JP2534242B2 - Pattern comparison method - Google Patents

Pattern comparison method

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JP2534242B2
JP2534242B2 JP61278054A JP27805486A JP2534242B2 JP 2534242 B2 JP2534242 B2 JP 2534242B2 JP 61278054 A JP61278054 A JP 61278054A JP 27805486 A JP27805486 A JP 27805486A JP 2534242 B2 JP2534242 B2 JP 2534242B2
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【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、パターン比較方法,より詳細には、パター
ン認識におけるパターン照合を行うパターン比較方法に
関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pattern comparison method, and more particularly, to a pattern comparison method for performing pattern matching in pattern recognition.

従来技術 パターン認識方法の中で最も一般的なものはパターン
マッチングを利用する方法である。この方法はあらかじ
め登録された標準パターンと入力された未知入力との間
の類似性を求め、未知入力が登録された中のどのパター
ンに最も近いかを判定するものである。この方式を現実
に適用する際には周囲のノイズが対象としているパター
ンの中に混入してくる問題がある。例えば、音声認識を
考えるなら認識中に周囲で突発的な雑音が発せられた場
合、或いは、発声時の口唇の開閉音が音声について入っ
てしまったような場合、パターン照合部では雑音がつい
たままの状態で標準パターンと比較するため正しい類似
性が求められないことになる。又、雑音に対して過敏で
あると上述のような雑音添加が起こり易いが、雑音に対
する感度を下げると雑音を抽出しなくなるが、その反
面、音声の一部が欠落するような事態をひき起こすこと
が多くなる。例えば、ストップ(stop)のような語尾が
子音単独で発生されやすい単語の場合、最後の/p/が抽
出出来ずに欠落することがある。
2. Description of the Related Art The most common pattern recognition method is a method using pattern matching. This method seeks the similarity between a standard pattern registered in advance and an input unknown input, and determines which of the registered patterns the unknown input is closest to. When this method is actually applied, there is a problem that ambient noise is mixed in the target pattern. For example, when considering speech recognition, if a sudden noise is made in the surroundings during recognition, or if the opening / closing sound of the lips during utterance is included in the speech, noise is generated in the pattern matching unit. Since it is compared with the standard pattern as it is, correct similarity is not required. Also, if it is hypersensitive to noise, the above-mentioned noise addition is likely to occur, but if sensitivity to noise is lowered, noise will not be extracted, but on the other hand, it causes a situation where a part of voice is missing. More often. For example, in the case of a word such as stop that is likely to be generated by a consonant alone, the last / p / may not be extracted and may be omitted.

第9図は、上述のごときストップを照合する場合の一
例を説明するための図で、(a)が標準パターン、
(b)が入力されたパターンであるとする。標準パター
ン(a)は正確に単語全体のパターンを有しているが、
パターン(b)は/p/が欠落しており、パターンの終端
はパターン(a)の/p/がパターン(b)の/o/と対応づ
けて照合される。このため、両者の類似性が小さくなり
誤認識を引き起こすことになってしまう。このような誤
対応は端点フリーの動的計画法を利用することで防ぐこ
ともできるが、冒頭、末尾のパターンが欠落すること
や、雑音が添加することがあり、本来、計算量が多い方
法が更に演算量を増してしまうという欠点がある。
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of collating a stop as described above, in which (a) is a standard pattern,
It is assumed that (b) is the input pattern. The standard pattern (a) has exactly the pattern of the whole word,
In the pattern (b), / p / is missing, and at the end of the pattern, / p / of the pattern (a) is matched with / o / of the pattern (b). For this reason, the similarity between the two becomes small, which causes erroneous recognition. This kind of mishandling can be prevented by using end-point-free dynamic programming, but the pattern at the beginning and the end may be missing, or noise may be added, which is a method with a large amount of calculation. However, there is a drawback that the amount of calculation is further increased.

上述のごとき実情に鑑みて、本出願人は、先に、演算
量が少なく、かつ、欠損したパターン,雑音が添加した
パターンを使用しながら正しいパターン比較を行うこと
のできるパターン比較方法について提案した。
In view of the above situation, the present applicant has previously proposed a pattern comparison method that can perform correct pattern comparison while using a pattern with a small amount of calculation and a pattern with a noise added thereto. .

