JP3111301B2 - 音声判別方法及び装置 - Google Patents
音声判別方法及び装置Info
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- JP3111301B2 JP3111301B2 JP05268411A JP26841193A JP3111301B2 JP 3111301 B2 JP3111301 B2 JP 3111301B2 JP 05268411 A JP05268411 A JP 05268411A JP 26841193 A JP26841193 A JP 26841193A JP 3111301 B2 JP3111301 B2 JP 3111301B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロフォンから得る
検出信号の音声部分と呼吸音部分を判別する音声判別方
法及び装置に関する。
検出信号の音声部分と呼吸音部分を判別する音声判別方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術及び課題】一般に、水中ダイバーやジェット
機のパイロット等の音声を検出する場合、水中服やヘル
メット等の内側にマイクロフォンを取付けるとともに、
話者は酸素吸入しながら会話を行うため、音声の他に呼
吸音もかなり大きい耳障りな音として検出されてしま
う。このため、呼吸音を検出しにくい場所を選んでマイ
クロフォンを取付けたり、骨伝導マイクロフォンを使用
するなどにより対処していたが、十分な効果を得れない
のが実情である。
機のパイロット等の音声を検出する場合、水中服やヘル
メット等の内側にマイクロフォンを取付けるとともに、
話者は酸素吸入しながら会話を行うため、音声の他に呼
吸音もかなり大きい耳障りな音として検出されてしま
う。このため、呼吸音を検出しにくい場所を選んでマイ
クロフォンを取付けたり、骨伝導マイクロフォンを使用
するなどにより対処していたが、十分な効果を得れない
のが実情である。
【０００３】一方、マイクロフォンから得る検出信号の
音声部分と呼吸音部分を判別し、音声部分のみを取り出
すことができれば、呼吸音の無い明瞭な音声を聞き取る
ことができる。
音声部分と呼吸音部分を判別し、音声部分のみを取り出
すことができれば、呼吸音の無い明瞭な音声を聞き取る
ことができる。
【０００４】しかし、音声部分と呼吸音部分を判別する
ことは容易でなく、例えば、音声データと呼吸音データ
をコンピュータ等により解析し、周波数成分の分布等の
相違によって両者を判別する必要があるなど、音声判別
装置が大掛かりになることに伴うコストアップ及び大型
化を招く問題があり、従来より、検出信号の音声部分と
呼吸音部分を的確かつ容易に判別できる新たな音声判別
装置の実用化が要請されていた。
ことは容易でなく、例えば、音声データと呼吸音データ
をコンピュータ等により解析し、周波数成分の分布等の
相違によって両者を判別する必要があるなど、音声判別
装置が大掛かりになることに伴うコストアップ及び大型
化を招く問題があり、従来より、検出信号の音声部分と
呼吸音部分を的確かつ容易に判別できる新たな音声判別
装置の実用化が要請されていた。
【０００５】本発明はこのような従来の要請に応えたも
のであり、マイクロフォンから得る検出信号の音声部分
と呼吸音部分を的確かつ容易に判別し、大幅なコストダ
ウン及び装置の小型化を図るとともに、音声品質の向
上、さらには使用環境に対する適応性及び汎用性を高め
ることができる音声判別方法及び音声判別装置の提供を
目的とする。
のであり、マイクロフォンから得る検出信号の音声部分
と呼吸音部分を的確かつ容易に判別し、大幅なコストダ
ウン及び装置の小型化を図るとともに、音声品質の向
上、さらには使用環境に対する適応性及び汎用性を高め
ることができる音声判別方法及び音声判別装置の提供を
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音声判別方
法は、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａをデジタ
ル検出信号ｘ〔ｎ〕に変換し、かつデジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時間）遅延させるととも
に、この遅延した遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕を
アダプティブフィルタ３に付与することにより、遅延し
ないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕を推定し、このときの推
定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときを音声部分Ｍｖと判
別し、かつ一定値Ｅｓ未満のときを呼吸音部分Ｍｂとし
て判別するようにしたことを特徴とする。
法は、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａをデジタ
ル検出信号ｘ〔ｎ〕に変換し、かつデジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時間）遅延させるととも
に、この遅延した遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕を
アダプティブフィルタ３に付与することにより、遅延し
ないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕を推定し、このときの推
定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときを音声部分Ｍｖと判
