JP2844592B2 - 離散単語音声認識装置 - Google Patents
離散単語音声認識装置Info
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- JP2844592B2 JP2844592B2 JP62115140A JP11514087A JP2844592B2 JP 2844592 B2 JP2844592 B2 JP 2844592B2 JP 62115140 A JP62115140 A JP 62115140A JP 11514087 A JP11514087 A JP 11514087A JP 2844592 B2 JP2844592 B2 JP 2844592B2
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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、入力音声の音声区間の検出方法を改良し
た離散単語音声認識装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、離散単語音声認識装置における離散単語音声認
識の手法としては、テンプレートマッチング法、構文的
認識法，統計的決定法等が知られている。 第４図は、例えば新美康永著「音声認識」（第３章音
声確認の前処理）に開示されたテンプレートマッチング
法による従来の典型的な離散単語音声認識装置の構成を
示すブロック図である。図において、１は入力音声を分
析して特徴パラメータに変換する音響分析回路、２は入
力音声の音声区間を検出する音声区間検出回路、３は標
準パターンを記憶する標準パターンメモリ、４は既に記
憶してある標準パターンと新たに入力される入力パター
ン間でパターン照合を行うパターン照合回路、５は入力
音声、６は特徴パラメータ、７は入力パターン、8a,8b
は標準パターン、９は認識結果である。 上記のように構成された従来の離散単語音声認識装置
では、入力パターンの認識に先立ち、まず標準パターン
の登録が行われ、この標準パターンに対して新たに入力
される入力パターンの認識が行われる。すなわち、標準
パターンの登録は、標準パターン8aを標準パターンメモ
リ３に入力することにより行われる。認識時には、入力
パターン７をパターン照合回路４に入力し標準パターン
8bとの間でパターン照合することにより行われ、最も類
似度の高い標準パターン8bの単語が認識結果９として選
択される。標準パターン8aの登録時にも、入力パターン
７の認識時にも音声区間検出回路２で行われる音声区間
の検出処理は一定であり、その検出方法は単語を発声し
た音声の始終端部に存在する音韻の検出性能と、及び雑
音と音声区間との弁別性能を同時に考慮したものとなっ
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の離散単語音声認識装置は以上のように構成
されているので、音声の始終端部に存在する音韻の検出
機能と、及び雑音と音声区間との弁別機能を同時に達成
することは難しく、すべての音韻を検出しようとすると
雑音を音声区間と誤ったり、逆に雑音を音声区間と誤る
ことを絶対に防止しようとすると一切検出できない音韻
が出現したりする。このために、従来の離散単語音声認
識装置のように一定の音声区間の検出方法で達成しよう
とすると、音韻の検出性能と、及び雑音と音声区間との
弁別性能とのトレードオフとなり、どうしても雑音と弁
別できにくい音韻が存在し、発声が微弱であったり、ま
た不安定であったりする場合には、これらの音韻を語頭
あるいは語尾に持つ単語は音声区間の検出に誤りを発生
し、このため、標準パターンの登録時には正しく標準パ
ターンが作成できず、また、入力パターンの認識時には
正しく入力パターンを検出できないので、認識率が悪化
するという問題点があった。 この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、登録しようとする標準パターンあるいはパター
ン照合しようとする標準パターンごとに音声区間の検出
方法を変化させることにより、安定した音声区間の検出
が行われ、かつ認識率の向上が達成できる離散単語音声
認識装置を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る離散単語音声認識装置は、入力音声を
分析して特徴パラメータに変換する音響分析回路と、上
記入力音声の音声区間を検出する音声区間検出回路と、
上記入力音声の音声区間の特徴パラメータの時系列に対
し認識を行う認識手段と、認識対象語の発音情報を記憶
する発音テーブルと、この発音テーブル上の各認識対象
語の先頭又は末尾が特別な発音情報の場合、上記音声区
間検出回路によって切り出した音声の基本区間に対し、
それぞれの発音情報に固有の方法で音声区間の始端又は
終端を補正する補正手段を備えるこうにしたものであ
る。 〔作用〕 この発明の離散単語音声認識装置においては、標準パ
ターンの登録、入力パターンの認識に先立ち、認識対象
語の発音情報を発音テーブルに記憶し、この発音テーブ
ル上の各認識対象語の先頭又は末尾が特別な音声情報の
場合、音声区間検出回路によって切り出した音声の基本