第10図は、本出願人が先に提案したパターン比較方法
の一例を説明するためのブロック線図で、図中、1は音
声入力部,2はパワー測定部,3は特徴量変換部,4は無音位
置計測部,5は無音位置(末尾)判定部,6はマーク付加
部,7は辞書,8はマーク判定部,9はパターン削除部,10は
パターン照合部で、まず、音声が入力されて特徴量に変
換される過程で、音声のパワーを測定する。音声の入力
部1はマイクロフォンで実行できるし、パワー測定部2
は音声帯域だけのバンドパスフィルタの出力を検波する
ことによって実現できる。特徴量の変換方式は多種知ら
れているがバンドパスフィルタ群により簡単に抽出でき
るパワースペクトラムなどいずれでも良い。測定された
パワーの大きさから無音区間(音声エネルギーの極小
点)が音声のどこに位置しているかを計測する。例え
ば、この無音の位置が音声末尾から100ms以内にあるか
どうかによって特徴量変換されたパターン(特徴パター
ン)にマークを付加する。一方、辞書の中にあるパター
ンをとり出し先の特徴パターンと同じマークが付いてい
るかどうかをチェックし、マークが同じ場合には通常通
りパターン照合部へ入って行く。辞書のパターンの作成
法はここでは特に説明しないが同様のやり方で辞書パタ
ーンの末尾に無音があるかどうかによってあらかじめマ
ークをつけておく。辞書のマークと入力のマークが異な
っている場合は無音を持つ方の無音以後パターン末尾ま
でを削除し、冒頭から無音までのパターンを用いて照合
する。例えば、第11図に示すごとく、辞書中のパターン
(a)が正常で、入力パターンであるパターン(b)の
末尾が欠落している場合を考えると、この場合、パター
ン(a)は末尾に無音があるというマークを持ち、パタ
ーン(b)は無音がないというマークになる。そこで辞
書パターンであるパターン(a)の末尾の/p/を削除し
た状態のパターン(c)を作り、パターン(b)と
(c)を対応づけして照合する。なお、以上には、音声
末尾の欠落について述べたが、末尾に限定されるもので
はなく、冒頭について同様の事を行なうことも出来る。
FIG. 10 is a block diagram for explaining an example of the pattern comparison method previously proposed by the present applicant, in which 1 is a voice input unit, 2 is a power measurement unit, 3 is a feature amount conversion unit, 4 is a silent position measuring unit, 5 is a silent position (end) determination unit, 6 is a mark addition unit, 7 is a dictionary, 8 is a mark determination unit, 9 is a pattern deletion unit, 10 is a pattern matching unit, and the voice is first The power of the voice is measured in the process of being input and converted into a feature amount. The voice input unit 1 can be executed by a microphone, and the power measurement unit 2
Can be realized by detecting the output of the bandpass filter only in the voice band. Various conversion methods of the characteristic amount are known, but any method such as a power spectrum that can be easily extracted by a bandpass filter group may be used. From the measured power level, measure where the silent section (the minimum point of voice energy) is located in the voice. For example, a mark is added to a pattern (feature pattern) whose feature amount is converted depending on whether or not this silent position is within 100 ms from the end of the voice. On the other hand, it is checked whether or not the pattern in the dictionary has the same mark as the characteristic pattern of the extraction destination, and if the marks are the same, the pattern matching section is normally entered. A method for creating a dictionary pattern is not particularly described here, but a similar method is used to mark in advance depending on whether or not there is silence at the end of the dictionary pattern. If the mark in the dictionary is different from the mark in the input, the silence from the one with silence to the end of the pattern is deleted, and matching is performed using the pattern from the beginning to the silence. For example, as shown in FIG. 11, consider the case where the pattern (a) in the dictionary is normal and the end of the pattern (b) that is the input pattern is missing, and in this case, the pattern (a) is at the end. It has a mark that there is no sound, and pattern (b) becomes a mark that there is no sound. Therefore, a pattern (c) in which / p / at the end of the pattern (a) which is a dictionary pattern is deleted is created, and the patterns (b) and (c) are associated with each other and collated. It should be noted that the above description has been made regarding the loss of the end of the voice, but the present invention is not limited to the end, and the same thing can be done at the beginning.

第12図は、音声の冒頭に欠落がある場合のパターン比
較の例を示す図で、図中、11は無音位置(冒頭)判定部
で、その他、第10図に示した例と同様の作用をする部分
には第10図の場合と同一の参照番号が付してある。而し
て、この場合は、冒頭100ms以内に無音があるかどうか
によって前記例と同様に冒頭の部分を解除した後、照合
することになる。この場合は辞書のパターンは正常で完
全なものと考え、入力された音声の先頭に口唇開閉によ
るノイズ或いは突発的に発生したノイズが付加されたも
のとなる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of pattern comparison when there is a dropout at the beginning of the voice. In the figure, 11 is a silent position (beginning) determination part, and other operations similar to those of the example shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 10 are attached to the portions marked with. Thus, in this case, depending on whether or not there is silence within the beginning of 100 ms, the beginning portion is canceled as in the above example, and then verification is performed. In this case, the pattern of the dictionary is considered to be normal and complete, and the input speech has the noise added by the opening and closing of the lips or the noise generated suddenly.

