JP2901976B2 - パターン照合予備選択方式 - Google Patents
パターン照合予備選択方式Info
- Publication number
- JP2901976B2 JP2901976B2 JP62238337A JP23833787A JP2901976B2 JP 2901976 B2 JP2901976 B2 JP 2901976B2 JP 62238337 A JP62238337 A JP 62238337A JP 23833787 A JP23833787 A JP 23833787A JP 2901976 B2 JP2901976 B2 JP 2901976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- preliminary selection
- patterns
- frequency component
- registered
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、パターンの予備的な照合に関する。
従来技術
音声認識の研究も進み、単語認識ならば語彙数が増加
して1000程度までになってきた。これらの認識の基本は
殆どがパターンマッチングである。単語数の増加に伴い
問題になるのは登録しておく標準パターンの数である。
数の増加はメモリーの増加となるだけでなく、認識時に
照合するパターンが増えて演算のための時間がかかるよ
うになる。その対策の一つとして何らかの特徴的な部分
の存在のしかたによって照合対象を限定する予備選択法
が知られている。これは、例えば単語中に無音区間がい
くつ、又、どれ位継続して存在するかによって数ある標
準パターンの中から類似したものを選び、それらと照合
するといったものである。ところが、第５図に示す「ST
OP」のような単語の場合、換言すれば、音声の冒頭又は
末尾に子音が単独で存在するような場合、この末尾の無
音区間A1，A2以後が正確に検出されず欠落することがよ
くある。このような場合、無音区間の数や継続長は音声
区間の検出が正しく行われたか否かによって予備選択の
成功率が左右されるという欠点があった。これは無音区
間を伴って単独に発声される子音だけでなく、第６図に
示す単語「FIFTEEN」の/F/の音のような弱い音が語頭や
語尾にある場合にもこれが欠落しやすく前記と同様の欠
点があった。 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、音声認識におけるパターン照合において、音
声の区間が正しく検出されなかった場合にも正確な予備
選択が行えるようにすることを目的としてなされたもの
である。 構成 本発明は、上記目的を達成するために、未知のパター
ンと、あらかじめ標準パターンとして登録された一連の
パターンを照合する際、両者の中に含まれる特徴的な部
分の継続長又は個数の情報を使って、照合するパターン
を限定する予備選択方法において、（１）未知のパター
ンか、あらかじめ登録されているパターンのどちらかの
始端に、低域の周波数成分に比べて高域の周波数成分が
大きい部分が存在する場合、この部分を除いて、そこか
ら末尾までの中に存在する該特徴的な部分の継続長又は
個数を求め、その値によって照合する標準パターンを限
定するようにしたこと、或いは（２）未知のパターン
か、あらかじめ登録されているパターンのどちらかの終
端に、低域の周波数成分に比べて高域の周波数成分が大
きい部分が存在する場合、この部分を除いて、そこから
末尾までの中に存在する該特徴的な部分の継続長又は個
数を求め、その値によって照合する標準パターンを限定
するようにしたことを特徴としたものである。以下、本
発明の実施例に基いて説明する。 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
用して好適な電気回路の一例を示すブロック図で、図
中、１はマイクロフォン、２は音声区間検出部、３はフ
ィルタバンク、４は高域、低域比較部、５は比較部、６
はカウンター、７は照合部で、この実施例は、一連のパ
ターン中の特徴的な部分の数又は継続長で照合対象を限
定してから照合するパターン照合予備選択方式におい
て、パターン中の注目する特徴的な部分がパターンの始
端又は終端に存在する場合、この部分をとり除いた残り
の部分で特徴的な部分の数又は継続長を求め、その値に
よって対象パターンを限定するようにしたもので、第１
図に示すように、まず、入力された音声パターンの冒頭
に/F/パターンがあるか否かを調べ、なければそのま
ま、あればそれをとり除く。次に末尾に/F/があるか否
かを調べ、あれば同様に/F/を除去し、残りの部分の中
に/F/がどれ位あるかをカウントする。そして、これを
標準パターンに登録し、認識時はあらかじめ登録されて
いるそのデータと今カウントした値を比較し、その値か
ら照合する標準パターンを限定する。これを第２図に示
したブロック図にて説明すると、マイクロフォン１から
入力された信号のうち、音声に係る部分が音声区間検出
部２で検出される。その後、この音声信号はフィルタバ
ンク３によって周波数分析される。図示例では音声区間
検出部につづいてフィルタバンクを置いたがこの順序は
逆であっても差し支えない。又、特徴量として周波数分
析した結果、つまりパワースペクトラムを利用している
