JP2591802B2 - 可聴音信号認識方法 - Google Patents
可聴音信号認識方法Info
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- JP2591802B2 JP2591802B2 JP24455888A JP24455888A JP2591802B2 JP 2591802 B2 JP2591802 B2 JP 2591802B2 JP 24455888 A JP24455888 A JP 24455888A JP 24455888 A JP24455888 A JP 24455888A JP 2591802 B2 JP2591802 B2 JP 2591802B2
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- JP
- Japan
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- signal
- cross
- correlation value
- component
- correlation
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- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種の可聴音信号の内から目的とする可
聴音を検出できるようにした可聴音信号認識方法に関す
るものである。
聴音を検出できるようにした可聴音信号認識方法に関す
るものである。
ノイズ，音声，可聴音信号，データトーンの内で可聴
音信号の特定には周波数成分とレベル変動とを用いるこ
とによりある程度可能である（特開昭62−204652号公報
参照）。さらに、可聴音周期を測定し、これを標準周期
と比較することにより可聴音信号の識別ができる。ま
た、バンドパスフィルタと比較器とモノマルチを使用し
て可聴音信号を識別する方法も提案されている（特開昭
63−61593号公報参照）。
音信号の特定には周波数成分とレベル変動とを用いるこ
とによりある程度可能である（特開昭62−204652号公報
参照）。さらに、可聴音周期を測定し、これを標準周期
と比較することにより可聴音信号の識別ができる。ま
た、バンドパスフィルタと比較器とモノマルチを使用し
て可聴音信号を識別する方法も提案されている（特開昭
63−61593号公報参照）。
上記従来例において、前者は任意の周波数の可聴音信
号を判別するには全帯域を多くの狭帯域検出器でカバー
しなければならないので、大規模な装置となる欠点があ
る。また、後者はバンドパスフィルタの情報作成に時間
がかかるため自由に信号パラメータを変更することが難
しく、また、バンドパスフィルタの立上り時間から入力
レベルによる検出時間の変動があり、さらに、目的信号
以外の比較がされないため、操作者が認識する状態との
間に差があるという問題点があった。
号を判別するには全帯域を多くの狭帯域検出器でカバー
しなければならないので、大規模な装置となる欠点があ
る。また、後者はバンドパスフィルタの情報作成に時間
がかかるため自由に信号パラメータを変更することが難
しく、また、バンドパスフィルタの立上り時間から入力
レベルによる検出時間の変動があり、さらに、目的信号
以外の比較がされないため、操作者が認識する状態との
間に差があるという問題点があった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされた
もので、２度の相関をとることにより簡単な構成で精度
の高い認識が行えるようにした可聴音信号認識方法を提
供することを目的とする。
もので、２度の相関をとることにより簡単な構成で精度
の高い認識が行えるようにした可聴音信号認識方法を提
供することを目的とする。
この発明にかかる可聴音信号認識方法は、入力信号か
らインパルスノイズを除去し、認識すべき可聴音信号の
予め定められた基準波の周期の整数倍の区間毎に、前記
入力信号と前記基準波との第１の相互相関値をとり、該
第１の相互相関値，前記入力信号の信号レベル，前記第
１の相互相関値から算出する前記基準波に対する第１の
相関度を判定した結果の継続時間とから基本波成分を抽
出し、さらに該可聴音信号の予め定められた変調基準波
の周期の整数倍の区間ごとに前記第１の相互相関値の電
力変動成分と該変調基準波との第２の相互相関値をと
り、該第２の相互相関値と該電力変動成分のレベル，前
記第２の相互相関値から算出する前記電力変動成分の前
記変調基準波に対する第２の相関度を判定した結果の継
続時間から変調成分を抽出し、基準波成分および該変調
成分とから可聴音信号を認識するものである。
らインパルスノイズを除去し、認識すべき可聴音信号の
予め定められた基準波の周期の整数倍の区間毎に、前記
入力信号と前記基準波との第１の相互相関値をとり、該
第１の相互相関値，前記入力信号の信号レベル，前記第
１の相互相関値から算出する前記基準波に対する第１の
相関度を判定した結果の継続時間とから基本波成分を抽
出し、さらに該可聴音信号の予め定められた変調基準波
の周期の整数倍の区間ごとに前記第１の相互相関値の電
力変動成分と該変調基準波との第２の相互相関値をと
り、該第２の相互相関値と該電力変動成分のレベル，前
記第２の相互相関値から算出する前記電力変動成分の前
記変調基準波に対する第２の相関度を判定した結果の継
続時間から変調成分を抽出し、基準波成分および該変調
成分とから可聴音信号を認識するものである。
この発明においては、入力信号からインパルスノイズ
を除去し、認識すべき可聴音信号の基準波の周期の整数
倍の区間毎に、入力信号と基準波との第１の相互相関値
をとり、次に、前記第１の相互相関値の電力変動成分と
変調基準波との第２の相互相関値をとり、変調成分を抽
出して、これに基づいて可聴音信号を認識する。
を除去し、認識すべき可聴音信号の基準波の周期の整数
倍の区間毎に、入力信号と基準波との第１の相互相関値
をとり、次に、前記第１の相互相関値の電力変動成分と
変調基準波との第２の相互相関値をとり、変調成分を抽
出して、これに基づいて可聴音信号を認識する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。入力信号としては、ｘ＝Asin ωbt,ｙ＝Bsin.