第13図は、その場合の一例を説明するための図で、例
えば、「移動」/ido/と発声した時、パターン(a)の
ごとく冒頭にノイズnがついてしまったような場合、こ
のノイズの後に無音区間が生じるので、無音位置計測部
4及び無音位置(冒頭)判定部11によってこの無音区間
が冒頭100ms以内に生じていることを確認し、無音区間
有のマークを付加する。一方、辞書パターン(b)は無
音がないことからパターン(a)の無音区間より先頭に
近い部分がパターン削除部9によって削除され、削除さ
れた後パターン照合部10で照合される。照合の手段は限
定されるものではないがパターン長を線形伸縮するよう
な計算量の少ないものが望ましい。この場合、言うまで
もなくパターン(a)の時間長は冒頭の無音以後に変更
しておく。又、無音区間の計測部4は音声が入力されな
い状態で環境ノイズを記録しておき、音声が入力された
際にその音声のレベルがノイズと同様とみなせる時、こ
こを無音区間として無音区間信号を出せば良く、位置計
測部11では音声区間の立上り,立下りを示す信号ライン
の信号と比較して位置を計測すれば良い。
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of such a case. For example, when uttering "move" / ido /, if noise n is attached at the beginning like pattern (a), this noise Since a silent section is generated after, the silent position measuring unit 4 and the silent position (starting) determining unit 11 confirm that this silent section is generated within 100 ms at the beginning, and add a mark with a silent section. On the other hand, since there is no silence in the dictionary pattern (b), the portion closer to the beginning than the silent section of the pattern (a) is deleted by the pattern deleting unit 9, and after being deleted, the pattern matching unit 10 matches. The means for matching is not limited, but it is desirable that the amount of calculation that linearly expands or contracts the pattern length is small. In this case, needless to say, the time length of the pattern (a) is changed after the initial silence. Further, the silent section measuring unit 4 records environmental noise in a state where no voice is input, and when the level of the voice when the voice is input can be regarded as noise, the silent section signal is set as the silent section signal. The position measuring unit 11 may measure the position by comparing with the signal of the signal line indicating the rising and falling of the voice section.

而して、上記本出願人が提案したパターン比較方法
は、冒頭近傍のエネルギー極小を求めるようにしている
ために例えば100msのような閾値を求めるようにしてい
るため、例えば110msに極小がある場合には極小部なし
のマークが付けられてしまい、一方のパターンが90msに
極小がある場合にはこれがとり除かれて照合されてしま
うため不正な照合をしてしまうという欠点がある。
Thus, the pattern comparison method proposed by the applicant of the present application seeks a threshold value such as 100 ms in order to find the energy minimum in the vicinity of the beginning. Is marked with no minimal part, and if one pattern has a minimal value in 90 ms, it is removed and the pattern is collated.

第14図は、その場合の一例を示す図で、この場合、パ
ターン(a)は末尾近傍にパワーの極小がないと判断さ
れ、パターン(b)は極小ありと判断されるため、パタ
ーン(b)の/p/をとり除いてパターン(a)と照合す
るということになってしまう。
FIG. 14 is a diagram showing an example in that case. In this case, it is determined that the pattern (a) has no minimum power near the end, and the pattern (b) is determined to have a minimum power. ) / P / is removed and the pattern (a) is matched.

目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもの
で、特に、パワー極小が多少ずれても正確なパターン照
合ができるようなパターン比較方法を提供することを目
的としてなされたものである。
OBJECT The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in particular, it is an object of the present invention to provide a pattern comparison method that enables accurate pattern matching even if the power minimum is slightly deviated.