区間に対し、それぞれの発音情報に固有の方法で音声区
間の始端又は終端を補正するようにしており、これによ
り、この種の従来装置における一定の音声区間の検出方
法では検出されにくかった音韻も、随時その音韻に対応
する音声区間の検出方法を用いることにより検出できる
ようになり、安定した音声区間の検出処理が行われるた
めに認識率の向上が達成できる。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例である離散単語音声認識
装置の構成を示すブロック図である。図において、１は
入力音声を分析して特徴パラメータに変換する音響分析
回路、２は入力音声の音声区間を検出する音声区間検出
回路、３は標準パターンを記憶する標準パターンメモ
リ、４は既に記憶してある標準パターンと新たに入力さ
れる入力パターン間でパターン照合を行うパターン照合
回路、５は入力音声、６は特徴パラメータ、７は入力パ
ターン、8a,8bは標準パターン、９は認識結果、10は認
識する単語の発音情報を記憶する発音テーブル、11a,11
bは発音情報である。 第２図は第１図の離散単語音声認識装置における音声
区間検出回路の動作を示すフローチャート、第３図は第
１図の離散単語音声認識装置における音響分析回路で得
られた特徴パラメータを示す特性図である。 次に、上記第１図に示すこの発明の一実施例である離
散単語音声認識装置の動作について説明する。この発明
による離散単語音声認識装置では、入力パターン７の認
識に先立ち、発音情報11aの登録と標準パターン8aの登
録が行われる。発音情報11aの登録は、発音テーブル10
上に発音情報11aを入力して記憶することである。ま
た、標準パターン8aの登録では、従来の離散単語音声に
認識装置と同様に標準パターン8aが標準パターンメモリ
３に格納される。しかるに、この発明による音声区間検
出回路２における音声区間の検出方法は従来の離散単語
音声認識装置のように一定の音声区間の検出方法ではな
く、発音テーブル10上の発音情報11bに基づいて、標準
パターンメモリ３に登録しようとする標準パターン8aに
よる音声区間の検出規則によって決定される。また、入
力パターン７の認識時には、従来の離散単語音声認識装
置と同様に入力パターン７をパターン照合回路４に入力
し標準パターン8bとの間でパターン照合することにより
行われ、最も類似度の高い標準パターン8bの単語が認識
結果９として選択される。しかるに、音声区間検出回路
２における音声区間の検出方法は従来の離散単語音声認
識装置のように一定の音声区間の検出方法ではなく、発
音テーブル10上の発音情報11bに基づいて、パターン照
合回路４でパターン照合しようとする標準パターン8bに
よる音声区間の検出規則によって決定される。 次に、音声区間検出回路２における音声区間の検出規
則の一例を標準パターン「梨」（発音情報は「NASI」）
について説明する。音声区間の検出規則に従う音声区間
検出回路２の動作を示すフローチャートは第２図に示さ
れており、また、音響分析回路１で得られた特徴パラメ
ータ（分析パラメータ）の特性は第３図に示されてい
る。第３図に示すように（３−１）は音声区間の検出の
ためのしきい値、（３−２）はしきい値で正規化された
全帯域スペクトルパワー、（３−３）はしきい値で正規
化された200Hz〜800Hz帯域スペクトルパワー、（３−
４）はしきい値で正規化された2.5KHz〜5KHz帯域スペク
トルパワーである。まず、全帯域スペクトルパワー（３
−２）より第３図中の区間BCを音声区間として抽出する
（第２図のステップ２−１）。続いて、語頭が「Ｎ」で
あり（ステップ２−2a）、「Ｎ」は全帯域スペクトルパ
ワー（３−２）だけでは欠落する可能性があるため、20
0Hz〜800Hz帯域スペクトルパワー（３−３）を用いて補
正し、第３図中の区間ACを抽出する（ステップ２−2
b）。また、語尾が「SI」であり（ステップ２−4a）、
アクセントの関係で低く発声された「SI」は無声化する
可能性があるため欠落することがないように2.5KHz〜5K
Hz帯域スペクトルパワー（３−４）を用いて語尾を補正
し、第３図中の区間ADを抽出する（ステップ２−4b）。
音声区間検出回路２では最終的に第３図中の区間ADが音
声区間として検出される。上記の音声区間検出回路２に
おける音声区間の検出規則は一例を示すものであり、こ
の発明はこれに限定されるものではない。 なお、上記実施例では、離散単語音声認識の手法とし
てテンプレートマッチング法を例にとって説明したが、
構文的確認法，統計的決定法等の他の離散単語音声認識
の手法についても適用でき、上記実施例と同様の効果を
奏する。 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、離散単語音声認識装
置において、認識対象語の発音情報を記憶する発音テー
ブルを備え、この発音テーブル上の各認識対象語の先頭
又は末尾が特別な発音情報の場合、音声区間検出回路に
よって切り出した音声の基本区間に対し、それぞれの音
声情報に固有の方法で音声区間の始端又は終端を補正す
るようにしたので、この種の従来装置における一定の音
声区間の検出方法では検出されにくかった音韻も、随時
その音韻に対応する音声区間の検出方法を用いることに