が、これに限るものではなくLPCその他何を用いても良
い。ここでは/F/らしい音の検出方法として周波数成分
の低域に比べ高域が大きいかどうかを調べている。この
方法によると/F//だけでなく/S/を始めとする高域の強
い音素は全て検出されるがそれは大した問題ではなく全
て一まとめにしてとり扱って良い。/F/音の検出は他に
あらかじめ/F/らしい音のパターンを登録しておいて入
力とマッチングして行っても良い。音声区間検出部で音
声の立ち上りを検出した時、そこから/F/らしい音が続
くか或いは音声が終了した時、その前に/F/らしい音が
続いていたかを比較部５で信号比較によってみつけ、そ
れらの場合の/F/らしいフレームの長さ或いは何フレー
ムか続いたものがいくつ存在するかをカウンタ６でカウ
ントする。これは、/F/音がみつかればカウンタをスタ
ートさせ、/F/以外の音が検出された時、カウンタをス
トップするようにすることで出来る。 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
使用して好適な電気回路の一例を示すブロック線図で、
この実施例は、パターン中の注目する特徴的な部分がパ
ターンの始端又は終端から一定の近傍に存在する場合、
この特徴的な部分をとり除いた残りの部分で特徴的な部
分の数又は継続長を求め、その値によって対象パターン
を限定してから照合するようにしたもので、第１図及び
第２図に示した実施例と殆ど同じである。而して、/F/
のような音は始終端に接して存在するのに対し、子音単
独で発声された場合は、その前又は後に無音区間が存在
する特徴があり、本実施例においては、第４図に示すよ
うに、第２図に示した実施例で使用した高域、低域比較
部４に代ってパワー０検出部８を用い、音声のパワーの
大きさから無音区間の位置を求めるようにしている。こ
の無音が音声の始端又は終端から0.1〜0.2秒以内にある
ような場合、第５図に示したような音であると判断し、
単語音声からその部分をとり除き、その残りの部分の中
に無音区間がいくつあるか、又、無音の継続長がどれ程
かを調べて標準パターンとともに記憶しておく。実使用
時は、あらかじめ記憶された値と未知音から求めた値を
比較し、個数の差と継続長の差から類似した標準パター
ンを選出して照合部へまわす。照合部は本発明で限定す
るものではなくどのような方法によって行っても良いこ
とは勿論である。 効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると従来
予備選択が正確に行えなかった音声区間検出誤りの場合
に対しても正しい予備選択を行うことができる。
して1000程度までになってきた。これらの認識の基本は
殆どがパターンマッチングである。単語数の増加に伴い
問題になるのは登録しておく標準パターンの数である。
数の増加はメモリーの増加となるだけでなく、認識時に
照合するパターンが増えて演算のための時間がかかるよ
うになる。その対策の一つとして何らかの特徴的な部分
の存在のしかたによって照合対象を限定する予備選択法
が知られている。これは、例えば単語中に無音区間がい
くつ、又、どれ位継続して存在するかによって数ある標
準パターンの中から類似したものを選び、それらと照合
するといったものである。ところが、第５図に示す「ST
OP」のような単語の場合、換言すれば、音声の冒頭又は
末尾に子音が単独で存在するような場合、この末尾の無
音区間A1，A2以後が正確に検出されず欠落することがよ
くある。このような場合、無音区間の数や継続長は音声
区間の検出が正しく行われたか否かによって予備選択の
成功率が左右されるという欠点があった。これは無音区
間を伴って単独に発声される子音だけでなく、第６図に
示す単語「FIFTEEN」の/F/の音のような弱い音が語頭や
語尾にある場合にもこれが欠落しやすく前記と同様の欠
点があった。 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、音声認識におけるパターン照合において、音
声の区間が正しく検出されなかった場合にも正確な予備
選択が行えるようにすることを目的としてなされたもの
である。 構成 本発明は、上記目的を達成するために、未知のパター
ンと、あらかじめ標準パターンとして登録された一連の
パターンを照合する際、両者の中に含まれる特徴的な部
分の継続長又は個数の情報を使って、照合するパターン
を限定する予備選択方法において、（１）未知のパター
ンか、あらかじめ登録されているパターンのどちらかの
始端に、低域の周波数成分に比べて高域の周波数成分が
大きい部分が存在する場合、この部分を除いて、そこか
ら末尾までの中に存在する該特徴的な部分の継続長又は
個数を求め、その値によって照合する標準パターンを限
定するようにしたこと、或いは（２）未知のパターン
か、あらかじめ登録されているパターンのどちらかの終
端に、低域の周波数成分に比べて高域の周波数成分が大
きい部分が存在する場合、この部分を除いて、そこから
末尾までの中に存在する該特徴的な部分の継続長又は個
数を求め、その値によって照合する標準パターンを限定
するようにしたことを特徴としたものである。以下、本
発明の実施例に基いて説明する。 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
用して好適な電気回路の一例を示すブロック図で、図