構成 本発明は、上記目的を達成するために、2つのパター
ンを比較する際に、パターンの始端又は終端近傍にエネ
ルギーの極小が存在するか否かを調べ、極小を有するパ
ターンの極小から始端又は終端までをとり除いた後、両
者のパターンを比較するパターン比較方法において、
(1)両者のパターン中の極小部の数が一致しない時に
極小部の数の多いパターンの最初又は最後の極小値から
パターン端までを削除して照合すること、或いは、
(2)入力された信号にエネルギーの極小が存在するか
否かを調べ、存在する場合は、パターン長に対する極小
位置の比率を求め、標準パターンの比率と比較して近い
値でありかつ一方のパターンの端点近傍にのみエネルギ
ー極小がある場合どちらのパターンにも極小がある又は
ないと仮定して照合すること、或いは、(3)入力され
た信号にエネルギーの極小が存在するか否かを調べ、存
在する場合は、パターン長に対する極小位置の比率を求
め、標準パターンの比率と比較して近い値であり又両者
の極小からパターン端までのパターン長が一定値以下で
ありかつ一方のパターン端点近傍にのみエネルギー極小
がある場合、どちらのパターンにも極小がある又はない
と仮定して照合すること、或いは、(4)入力された信
号にエネルギーの極小が存在するか否かを調べ、未知入
力パターンと標準パターンとでその数が異なる時、多い
方の一番端点に近い極小から無音までのパターン長をそ
れ自身のパターン長から差し引いた値と他方のパターン
長を比較し、差し引く前より近い値の時該極小から端点
までを削除した後に照合することを特徴としたものであ
る。以下本発明の実施例について説明する。
Structure In order to achieve the above-mentioned object, when comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum of energy in the vicinity of the start end or the end of the pattern, and from the minimum of the pattern having the minimum to the start or In the pattern comparison method that compares both patterns after removing up to the end,
(1) When the numbers of the minimum portions in both patterns do not match, deleting from the first or last minimum value of the pattern having a large number of minimum portions to the pattern end, and collating, or
(2) It is checked whether or not there is a minimum energy in the input signal. If there is a minimum energy, the ratio of the minimum position to the pattern length is obtained, and the ratio is close to the standard pattern ratio and If there is an energy minimum only near the end points of the pattern, check that both patterns have or do not have a minimum, or (3) check whether there is an energy minimum in the input signal. , If it exists, the ratio of the minimum position to the pattern length is calculated, and it is a value close to the ratio of the standard pattern, and the pattern length from the minimum to the pattern end is less than a certain value and one pattern end point When there is an energy minimum only in the vicinity, matching is performed assuming that there is a minimum in either pattern, or (4) the energy of the input signal is reduced. If the unknown input pattern and the standard pattern have different numbers, the pattern length from the minimum to the silence closest to the end point of the larger one is subtracted from the pattern length of its own. It is characterized in that the other pattern lengths are compared, and when the value is closer than before the subtraction, the minimum to the end point are deleted and then the comparison is performed. Examples of the present invention will be described below.

第1図は、本発明の一実施例を説明するためのフロー
チャート、第2図は、第1図に示した実施例の実施に使
用する電気回路の一例を示すブロック線図で、図中、20
はマイクロフォン、21は音声区間切り出し部、22はバン
ドパスフィルタ(B.P.F)、23はレジスタ、24は音声パ
ワー測定器、25は比較回路、26は閾値発生部、27はタイ
ムカウンタ、28は比較回路、29は無音区間カウンタ、30
はマーク比較部、31は切り換えスイッチ、32は辞書、33
はパターン削除部、34は照合部、35は結果表示部で、本
実施例は、2つのパターンの比較に際し、パターンの始
端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在する場合には
極小を有するパターンの極小から始端又は終端までをと
り除いた後に両者のパターンを比較照合するパターン比
較方式において、両者のパターン中の極小部の数が一致
しない時に極小部の数の多いパターンの最初又は最後の
極小値からパターン端までを削除して照合するようにし
たものであるが、ここでは音声のエネルギー極小値を音
声中の無音部として説明する。まず、音声が入力された
後、パワーを測定し、無音区間があるかどうか調べ、そ
の数を求めておく。次に、辞書中から標準パターンにあ
る無音区間数とその数を比べ、数が一致したものについ
ては通常通りの照合をする。照合方法に関しては特に限
定するものではなく、任意所望の方法を用いればよい。
数が一致しない場合のみパターン削除の準備に入る。す
なわち、マイクロフォン20より入力された音声のパワー
を音声パワー測定部24で測定して無音位置を計測し、無
音位置が例えば冒頭の100ms以内にあるかどうかによっ
て異なるマークをつける。あらかじめこのようにしてマ
ークをつけて登録されている辞書パターンをとり出して
入力されたパターンと同じマークかどうか判定し、同じ
マークならば切り換えスイッチ31をa側にして通常通り
パターン照合に入る。一方、マークが異なる場合は、切
り換えスイッチ31を図示のようにb側にし、パターン削
除部33によって極小部の数の多いパターンの最初又は最
後の極小値からパターン端までを削除し、その後に、照
合部34によって照合する。従って、無音の位置ずれによ
る誤ったパターンはなくなり、正確な照合ができる。
FIG. 1 is a flow chart for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an example of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. 20
Is a microphone, 21 is a voice segment cutout unit, 22 is a bandpass filter (BPF), 23 is a register, 24 is a voice power measuring device, 25 is a comparison circuit, 26 is a threshold value generation unit, 27 is a time counter, and 28 is a comparison circuit. , 29 is a silent section counter, 30
Is a mark comparison unit, 31 is a changeover switch, 32 is a dictionary, 33
Is a pattern deletion unit, 34 is a collation unit, and 35 is a result display unit. In this embodiment, when comparing two patterns, if there is a minimum energy in the vicinity of the beginning or end of the pattern, a pattern having a minimum In the pattern comparison method that compares and collates both patterns after removing from the minimum to the beginning or the end, when the number of minimums in both patterns does not match, the first or last minimum of the pattern with many minimums From the pattern end to the pattern end, the minimum energy value of the voice is described as a silent portion in the voice. First, after the voice is input, the power is measured, it is checked whether there is a silent section, and the number thereof is obtained. Next, the number of silent intervals in the standard pattern in the dictionary is compared with the number, and if the numbers match, the collation is performed as usual. The matching method is not particularly limited, and any desired method may be used.
Only when the numbers do not match, the preparation for pattern deletion is started. That is, the power of the voice input from the microphone 20 is measured by the voice power measuring unit 24 to measure the silent position, and a different mark is attached depending on whether the silent position is within the first 100 ms, for example. The dictionary pattern registered with marks in this way is taken out, and it is judged whether or not it is the same mark as the inputted pattern. If they are the same mark, the changeover switch 31 is set to the side a and the pattern matching is started as usual. On the other hand, when the marks are different, the changeover switch 31 is set to the b side as shown in the figure, and the pattern deleting unit 33 deletes from the first or last local minimum value of the pattern having a large number of local minimum parts to the pattern end, and then, The collation unit 34 collates. Therefore, an erroneous pattern due to a silent position shift is eliminated, and accurate matching can be performed.