より検出できるようになり、安定した音声区間の検出処
理が行われるために認識率の向上が達成できるという優
れた効果を奏するものである。
た離散単語音声認識装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、離散単語音声認識装置における離散単語音声認
識の手法としては、テンプレートマッチング法、構文的
認識法，統計的決定法等が知られている。 第４図は、例えば新美康永著「音声認識」（第３章音
声確認の前処理）に開示されたテンプレートマッチング
法による従来の典型的な離散単語音声認識装置の構成を
示すブロック図である。図において、１は入力音声を分
析して特徴パラメータに変換する音響分析回路、２は入
力音声の音声区間を検出する音声区間検出回路、３は標
準パターンを記憶する標準パターンメモリ、４は既に記
憶してある標準パターンと新たに入力される入力パター
ン間でパターン照合を行うパターン照合回路、５は入力
音声、６は特徴パラメータ、７は入力パターン、8a,8b
は標準パターン、９は認識結果である。 上記のように構成された従来の離散単語音声認識装置
では、入力パターンの認識に先立ち、まず標準パターン
の登録が行われ、この標準パターンに対して新たに入力
される入力パターンの認識が行われる。すなわち、標準
パターンの登録は、標準パターン8aを標準パターンメモ
リ３に入力することにより行われる。認識時には、入力
パターン７をパターン照合回路４に入力し標準パターン
8bとの間でパターン照合することにより行われ、最も類
似度の高い標準パターン8bの単語が認識結果９として選
択される。標準パターン8aの登録時にも、入力パターン
７の認識時にも音声区間検出回路２で行われる音声区間
の検出処理は一定であり、その検出方法は単語を発声し
た音声の始終端部に存在する音韻の検出性能と、及び雑
音と音声区間との弁別性能を同時に考慮したものとなっ
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の離散単語音声認識装置は以上のように構成
されているので、音声の始終端部に存在する音韻の検出
機能と、及び雑音と音声区間との弁別機能を同時に達成
することは難しく、すべての音韻を検出しようとすると
雑音を音声区間と誤ったり、逆に雑音を音声区間と誤る
ことを絶対に防止しようとすると一切検出できない音韻
が出現したりする。このために、従来の離散単語音声認
識装置のように一定の音声区間の検出方法で達成しよう
とすると、音韻の検出性能と、及び雑音と音声区間との
弁別性能とのトレードオフとなり、どうしても雑音と弁
別できにくい音韻が存在し、発声が微弱であったり、ま
た不安定であったりする場合には、これらの音韻を語頭
あるいは語尾に持つ単語は音声区間の検出に誤りを発生
し、このため、標準パターンの登録時には正しく標準パ
ターンが作成できず、また、入力パターンの認識時には
正しく入力パターンを検出できないので、認識率が悪化
するという問題点があった。 この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、登録しようとする標準パターンあるいはパター
ン照合しようとする標準パターンごとに音声区間の検出
方法を変化させることにより、安定した音声区間の検出
が行われ、かつ認識率の向上が達成できる離散単語音声
認識装置を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る離散単語音声認識装置は、入力音声を
分析して特徴パラメータに変換する音響分析回路と、上
記入力音声の音声区間を検出する音声区間検出回路と、
上記入力音声の音声区間の特徴パラメータの時系列に対
し認識を行う認識手段と、認識対象語の発音情報を記憶
する発音テーブルと、この発音テーブル上の各認識対象
語の先頭又は末尾が特別な発音情報の場合、上記音声区
間検出回路によって切り出した音声の基本区間に対し、
それぞれの発音情報に固有の方法で音声区間の始端又は
終端を補正する補正手段を備えるこうにしたものであ
る。 〔作用〕 この発明の離散単語音声認識装置においては、標準パ
ターンの登録、入力パターンの認識に先立ち、認識対象
語の発音情報を発音テーブルに記憶し、この発音テーブ
ル上の各認識対象語の先頭又は末尾が特別な音声情報の
場合、音声区間検出回路によって切り出した音声の基本
区間に対し、それぞれの発音情報に固有の方法で音声区
間の始端又は終端を補正するようにしており、これによ
り、この種の従来装置における一定の音声区間の検出方
法では検出されにくかった音韻も、随時その音韻に対応
する音声区間の検出方法を用いることにより検出できる
ようになり、安定した音声区間の検出処理が行われるた
めに認識率の向上が達成できる。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例である離散単語音声認識
装置の構成を示すブロック図である。図において、１は
入力音声を分析して特徴パラメータに変換する音響分析
回路、２は入力音声の音声区間を検出する音声区間検出
回路、３は標準パターンを記憶する標準パターンメモ
リ、４は既に記憶してある標準パターンと新たに入力さ
れる入力パターン間でパターン照合を行うパターン照合