ωmtで変調した変調波，入力信号なしの３通りがあ
る。さて、第１図で、１はインパルスノイズ除去部で、
インパルスを除去するリミッタで構成されている。２は
信号入力有無判定部で、インパルスノイズ除去部11通過
した信号の電力Σx0 2を算出し、入力信号の信号レベル
として出力する電力算出部21と、この電力算出部21の出
力が基準値minを超えているとき信号有りの出力を行う
判別部22とからなる。３は目的の各周波数ωｂ成分を抽
出する第１の相互相関部で、sin ωbtとcos ωbtを算出
する乗算器31,32,あらかじめ定められたｎ周期の間信号
を積算する第１の周期積算部33,34、第１の正弦電力算
出部35,第１の余弦電力算出部36および第１の加算器37
とからなる。４は第１の相関判定部で、第１の相互相関
部の出力（第１の相互相関値）を前記入力信号の信号レ
ベルにより正規化するとともに、この正規化された信
号、すなわち第１の相関度，入力信号の信号レベル，該
第１の相関度があらかじめ定められた第１のしきい値以
上である第１の相関度を判定した結果から基準波成分の
有無を判定し、基準波成分の断続時間を作成し、断続パ
ラメータ比較部５に入力する。６は変動波形再生部で、
第１の相互相関部３の出力に含まれている変動波を再生
するものであり、前記第１の相互相関値をｘ、変動波の
電圧をｖと表すとき、 を行う基本電圧検出部61、変調基準波の一定周期分を積
算し、平均電圧Σm v/n（n:第２の相関周期内のサンプ
ル数）を演算する平均電圧検出部62、基本電圧から平均
電圧を取除いて変動波形を再生する再生部63とからな
る。７は変調信号入力有無判定部で、変調電力算出部71
と変調判定部72とからなる。８は目的の各周波数ωｍ成
分を抽出する第２の相互相関部で、sin ωmt,cos ωmt
を乗算する乗算器81,82、あらかじめ定められたｌ周期
の間信号を積算する第２の周期積算部83,84、第２の正
弦電力算出部85、第２の余弦電力算出部86および第２の
加算器87とからなる。９は第２の相関判定部で、第２の
相互相関部８の出力（第２の相互相関値）を変調信号入
力有無判定部７からの出力である変調電力により正規化
するとともに、この正規化された信号、すなわち第２の
相関度，変調信号の信号レベル，あらかじめ定められた
第２のしきい値以上である該第２の相関度を判断した結
果の継続時間から変調成分の有無を判定し、その結果を
前記断続パラメータ比較部５に入力する。断続パラメー
タ比較部５は前記各断続時間および該変調波の有無を受
領し、あらかじめ用意された複数種類の認識すべき可聴
音の標準パターン（断続時間，変調の有無）と比較する
ことにより、可聴音信号の種別を判定する。
る。入力信号としては、ｘ＝Asin ωbt,ｙ＝Bsin.