第3図は、本発明の他の実施例を説明するためのフロ
ーチャート、第4図は、第3図に示した実施例の実施に
使用する電気回路のブロック線図で、図中、36は比較
部,37は無音数発生部,38は切り換えスイッチ,39は演算
部,40は比較部,41は乗算定数設定部,42は切り換えスイ
ッチで、その他第2図に示した実施例と同様の作用をす
る部分には第2図の場合と同一の参照番号が付してあ
る。而して、この実施例は、2つのパターンを比較する
際に、パターンの始端又は終端近傍にエネルギーの極小
が存在するか否かを調べ、一方のパターンにのみ極小が
存在する場合には、極小を有するパターンの極小から始
端又は終端までをとり除いた後に両者のパターンを比較
照合するパターン比較方法において、入力された信号に
エネルギーの極小が存在するかどうかを調べ、存在する
場合は、パターン長に対する極小位置の比率を求め、標
準パターンの比率と比較して近い値であり、かつ一方の
パターンの端点近傍にのみエネルギー極小がある場合、
どちらのパターンにも極小がある又はないと仮定して照
合するようにしたものであるが、ここでは、エネルギー
の極小値を音声中の無音部として説明を進める。まず、
音声が入力されたあと、パワーを測定し、無音区間があ
るかどうかを調べ、ある場合にはその位置を求める。無
音区間の位置が冒頭100ms以内にある場合は音声冒頭に
ノイズがついている可能性があるというマークをつけ、
それと共に無音区間の個数を求めておく。無音区間がど
ちらかに2個以上ある時両者の無音区間の位置比の差が
10%以内であるかどうかを判別し、10%以内の時はスイ
ッチ42を図示の位置から切り換えてパターン削除部を通
過せずに通常の照合を行い、10%以上ある時はスイッチ
42を図示の位置にして無音区間の多い方のパターンを削
除部へ導びいた後に照合する。つまり、無音区間の位置
が110msと90msにある2つのパターンは雑音の添加もな
くパターンの欠落もないと考えて通常の照合をすること
になり、位置に差があるものは、一方に雑音がついたか
他方のパターンが欠落していると判別して照合する訳で
ある。ここで無音位置比はパターン長fms,無音位置f′
msとしてf′/fで定義する。パターン長が長く、無音区
間数が多い時は比率だけでは誤差が大きくなってしま
う。そこで入力された信号にエネルギーの極小が存在す
るかどうかを調べ存在する場合は、パターン長に対する
極小位置の比率を求め、標準パターンの比率と比較して
近い値であり又両者の極小からパターン端までのパター
ン長が一定値以下であり、かつ一方のパターン端点近傍
にのみエネルギー極小がある場合、どちらのパターンに
も極小がある又はないと仮定して照合するようにする。
FIG. 3 is a flow chart for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. A comparison unit, 37 is a silence number generation unit, 38 is a changeover switch, 39 is a calculation unit, 40 is a comparison unit, 41 is a multiplication constant setting unit, and 42 is a changeover switch. Others are the same as those in the embodiment shown in FIG. The parts that operate are given the same reference numerals as in FIG. Thus, in this embodiment, when comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the start end or the end of the pattern, and if there is a minimum in only one pattern, In a pattern comparison method that compares and collates both patterns after removing the minimum to the beginning or the end of the pattern having the minimum, it is checked whether the minimum energy exists in the input signal, and if there is, the pattern If the ratio of the minimum position to the length is found and it is a value that is close to the ratio of the standard pattern and there is an energy minimum only near the end points of one pattern,
The comparison is performed by assuming that there is a minimum or no minimum in either pattern, but here, the minimum value of energy will be described as a silent part in the voice. First,
After the voice is input, the power is measured to check whether there is a silent section, and if there is, find its position. If the position of the silent section is within 100 ms at the beginning, mark that there may be noise at the beginning of the voice,
At the same time, the number of silent sections is calculated. When there are two or more silent sections in either direction, the difference in the position ratio between the silent sections
If it is within 10%, switch 42 from the position shown in the figure to perform normal verification without passing through the pattern deletion section.
42 is set to the position shown in the drawing, and the pattern having the most silent sections is guided to the deletion section and then collated. In other words, the two patterns whose positions in the silent section are 110 ms and 90 ms are considered to have no noise added and no pattern is missing, and normal matching is performed. That is, it is determined that the other pattern is missing and the other pattern is collated. Here, the silent position ratio is the pattern length fms and the silent position f ′.
It is defined as ms by f '/ f. When the pattern length is long and the number of silent sections is large, the error becomes large only by the ratio. If there is a local minimum of energy in the input signal, if it exists, the ratio of the local minimum position to the pattern length is calculated, and it is a value close to the ratio of the standard pattern. If the pattern lengths up to are less than a fixed value and the energy minimum is present only near one of the pattern end points, it is assumed that there is a minimum in either pattern or not, and matching is performed.