中、１はマイクロフォン、２は音声区間検出部、３はフ
ィルタバンク、４は高域、低域比較部、５は比較部、６
はカウンター、７は照合部で、この実施例は、一連のパ
ターン中の特徴的な部分の数又は継続長で照合対象を限
定してから照合するパターン照合予備選択方式におい
て、パターン中の注目する特徴的な部分がパターンの始
端又は終端に存在する場合、この部分をとり除いた残り
の部分で特徴的な部分の数又は継続長を求め、その値に
よって対象パターンを限定するようにしたもので、第１
図に示すように、まず、入力された音声パターンの冒頭
に/F/パターンがあるか否かを調べ、なければそのま
ま、あればそれをとり除く。次に末尾に/F/があるか否
かを調べ、あれば同様に/F/を除去し、残りの部分の中
に/F/がどれ位あるかをカウントする。そして、これを
標準パターンに登録し、認識時はあらかじめ登録されて
いるそのデータと今カウントした値を比較し、その値か
ら照合する標準パターンを限定する。これを第２図に示
したブロック図にて説明すると、マイクロフォン１から
入力された信号のうち、音声に係る部分が音声区間検出
部２で検出される。その後、この音声信号はフィルタバ
ンク３によって周波数分析される。図示例では音声区間
検出部につづいてフィルタバンクを置いたがこの順序は
逆であっても差し支えない。又、特徴量として周波数分
析した結果、つまりパワースペクトラムを利用している
が、これに限るものではなくLPCその他何を用いても良
い。ここでは/F/らしい音の検出方法として周波数成分
の低域に比べ高域が大きいかどうかを調べている。この
方法によると/F//だけでなく/S/を始めとする高域の強
い音素は全て検出されるがそれは大した問題ではなく全
て一まとめにしてとり扱って良い。/F/音の検出は他に
あらかじめ/F/らしい音のパターンを登録しておいて入
力とマッチングして行っても良い。音声区間検出部で音
声の立ち上りを検出した時、そこから/F/らしい音が続
くか或いは音声が終了した時、その前に/F/らしい音が
続いていたかを比較部５で信号比較によってみつけ、そ
れらの場合の/F/らしいフレームの長さ或いは何フレー
ムか続いたものがいくつ存在するかをカウンタ６でカウ
ントする。これは、/F/音がみつかればカウンタをスタ
ートさせ、/F/以外の音が検出された時、カウンタをス
トップするようにすることで出来る。 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
使用して好適な電気回路の一例を示すブロック線図で、
この実施例は、パターン中の注目する特徴的な部分がパ
ターンの始端又は終端から一定の近傍に存在する場合、
この特徴的な部分をとり除いた残りの部分で特徴的な部
分の数又は継続長を求め、その値によって対象パターン
を限定してから照合するようにしたもので、第１図及び
第２図に示した実施例と殆ど同じである。而して、/F/
のような音は始終端に接して存在するのに対し、子音単
独で発声された場合は、その前又は後に無音区間が存在
する特徴があり、本実施例においては、第４図に示すよ
うに、第２図に示した実施例で使用した高域、低域比較
部４に代ってパワー０検出部８を用い、音声のパワーの
大きさから無音区間の位置を求めるようにしている。こ
の無音が音声の始端又は終端から0.1〜0.2秒以内にある
ような場合、第５図に示したような音であると判断し、
単語音声からその部分をとり除き、その残りの部分の中
に無音区間がいくつあるか、又、無音の継続長がどれ程
かを調べて標準パターンとともに記憶しておく。実使用
時は、あらかじめ記憶された値と未知音から求めた値を
比較し、個数の差と継続長の差から類似した標準パター
ンを選出して照合部へまわす。照合部は本発明で限定す
るものではなくどのような方法によって行っても良いこ
とは勿論である。 効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると従来
予備選択が正確に行えなかった音声区間検出誤りの場合
に対しても正しい予備選択を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
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
して好適な電気回路の一例を示すブロック図、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して
好適な電気回路の一例を示すブロック図、第５図及び第
６図は、それぞれ本発明が対象とする音声パターンの例
を示す図である。 １…マイクロフォン、２…音声区間検出部、３…フィル
タバンク、４…高域、低域比較部、５…比較部、６…カ
ウンター、７…照合部、８…パワー０検出部。
ャート、第２図は、第１図に示した実施例の実施に使用
して好適な電気回路の一例を示すブロック図、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して
好適な電気回路の一例を示すブロック図、第５図及び第
６図は、それぞれ本発明が対象とする音声パターンの例
を示す図である。 １…マイクロフォン、２…音声区間検出部、３…フィル
タバンク、４…高域、低域比較部、５…比較部、６…カ
ウンター、７…照合部、８…パワー０検出部。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．未知のパターンと、あらかじめ標準パターンとして