回路、５は入力音声、６は特徴パラメータ、７は入力パ
ターン、8a,8bは標準パターン、９は認識結果、10は認
識する単語の発音情報を記憶する発音テーブル、11a,11
bは発音情報である。 第２図は第１図の離散単語音声認識装置における音声
区間検出回路の動作を示すフローチャート、第３図は第
１図の離散単語音声認識装置における音響分析回路で得
られた特徴パラメータを示す特性図である。 次に、上記第１図に示すこの発明の一実施例である離
散単語音声認識装置の動作について説明する。この発明
による離散単語音声認識装置では、入力パターン７の認
識に先立ち、発音情報11aの登録と標準パターン8aの登
録が行われる。発音情報11aの登録は、発音テーブル10
上に発音情報11aを入力して記憶することである。ま
た、標準パターン8aの登録では、従来の離散単語音声に
認識装置と同様に標準パターン8aが標準パターンメモリ
３に格納される。しかるに、この発明による音声区間検
出回路２における音声区間の検出方法は従来の離散単語
音声認識装置のように一定の音声区間の検出方法ではな
く、発音テーブル10上の発音情報11bに基づいて、標準
パターンメモリ３に登録しようとする標準パターン8aに
よる音声区間の検出規則によって決定される。また、入
力パターン７の認識時には、従来の離散単語音声認識装
置と同様に入力パターン７をパターン照合回路４に入力
し標準パターン8bとの間でパターン照合することにより
行われ、最も類似度の高い標準パターン8bの単語が認識
結果９として選択される。しかるに、音声区間検出回路
２における音声区間の検出方法は従来の離散単語音声認
識装置のように一定の音声区間の検出方法ではなく、発
音テーブル10上の発音情報11bに基づいて、パターン照
合回路４でパターン照合しようとする標準パターン8bに
よる音声区間の検出規則によって決定される。 次に、音声区間検出回路２における音声区間の検出規
則の一例を標準パターン「梨」（発音情報は「NASI」）
について説明する。音声区間の検出規則に従う音声区間
検出回路２の動作を示すフローチャートは第２図に示さ
れており、また、音響分析回路１で得られた特徴パラメ
ータ（分析パラメータ）の特性は第３図に示されてい
る。第３図に示すように（３−１）は音声区間の検出の
ためのしきい値、（３−２）はしきい値で正規化された
全帯域スペクトルパワー、（３−３）はしきい値で正規
化された200Hz〜800Hz帯域スペクトルパワー、（３−
４）はしきい値で正規化された2.5KHz〜5KHz帯域スペク
トルパワーである。まず、全帯域スペクトルパワー（３
−２）より第３図中の区間BCを音声区間として抽出する
（第２図のステップ２−１）。続いて、語頭が「Ｎ」で
あり（ステップ２−2a）、「Ｎ」は全帯域スペクトルパ
ワー（３−２）だけでは欠落する可能性があるため、20
0Hz〜800Hz帯域スペクトルパワー（３−３）を用いて補
正し、第３図中の区間ACを抽出する（ステップ２−2
b）。また、語尾が「SI」であり（ステップ２−4a）、
アクセントの関係で低く発声された「SI」は無声化する
可能性があるため欠落することがないように2.5KHz〜5K
Hz帯域スペクトルパワー（３−４）を用いて語尾を補正
し、第３図中の区間ADを抽出する（ステップ２−4b）。
音声区間検出回路２では最終的に第３図中の区間ADが音
声区間として検出される。上記の音声区間検出回路２に
おける音声区間の検出規則は一例を示すものであり、こ
の発明はこれに限定されるものではない。 なお、上記実施例では、離散単語音声認識の手法とし
てテンプレートマッチング法を例にとって説明したが、
構文的確認法，統計的決定法等の他の離散単語音声認識
の手法についても適用でき、上記実施例と同様の効果を
奏する。 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、離散単語音声認識装
置において、認識対象語の発音情報を記憶する発音テー
ブルを備え、この発音テーブル上の各認識対象語の先頭
又は末尾が特別な発音情報の場合、音声区間検出回路に
よって切り出した音声の基本区間に対し、それぞれの音
声情報に固有の方法で音声区間の始端又は終端を補正す
るようにしたので、この種の従来装置における一定の音
声区間の検出方法では検出されにくかった音韻も、随時
その音韻に対応する音声区間の検出方法を用いることに
より検出できるようになり、安定した音声区間の検出処
理が行われるために認識率の向上が達成できるという優
れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例である離散単語音声認識装
置の構成を示すブロック図、第２図は第１図の離散単語
音声認識装置における音声区間検出回路の動作を示すフ
ローチャート、第３図は第１図の離散単語音声認識装置
における音響分析回路で得られた特徴パラメータを示す
特性図、第４図は従来の離散単語音声認識装置の構成を
示すブロック図である。 図において、１……音響分析回路、２……音声区間検出
回路、３……標準パターンメモリ、４……パターン照合
回路、５……入力音声、６……特徴パラメータ、７……
入力パターン、8a,8b……標準パターン、９……認識結
果、10……発音テーブル、11a,11b……発音情報、（２