第5図は、上述のようにエネルギーの極小が存在する
場合で、パターン長に対する極小位置の比率を求めてパ
ターン照合を行う場合の実施例を説明するためのフロー
チャート、第6図は、第5図に示した実施例の実施に使
用する電気回路の一例を示すブロック線図で、この実施
例においては、無音位置比の差を調べた後で無音までの
絶対位置又は時間を調べ、この差が200msより大なる時
のみパターン削除部へ入るようにしている。勿論、ここ
で述べた10%,200msは例であってこれに限定するもので
はなく、近傍とみなせる値を選べば良い。これは必ずし
も無音区間の比率が必要な訳ではなく例えば第7図に示
すような方法でもできる。
FIG. 5 is a flow chart for explaining an embodiment in the case of performing the pattern matching by obtaining the ratio of the minimum position to the pattern length when the minimum energy exists as described above, and FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an example of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in the figure. In this embodiment, the absolute position or time until silence is checked after checking the difference in silent position ratio, and the difference is calculated. The pattern is deleted only when is longer than 200 ms. Of course, 10% and 200 ms described here are examples, and the present invention is not limited to this, and a value that can be regarded as a neighborhood may be selected. This does not necessarily require the ratio of the silent section, and can be performed by the method shown in FIG. 7, for example.