別し、かつ一定値Ｅｓ未満のときを呼吸音部分Ｍｂとし
て判別するようにしたことを特徴とする。
【０００７】この場合、推定誤差Ｅｍは複数のサンプル
の二乗和により求めることが望ましい。また、推定誤差
Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときにアダプティブフィルタ３
のタップ係数を固定し、かつ一定値Ｅｓ未満のときに当
該タップ係数の修正を許容することが望ましい。
の二乗和により求めることが望ましい。また、推定誤差
Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときにアダプティブフィルタ３
のタップ係数を固定し、かつ一定値Ｅｓ未満のときに当
該タップ係数の修正を許容することが望ましい。
【０００８】一方、本発明に係る音声判別装置１は、マ
イクロフォン２から得る検出信号Ｓａをデジタル検出信
号ｘ〔ｎ〕に変換するアナログ−デジタル変換器４と、
このアナログ−デジタル変換器４から得るデジタル検出
信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時間）遅延させる遅
延部５と、この遅延部５から得る遅延デジタル検出信号
ｘ〔ｎ−Ｎ〕を付与するアダプティブフィルタ３と、こ
のアダプティブフィルタ３から出力するフィルタ出力信
号ｙ〔ｎ〕とアナログ−デジタル変換器４から遅延させ
ないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の差分信号ｅ〔ｎ〕を求
める差分器６と、この差分器６から得る差分信号ｅ
〔ｎ〕に基づく推定誤差Ｅｍ、即ち、差分信号ｅ〔ｎ〕
の複数のサンプルの二乗和により求めた推定誤差Ｅｍが
一定値Ｅｓ以上のときを音声部分Ｍｖと判別し、かつ一
定値Ｅｓ未満のときを呼吸音部分Ｍｂと判別する判別部
７を備えることを特徴とする。
イクロフォン２から得る検出信号Ｓａをデジタル検出信
号ｘ〔ｎ〕に変換するアナログ−デジタル変換器４と、
このアナログ−デジタル変換器４から得るデジタル検出
信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時間）遅延させる遅
延部５と、この遅延部５から得る遅延デジタル検出信号
ｘ〔ｎ−Ｎ〕を付与するアダプティブフィルタ３と、こ
のアダプティブフィルタ３から出力するフィルタ出力信
号ｙ〔ｎ〕とアナログ−デジタル変換器４から遅延させ
ないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の差分信号ｅ〔ｎ〕を求
める差分器６と、この差分器６から得る差分信号ｅ
〔ｎ〕に基づく推定誤差Ｅｍ、即ち、差分信号ｅ〔ｎ〕
の複数のサンプルの二乗和により求めた推定誤差Ｅｍが
一定値Ｅｓ以上のときを音声部分Ｍｖと判別し、かつ一
定値Ｅｓ未満のときを呼吸音部分Ｍｂと判別する判別部
７を備えることを特徴とする。
【０００９】この場合、判別部７には推定誤差Ｅｍが一
定値Ｅｓ以上のときにマイクロフォン２から得る検出信
号Ｓａに対して外部への出力を許容し、かつ一定値Ｅｓ
未満のときに当該検出信号Ｓａに対して外部への出力を
遮断する出力制御部８を設けることができる。また、判
別部７には推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときにアダ
プティブフィルタ３のタップ係数を固定し、かつ一定値
Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正を許容するフィ
ルタ制御部９を設けることが望ましい。
定値Ｅｓ以上のときにマイクロフォン２から得る検出信
号Ｓａに対して外部への出力を許容し、かつ一定値Ｅｓ
未満のときに当該検出信号Ｓａに対して外部への出力を
遮断する出力制御部８を設けることができる。また、判
別部７には推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときにアダ
プティブフィルタ３のタップ係数を固定し、かつ一定値
Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正を許容するフィ
ルタ制御部９を設けることが望ましい。
【００１０】
【作用】本発明に係る音声判別方法及び音声判別装置１
によれば、まず、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓ
ａはアナログ−デジタル変換器４によりデジタル検出信
号ｘ〔ｎ〕に変換されるとともに、デジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕は遅延部５によりＮサンプル分（一定時間）遅延
せしめられる。また、遅延部５から得る遅延デジタル検
出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与さ
れるとともに、このアダプティブフィルタ３から出力す
るフィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕とアナログ−デジタル変換
器４から得る遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕は差
分器６に付与され、この差分器６によりフィルタ出力信
号ｙ〔ｎ〕とデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の偏差である差
分信号ｅ〔ｎ〕が求められる。そして、差分信号ｅ
〔ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与せしめられ、タ
ップ係数の修正が行われる。即ち、アダプティブフィル
タ３を利用した遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の