ωmtで変調した変調波，入力信号なしの３通りがあ
る。さて、第１図で、１はインパルスノイズ除去部で、
インパルスを除去するリミッタで構成されている。２は
信号入力有無判定部で、インパルスノイズ除去部11通過
した信号の電力Σx0 2を算出し、入力信号の信号レベル
として出力する電力算出部21と、この電力算出部21の出
力が基準値minを超えているとき信号有りの出力を行う
判別部22とからなる。３は目的の各周波数ωｂ成分を抽
出する第１の相互相関部で、sin ωbtとcos ωbtを算出
する乗算器31,32,あらかじめ定められたｎ周期の間信号
を積算する第１の周期積算部33,34、第１の正弦電力算
出部35,第１の余弦電力算出部36および第１の加算器37
とからなる。４は第１の相関判定部で、第１の相互相関
部の出力（第１の相互相関値）を前記入力信号の信号レ
ベルにより正規化するとともに、この正規化された信
号、すなわち第１の相関度，入力信号の信号レベル，該
第１の相関度があらかじめ定められた第１のしきい値以
上である第１の相関度を判定した結果から基準波成分の
有無を判定し、基準波成分の断続時間を作成し、断続パ
ラメータ比較部５に入力する。６は変動波形再生部で、
第１の相互相関部３の出力に含まれている変動波を再生
するものであり、前記第１の相互相関値をｘ、変動波の
電圧をｖと表すとき、 を行う基本電圧検出部61、変調基準波の一定周期分を積
算し、平均電圧Σm v/n（n:第２の相関周期内のサンプ
ル数）を演算する平均電圧検出部62、基本電圧から平均
電圧を取除いて変動波形を再生する再生部63とからな
る。７は変調信号入力有無判定部で、変調電力算出部71
と変調判定部72とからなる。８は目的の各周波数ωｍ成
分を抽出する第２の相互相関部で、sin ωmt,cos ωmt
を乗算する乗算器81,82、あらかじめ定められたｌ周期
の間信号を積算する第２の周期積算部83,84、第２の正
弦電力算出部85、第２の余弦電力算出部86および第２の
加算器87とからなる。９は第２の相関判定部で、第２の
相互相関部８の出力（第２の相互相関値）を変調信号入
力有無判定部７からの出力である変調電力により正規化
するとともに、この正規化された信号、すなわち第２の
相関度，変調信号の信号レベル，あらかじめ定められた
第２のしきい値以上である該第２の相関度を判断した結
果の継続時間から変調成分の有無を判定し、その結果を
前記断続パラメータ比較部５に入力する。断続パラメー
タ比較部５は前記各断続時間および該変調波の有無を受
領し、あらかじめ用意された複数種類の認識すべき可聴
音の標準パターン（断続時間，変調の有無）と比較する
ことにより、可聴音信号の種別を判定する。
次に、第１図の実施例の動作について、第２図のフロ
ーチャートを参照して説明する。第２図はインパルスノ
イズ除去部1,第１の相互相関部3,第２の相互相関部8,変
動波形再生部６の動作は省いてある。（１）〜（20）は
各処理ステップを示す。なお、第２図はΣx0 2およびΣx
m0 2が計算されるごとにスタートからエンドまで動作す
る。また、処理ステップ（１）〜（10）、（11）〜（1
8）までは同時に動作する。
ーチャートを参照して説明する。第２図はインパルスノ
イズ除去部1,第１の相互相関部3,第２の相互相関部8,変
動波形再生部６の動作は省いてある。（１）〜（20）は
各処理ステップを示す。なお、第２図はΣx0 2およびΣx
m0 2が計算されるごとにスタートからエンドまで動作す
る。また、処理ステップ（１）〜（10）、（11）〜（1
8）までは同時に動作する。
入力信号はインパルスノイズ除去部１でインパルスを
除去されるが、残余の雑音成分を含んだx0の電力を有
し、これが信号入力有無判定部２に入り、Σx0 2が電力
算出部21で算出され、Σx0 2＞M0（M0はあらかじめ定め
られた基準値）なる判定が判定部22で行われ（１）、Σ
x0 2≦M0であれば“入力信号なし”となる（４）。Σx0 2
＞M0であれば入力信号ありと判断し、第１の相互相関部
３から出力された第１の相互相関値ｘを第１の相関判定
部４に入力し、第１の相関度を計算し（２）、あらかじ
め定められた第１のしきい値を比較し基準波信号の有無
が判定される（３）。
除去されるが、残余の雑音成分を含んだx0の電力を有
し、これが信号入力有無判定部２に入り、Σx0 2が電力
算出部21で算出され、Σx0 2＞M0（M0はあらかじめ定め
られた基準値）なる判定が判定部22で行われ（１）、Σ
x0 2≦M0であれば“入力信号なし”となる（４）。Σx0 2
＞M0であれば入力信号ありと判断し、第１の相互相関部
３から出力された第１の相互相関値ｘを第１の相関判定
部４に入力し、第１の相関度を計算し（２）、あらかじ
め定められた第１のしきい値を比較し基準波信号の有無