第7図は、本発明の他の実施例を説明するためのフロ
ーチャート、第8図は、第7図に示した実施例の実施に
使用する電気回路の一例を示すブロック線図で、図中、
第6図に示した実施例を同様の作用をする部分には、第
6図の場合と同一の参照番号が付してある。而して、こ
の実施例は、2つのパターンを比較する際に、パターン
の始端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在するか否
かを調べ、極小を有するパターンの極小から始端又は終
端までをとり除いた後に両者のパターンを比較照合する
パターン比較方法において、入力された信号にエネルギ
ーの極小が存在するかどうかを調べ、未知入力パターン
と標準パターンとでその数が異なる時、多い方の一番端
点に近い極小から端点までのパターン長をそれ自身のパ
ターン長から差し引いた値と他方のパターン長を比較
し、差し引く前より近い値の時該極小から端点までを削
除した後照合するようにしたものである。すなわち、入
力パターン冒頭に無音があり照合すべき辞書のパターン
と異なるマークの時、まず、入力パターンの冒頭から無
音までのパターン長を全体のパターン長Faから差し引い
た長さFbを求め、辞書のパターン長F1がFaとFbのどちら
に近いかを調べ、Fbに近い場合のみ削除部に入れるよう
にしている。
FIG. 7 is a flow chart for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing an example of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. ,
Parts having the same functions as those of the embodiment shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals as those in FIG. Thus, in this embodiment, when comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the start or end of the pattern, and the minimum to the start or end of the pattern having the minimum is taken. In the pattern comparison method that compares the patterns of both after removing them, it is checked whether or not there is a minimum energy in the input signal, and when the number is different between the unknown input pattern and the standard pattern, The pattern length from the minimum point near the end point to the end point is subtracted from the pattern length of its own and the other pattern length is compared, and when the value is closer than before subtraction, the minimum point to the end point is deleted and then the comparison is performed. It is a thing. That is, when there is silence at the beginning of the input pattern and the mark is different from the dictionary pattern to be matched, first, the length Fb obtained by subtracting the pattern length from the beginning of the input pattern to the silence from the overall pattern length Fa is calculated. Whether the pattern length F 1 is close to Fa or Fb is checked, and only when the pattern length F 1 is close to Fb, the pattern length F 1 is included in the deletion portion.

効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、音
声と雑音の区別がしにくいパターンでも自動的に判別
し、雑音除去の必要性を調べてから除去の判断をするよ
うにしたので、照合の精度が向上する。
Effect As is clear from the above description, according to the present invention, even if it is difficult to distinguish between voice and noise, it is automatically determined, and the necessity of noise removal is checked before the removal is determined. The accuracy of matching is improved.