登録された一連のパターンを照合する際、両者の中に含
まれる特徴的な部分の継続長又は個数の情報を使って、
照合するパターンを限定する予備選択方法において、未
知のパターンか、あらかじめ登録されているパターンの
どちらかの始端に、低域の周波数成分に比べて高域の周
波数成分が大きい部分が存在する場合、この部分を除い
て、そこから末尾までの中に存在する該特徴的な部分の
継続長又は個数を求め、その値によって照合する標準パ
ターンを限定するようにしたことを特徴とするパターン
照合予備選択方法。 ２．未知のパターンと、あらかじめ標準パターンとして
登録された一連のパターンを照合する際、両者の中に含
まれる特徴的な部分の継続長又は個数の情報を使って、
照合するパターンを限定する予備選択方法において、未
知のパターンか、あらかじめ登録されているパターンの
どちらかの終端に、低域の周波数成分に比べて高域の周
波数成分が大きい部分が存在する場合、この部分を除い
て、そこから末尾までの中に存在する該特徴的な部分の
継続長又は個数を求め、その値によって照合する標準パ
ターンを限定するようにしたことを特徴とするパターン
照合予備選択方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62238337A JP2901976B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | パターン照合予備選択方式 |
| DE19873733659 DE3733659A1 (de) | 1986-10-03 | 1987-10-05 | Verfahren zum vergleichen von mustern |
| FR878713744A FR2604816B1 (fr) | 1986-10-03 | 1987-10-05 | Procede de comparaison de formes dans un systeme de reconnaissance de formes |
| GB8723297A GB2196460B (en) | 1986-10-03 | 1987-10-05 | Methods for comparing an input voice pattern with a registered voice pattern and voice recognition systems |
| US07/464,638 US5033089A (en) | 1986-10-03 | 1990-01-05 | Methods for forming reference voice patterns, and methods for comparing voice patterns |
| GB9017697A GB2233137B (en) | 1986-10-03 | 1990-08-13 | Methods for forming registered voice patterns for use in pattern comparison in pattern recognition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62238337A JP2901976B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | パターン照合予備選択方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479797A JPS6479797A (en) | 1989-03-24 |
| JP2901976B2 true JP2901976B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17028703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62238337A Expired - Lifetime JP2901976B2 (ja) | 1986-10-03 | 1987-09-21 | パターン照合予備選択方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901976B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193499A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | 株式会社リコー | 音声パタ−ン照合方式 |
| JPS6290699A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | 株式会社リコー | 音声認識装置における予備選択方式 |
-
1987
- 1987-09-21 JP JP62238337A patent/JP2901976B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6479797A (en) | 1989-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 Year of fee payment: 9 |