が判定される（３）。
基準波信号の有無と入力信号の有無で可聴音信号の断
続が判定され、信号の継続の変化の変化時点かどうかに
より継続時間の処理が行われる（５）。変化がない場合
は断続時間のタイマをカウントアップし（９）、変化が
あった場合、断続時間がガードタイム以内であればその
変化は無視され断続時間のタイマカウントアップがつづ
けられる。ガードタイム以上ならば信号の断続時間とし
て出力される（６），（７）。断続時間は、認識すべき
基準波のタイミングパラメータと比較され、その差が許
容値内であれば断続パターンはマッチしたこととなる
（８），（10）。
続が判定され、信号の継続の変化の変化時点かどうかに
より継続時間の処理が行われる（５）。変化がない場合
は断続時間のタイマをカウントアップし（９）、変化が
あった場合、断続時間がガードタイム以内であればその
変化は無視され断続時間のタイマカウントアップがつづ
けられる。ガードタイム以上ならば信号の断続時間とし
て出力される（６），（７）。断続時間は、認識すべき
基準波のタイミングパラメータと比較され、その差が許
容値内であれば断続パターンはマッチしたこととなる
（８），（10）。
一方、第１の相互相関部３の第１の相互相関値ｘは変
動波形再生部６に入力され、変動波形のxm0が出力され
る。xmoは変調信号入力有無判定部７および第２の相互
相関部８に加えられ、前述した第１の相互相関部３と同
様に変調波xm（第２の相互相関値）が出力される。変調
信号入力有無判定部７ではΣxm0 2が変調電力算出部71で
計算され、つづいて、Σxm0 2＞Mmなる判定が行われ（1
1）、Σxm0 2＞Mm0のときは該変調波xmは第２の相関判定
部９に入力され第２の相関度の計算がなされ（12）、次
いで第２の相関度の判定が行われる（13）。Σxm0 2≦M
m0のときは信号無しとなる（14）。変動の成分は変調有
りとみなし（15）、継続時間をカウントして（16）、継
続時間がガードタイムを経過しているならば（17）、変
調有りとする（18）。
動波形再生部６に入力され、変動波形のxm0が出力され
る。xmoは変調信号入力有無判定部７および第２の相互
相関部８に加えられ、前述した第１の相互相関部３と同
様に変調波xm（第２の相互相関値）が出力される。変調
信号入力有無判定部７ではΣxm0 2が変調電力算出部71で
計算され、つづいて、Σxm0 2＞Mmなる判定が行われ（1
1）、Σxm0 2＞Mm0のときは該変調波xmは第２の相関判定
部９に入力され第２の相関度の計算がなされ（12）、次
いで第２の相関度の判定が行われる（13）。Σxm0 2≦M
m0のときは信号無しとなる（14）。変動の成分は変調有
りとみなし（15）、継続時間をカウントして（16）、継
続時間がガードタイムを経過しているならば（17）、変
調有りとする（18）。
第1,第２の相関判定部4,9からの出力は断続パラメー
タ比較部５に入力され、ここで基本波と変調波が認識す
べき可聴音信号の標準パターンと比較され（19）、その
結果に基づき可聴音パターンの種別が認識される（2
0）。
タ比較部５に入力され、ここで基本波と変調波が認識す
べき可聴音信号の標準パターンと比較され（19）、その
結果に基づき可聴音パターンの種別が認識される（2
0）。
この発明は以上詳細に説明したように、入力信号から
インパルスノイズを除去し、認識すべき可聴音信号の予
め定められた基準波の周期の整数倍の区間毎に、入力信
号と基準波との相互相関値をとり、その第１の相互相関
値、入力信号の信号レベル，第１の相互相関値から算出
する基準波に対する第１の相関度を判定した結果の継続
時間とから基本波成分を抽出し、さらに可聴音信号の予
め定められた変調基準波の周期の整数倍の区間ごとに第
１の相互相関値の電力変動成分と変調基準波との第２の
相互相関値をとり、その第２の相互相関値と電力変動成
分のレベル，第２の相互相関値から算出する電力変動成
分の変調基準波に対する第２の相関度を判定した結果の
継続時間から変調成分を抽出し、基準波成分および変調
成分とから目的とする可聴音信号の種別を認識するよう
にしたので、可聴音信号の基本周波数と変調周波数を自
由に選択できる。特に、全信号電力と、目的とする基準
周波数の電力の比率を相関度で表わすことにより、パタ
ーンマッチングを行っているので、可聴音信号と同じ周
波数成分を含んだノイズが到来した場合もノイズを可聴
音信号と誤検出しないという利点がある。
インパルスノイズを除去し、認識すべき可聴音信号の予
め定められた基準波の周期の整数倍の区間毎に、入力信
号と基準波との相互相関値をとり、その第１の相互相関
値、入力信号の信号レベル，第１の相互相関値から算出
する基準波に対する第１の相関度を判定した結果の継続
時間とから基本波成分を抽出し、さらに可聴音信号の予