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

第1図は、本発明の一実施例を説明するためのフローチ
ャート、第2図は、第1図に示した実施例の実施に使用
する電気回路のブロック線図、第3図は、本発明の他の
実施例を説明するためのフローチャート、第4図は、第
3図に示した実施例の実施に使用する電気回路のブロッ
ク線図、第5図は、本発明の他の実施例を説明するため
のフローチャート、第6図は、第5図に示した実施例の
実施に使用する電気回路のブロック線図、第7図は、本
発明の他の実施例を説明するためのフローチャート、第
8図は、第7図に示した実施例の実施に使用する電気回
路のブロック線図、第9図は、本発明の技術背景を説明
するためのパターン図、第10図は、本出願人が先に提案
したパターン比較方法の一例を説明するためのブロック
線図、第11図は、第10図の動作説明するためのパターン
照合図、第12図は、他の例を説明するためのブロック線
図、第13図は、第12図に示した例の動作説明するための
パターン照合図、第14図は、本発明が適用される音声パ
ターンの一例を示す図である。 20……マイクロフォン,21……音声区間切り出し部,22…
…バンドパスフィルタ(B.P.F),23……レジスタ,24…
…音声パワー測定部,25……比較回路,26……閾値発生
部,27……タイムカウンタ,28……比較回路,29……無音
区間カウンタ,30……マーク比較部,31……切り換えスイ
ッチ,32……辞書,33……パターン削除部,34……照合
部、35……結果表示部,36……比較回路,37……無音数発
生部,38……切り換えスイッチ,39……演算部,40……比
較回路,41……乗算定数設定部,42……切り換えスイッ
チ,43……演算回路,44……比較回路,45……所定時間(2
00ms)発生部,46,47……演算部,49……切り換えスイッ
チ。
FIG. 1 is a flow chart for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a flow chart for explaining another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 5 is another embodiment of the present invention. 6 is a flow chart for explaining, FIG. 6 is a block diagram of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a flow chart for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram of an electric circuit used for implementing the embodiment shown in FIG. 7, FIG. 9 is a pattern diagram for explaining the technical background of the present invention, and FIG. 10 is the present application. FIG. 11 is a block diagram for explaining an example of a pattern comparison method previously proposed by a person. 10 is a pattern matching diagram for explaining the operation of FIG. 10, FIG. 12 is a block diagram for explaining another example, and FIG. 13 is a pattern matching diagram for explaining the operation of the example shown in FIG. , FIG. 14 is a diagram showing an example of a voice pattern to which the present invention is applied. 20 …… Microphone, 21 …… Voice section cutout unit, 22…
… Bandpass filter (BPF), 23 …… Register, 24…
… Voice power measurement unit, 25 …… Comparison circuit, 26 …… Threshold value generation unit, 27 …… Time counter, 28 …… Comparison circuit, 29 …… Silence section counter, 30 …… Mark comparison unit, 31 …… Selection switch , 32 …… Dictionary, 33 …… Pattern deletion part, 34 …… Verification part, 35 …… Result display part, 36 …… Comparison circuit, 37 …… Silence number generation part, 38 …… Changeover switch, 39 …… Calculation Section, 40 …… Comparison circuit, 41 …… Multiplication constant setting section, 42 …… Changeover switch, 43 …… Comparison circuit, 44 …… Comparison circuit, 45 …… Predetermined time (2
00ms) Generator, 46, 47 ...... Calculator, 49 ... Changeover switch.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2つのパターンを比較する際に、パターン
の始端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在するか否
かを調べ、極小を有するパターンの極小から始端又は終
端までをとり除いた後、両者のパターンを比較するパタ
ーン比較方法において、両者のパターン中の極小部の数
が一致しない時に極小部の数の多いパターンの最初又は
最後の極小値からパターン端までを削除して照合するこ
とを特徴とするパターン比較方法。
1. When comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the start or end of the pattern, and after removing from the minimum to the start or end of the pattern having the minimum, In the pattern comparison method that compares both patterns, when the number of local minimums in both patterns does not match, the pattern from the first or last local minimum value of the pattern with a large number of local minimums to the pattern end may be deleted and matched. Characteristic pattern comparison method.
【請求項2】2つのパターンを比較する際に、パターン
の始端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在するか否
かを調べ、極小を有するパターンの極小から始端又は終
端までをとり除いた後、両者のパターンを比較するパタ
ーン比較方法において、入力された信号にエネルギーの
極小が存在するか否かを調べ、存在する場合は、パター
ン長に対する極小位置の比率を求め、標準パターンの比
率と比較して近い値でありかつ一方のパターンの端点近
傍にのみエネルギー極小がある場合どちらのパターンに
も極小がある又はないと仮定して照合することを特徴と
するパターン比較方法。
2. When comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the start or end of the pattern, and after removing from the minimum of the pattern having the minimum to the start or end, In the pattern comparison method that compares both patterns, check whether the input signal has a minimum energy, and if there is, calculate the ratio of the minimum position to the pattern length and compare it with the standard pattern ratio. The pattern comparison method is characterized in that when there is a minimum energy in the vicinity of the end points of one of the patterns, it is assumed that there is a minimum in either pattern, and matching is performed.
【請求項3】2つのパターンを比較する際に、パターン
の始端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在するか否
かを調べ、極小を有するパターンの極小から始端又は終
端までをとり除いた後、両者のパターンを比較するパタ
ーン比較方法において、入力された信号にエネルギーの
極小が存在するか否かを調べ、存在する場合は、パター
ン長に対する極小位置の比率を求め、標準パターンの比
率と比較して近い値であり又両者の極小からパターン端
までのパターン長が一定値以下でありかつ一方のパター
ン端点近傍にのみエネルギー極小がある場合、どちらの
パターンにも極小がある又はないと仮定して照合するこ
とを特徴とするパターン比較方法。
3. When comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the start or end of the pattern, and after removing from the minimum of the pattern having the minimum to the start or end, In the pattern comparison method that compares both patterns, check whether the input signal has a minimum energy, and if there is, calculate the ratio of the minimum position to the pattern length and compare it with the standard pattern ratio. If the pattern length from the minimum of both to the pattern end is less than a certain value and the energy minimum is only near one of the pattern end points, it is assumed that both patterns have a minimum or not. A pattern comparison method characterized by matching.
【請求項4】2つのパターンを比較する際に、パターン
の始端又は終端近傍にエネルギーの極小が存在するか否
かを調べ、極小を有するパターンの極小から始端又は終
端までをとり除いた後、両者のパターンを比較するパタ
ーン比較方法において、入力された信号にエネルギーの
極小が存在するか否かを調べ、未知入力パターンと標準
パターンとでその数が異なる時、多い方の一番端点に近
い極小から無音までのパターン長をそれ自身のパターン
長から差し引いた値と他方のパターン長を比較し、差し
引く前より近い値の時該極小から端点までを削除した後
に照合することを特徴とするパターン比較方法。
4. When comparing two patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the vicinity of the beginning or end of the pattern, and after removing from the minimum of the pattern having the minimum to the beginning or end, In the pattern comparison method that compares both patterns, it is checked whether or not there is a minimum energy in the input signal, and when the number is different between the unknown input pattern and the standard pattern, it is closer to the end point of the larger one. A pattern characterized by comparing the value obtained by subtracting the pattern length from the minimum to the silence from its own pattern length with the other pattern length, and when the value is closer than before subtraction, the minimum to end points are deleted and then the pattern is compared. Comparison method.
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