録
待機データブロックの＋１方向又は−１方向のフレーム
が選択された時にサーチ幅区間の可変操作が行われる場
合について説明したが、二度以上に限定するものでなく
、また、確率的な判断に基づいて可変操作を行う構成と
しても良い。

また、この発明は、ハードワイヤードの構成に限らず、
マイクロコンピュータ又はマイクロプログラム方式を用
いてソフトウェアにより処理を行うようにしても良い。

〔発明の効果〕

この発明では、パターンマツチング判定器において、入
力待１攻データブロックのフレームに対してサーチ幅に
応じて登録特徴データブロックのフレームが複数個対応
させらゎ１、夫々のフレーム間に関してフレーム間距離
が求められ、最小となるフレーム間距離が選択されると
共に、最小となるフレーム間距離が登録特徴データプロ
、りのどのフレームにより算出されたものであるがが判
断され、登録特徴データブロックの十方向のフレームか
ら最小となるフレーム間距離が算出される傾向にある場
合には、士方向にサーチ幅の中心値がシフトされ、また
、一方向のフレームから最小となるフレーム間距離が算
出される傾向にある場合には、一方向にサーチ幅の中心
値がシフトされて、サーチ幅内において常に最小となる
フレーム間距離が算出されるようになされ、順次、フレ
ーム間距離が算出され、最小となるフレーム間距離が累
算されることによりマツチング距離が算出される。

従って、この発明に依れば、入力特徴データブロックと
登録特徴データブロックのフレーム数がやや大きくこと
なる場合や、特徴データブロック中に時間軸変動の音響
が残されている場合においても対応することができ、正
確にマツチングが行え、認識率を向上させることができ
る。

また、この発明の一実施例においては、入力特徴データ
ブロックの所定の終端側フレームと登録特徴データブロ
ックの所定の終端側フレームとの部分的なマツチング距
離が算出され、このマツチング距離が入力待１攻データ
ブロックと登録特徴データブロックとの間においてサー
チ幅をシフトさせながら求められた全体的なマツチング
距離に加算されて判定用距離とされるため、相方の語尾
の差異を強めることができ、更に認識率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体の構成のブロック図
、第２図はこの発明の一実施例におけるパターンマツチ
ング判定器のブロック図、第３図及び第４図はこの発明
の一実施例におけるパターンマツチング判定器の動作説
明に用いる路線図、第５図はこの発明の一実施例におけ
るパターンマツチング判定器の動作説明に用いるフロー
チャートである。 図面における主要な符号の説明 ｌ：マイクロホン、　　５：音響分析器。 ６：特徴データ抽出器、　　７：モード切替回路。 ８：登録パターンメモリ、　　９：パターンマッチング
判定器、　　１０：サーチ幅内フレーム距離計算回路、
　　１１：最小値抽出回路、　　１２：サーチ幅区間可
変計算回路、　　１３：マソチング距離計算回路、　　
１４：加算回路、　　１５：終端側フレーム距離計算回
路、　　１６：終端側マツチング距離計算回路、　　１
７：最小距離判定回路。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 会１体のａへ゛ 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力音声信号をスペクトル変換等音声認識に必要とされ
   る前処理を行う音響分析手段と、 上記音響分析手段の出力データが供給され、適応な分割
   数によって時間軸の正規化処理を行い、特徴データを抽
   出する特徴データ抽出手段と、上記特徴データが標準パ
   ターンとして記憶されるメモリと、 上記特徴データ抽出手段からの入力パターンと上記メモ
   リから読み出された上記標準パターンとが供給され、上
   記入力パターン及び上記標準パターンの一方を構成する
   フレームとサーチ幅に応じた個数の上記入力パターン及
   び上記標準パターンの他方を構成する複数個のフレーム
   とを対応させて夫々のフレーム間距離を求め、最小とな
   るフレーム間距離の情報に応じてサーチ幅の中心値をシ
   フトしながら上記入力パターンと上記標準パターンとの
   距離計算処理を行い、上記距離計算処理の結果に基づい
   てマッチング判定するパターンマッチング判定手段と、 からなることを特徴とする音声認識装置。