め定められた変調基準波の周期の整数倍の区間ごとに第
１の相互相関値の電力変動成分と変調基準波との第２の
相互相関値をとり、その第２の相互相関値と電力変動成
分のレベル，第２の相互相関値から算出する電力変動成
分の変調基準波に対する第２の相関度を判定した結果の
継続時間から変調成分を抽出し、基準波成分および変調
成分とから目的とする可聴音信号の種別を認識するよう
にしたので、可聴音信号の基本周波数と変調周波数を自
由に選択できる。特に、全信号電力と、目的とする基準
周波数の電力の比率を相関度で表わすことにより、パタ
ーンマッチングを行っているので、可聴音信号と同じ周
波数成分を含んだノイズが到来した場合もノイズを可聴
音信号と誤検出しないという利点がある。
さらに、入力信号の基準波に対する相関度の判定結果
の断続時間をパラメータとして比較を行っているので、
複雑なパターンの可聴音信号の検出も可能である等の利
点がある。
の断続時間をパラメータとして比較を行っているので、
複雑なパターンの可聴音信号の検出も可能である等の利
点がある。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は、第１図の実施例の動作説明のためのフローチ
ャートである。 図中、１はインパルスノイズ除去部、２は信号入力有無
判定部、3,8は第1,第２の相互相関部、4,9は第1,第１の
相関判定部、５は断続パラメータ比較部、６は変動波形
再生部、７は変調信号入力有無判定部である。
第２図は、第１図の実施例の動作説明のためのフローチ
ャートである。 図中、１はインパルスノイズ除去部、２は信号入力有無
判定部、3,8は第1,第２の相互相関部、4,9は第1,第１の
相関判定部、５は断続パラメータ比較部、６は変動波形
再生部、７は変調信号入力有無判定部である。
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号からインパルスノイズを除去し、
認識すべき可聴音信号の予め定められた基準波の周期の
整数倍の区間毎に、前記入力信号と前記基準波との第１
の相互相関値をとり、該第１の相互相関値，前記入力信
号の信号レベル，前記第１の相互相関値から算出する前
記基準波に対する第１の相関度を判定した結果の継続時
間とから基本波成分を抽出し、さらに該可聴音信号の予
め定められた変調基準波の周期の整数倍の区間ごとに前
記第１の相互相関値の電力変動成分と該変調基準波との
第２の相互相関値をとり、該第２の相互相関値と該電力
変動成分のレベル，前記第２の相互相関値から算出する
前記電力変動成分の前記変調基準波に対する第２の相関
度を判定した結果の継続時間から変調成分を抽出し、基
準波成分および該変調成分とから可聴音信号を認識する
ことを特徴とする可聴音信号認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24455888A JP2591802B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 可聴音信号認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24455888A JP2591802B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 可聴音信号認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293600A JPH0293600A (ja) | 1990-04-04 |
| JP2591802B2 true JP2591802B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17120498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24455888A Expired - Lifetime JP2591802B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 可聴音信号認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591802B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24455888A patent/JP2591802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0293600A (ja) | 1990-04-04 |
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