−１），（２−2a），（２−2b），（２−3a），（２−
3b），（２−4a），（２−4b）……ステップ、（３−
１）……音声区間の検出のためのしきい値、（３−２）
……しきい値で正規化された全帯域スペクトルパワー、
（３−３）……しきい値で正規化された200Hz〜800Hz帯
域スペクトルパワー、（３−４）……しきい値で正規化
された2.5KHz〜5KHz帯域スペクトルパワーである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
置の構成を示すブロック図、第２図は第１図の離散単語
音声認識装置における音声区間検出回路の動作を示すフ
ローチャート、第３図は第１図の離散単語音声認識装置
における音響分析回路で得られた特徴パラメータを示す
特性図、第４図は従来の離散単語音声認識装置の構成を
示すブロック図である。 図において、１……音響分析回路、２……音声区間検出
回路、３……標準パターンメモリ、４……パターン照合
回路、５……入力音声、６……特徴パラメータ、７……
入力パターン、8a,8b……標準パターン、９……認識結
果、10……発音テーブル、11a,11b……発音情報、（２
−１），（２−2a），（２−2b），（２−3a），（２−
3b），（２−4a），（２−4b）……ステップ、（３−
１）……音声区間の検出のためのしきい値、（３−２）
……しきい値で正規化された全帯域スペクトルパワー、
（３−３）……しきい値で正規化された200Hz〜800Hz帯
域スペクトルパワー、（３−４）……しきい値で正規化
された2.5KHz〜5KHz帯域スペクトルパワーである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．入力信号を分析して特徴パラメータに変換する音響
分析回路と、上記入力音声の音声区間を検出する音声区
間検出回路と、上記入力音声の音声区間の特徴パラメー
タの時系列に対し認識を行う認識手段と、認識対象語の
発音情報を記憶する発音テーブルと、この発音テーブル
上の各認識対象語の先頭が特別な発音情報の場合、上記
音声区間検出回路によって切り出した音声の基本区間に
対し、それぞれの発音情報に固有の方法で音声区間の始
端を補正する補正手段を備えたことを特徴とする離散単
語音声認識装置。 ２．入力音声を分析して特徴パラメータに変換する音響
分析回路と、上記入力音声の音声区間を検出する音声区
間検出回路と、上記入力音声の音声区間の特徴パラメー
タの時系列に対し認識を行う認識手段と、認識対象語の
発音情報を記憶する発音テーブルと、この発音テーブル
上の各認識対象語の末尾が特別な発音情報の場合、上記
音声区間検出回路によって切り出した音声の基本区間に
対し、それぞれの発音情報に固有の方法で音声区間の終
端を補正する補正手段を備えたことを特徴とする離散単
語音声認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115140A JP2844592B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 離散単語音声認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115140A JP2844592B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 離散単語音声認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279297A JPS63279297A (ja) | 1988-11-16 |
| JP2844592B2 true JP2844592B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=14655279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62115140A Expired - Lifetime JP2844592B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 離散単語音声認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844592B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348598A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | 富士通株式会社 | 単語音声認識装置 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP62115140A patent/JP2844592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63279297A (ja) | 1988-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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