推定が行われる。
によれば、まず、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓ
ａはアナログ−デジタル変換器４によりデジタル検出信
号ｘ〔ｎ〕に変換されるとともに、デジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕は遅延部５によりＮサンプル分（一定時間）遅延
せしめられる。また、遅延部５から得る遅延デジタル検
出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与さ
れるとともに、このアダプティブフィルタ３から出力す
るフィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕とアナログ−デジタル変換
器４から得る遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕は差
分器６に付与され、この差分器６によりフィルタ出力信
号ｙ〔ｎ〕とデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の偏差である差
分信号ｅ〔ｎ〕が求められる。そして、差分信号ｅ
〔ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与せしめられ、タ
ップ係数の修正が行われる。即ち、アダプティブフィル
タ３を利用した遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の
推定が行われる。
【００１１】一方、差分信号ｅ〔ｎ〕は判別部７に付与
される。そして、判別部７により、例えば、複数の差分
信号ｅ〔ｎ〕の二乗和から推定誤差Ｅｍが求められる。
この推定誤差Ｅｍは、判別部７においてその大きさが監
視され、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときは音声部
分Ｍｖ、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満のときは呼吸音
部分Ｍｂとしてそれぞれ判別される。
される。そして、判別部７により、例えば、複数の差分
信号ｅ〔ｎ〕の二乗和から推定誤差Ｅｍが求められる。
この推定誤差Ｅｍは、判別部７においてその大きさが監
視され、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときは音声部
分Ｍｖ、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満のときは呼吸音
部分Ｍｂとしてそれぞれ判別される。
【００１２】なお、この際、判別部７におけるフィルタ
制御部９により、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のとき
にアダプティブフィルタ３のタップ係数を固定し、かつ
一定値Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正を許容す
る制御を行えば、呼吸音部分Ｍｂを検出した際における
アダプティブフィルタ３の適応速度、さらには呼吸音部
分Ｍｂの判別処理速度が速められる。また、判別部７に
おける出力制御部８により、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ
以上のときはマイクロフォン２から得る検出信号Ｓａが
外部に出力可能となり、かつ一定値Ｅｓ未満のときは外
部への出力が遮断され、マイクロフォン２から得る検出
信号Ｓａのうち、音声部分Ｍｖのみが取出可能となる。
制御部９により、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のとき
にアダプティブフィルタ３のタップ係数を固定し、かつ
一定値Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正を許容す
る制御を行えば、呼吸音部分Ｍｂを検出した際における
アダプティブフィルタ３の適応速度、さらには呼吸音部
分Ｍｂの判別処理速度が速められる。また、判別部７に
おける出力制御部８により、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ
以上のときはマイクロフォン２から得る検出信号Ｓａが
外部に出力可能となり、かつ一定値Ｅｓ未満のときは外
部への出力が遮断され、マイクロフォン２から得る検出
信号Ｓａのうち、音声部分Ｍｖのみが取出可能となる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
面に基づき詳細に説明する。
【００１４】まず、本実施例に係る音声判別装置１の具
体的構成について、図１を参照して説明する。
体的構成について、図１を参照して説明する。
【００１５】図１において、２は水中ダイバーやジェッ
ト機のパイロットの音声を検出するマイクロフォンであ
る。マイクロフォン２は本発明に係る音声判別装置１の
アナログ−デジタル変換器４の入力側に接続するととも
に、スイッチ機能部１１の一方の固定接点部１１ａに接
続する。また、アナログ−デジタル変換器４の出力側は
当該アナログ−デジタル変換器４から得るデジタル検出
信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分だけ遅延させるメモリ等を
用いた遅延部５の入力側に接続するとともに、遅延部５
の出力側はアダプティブフィルタ３のフィルタ入力部に
接続する。そして、アダプティブフィルタ３のフィルタ
出力部は差分器６の一方の入力部（反転入力部）に接続
するとともに、この差分器６の他方の入力部（非反転入
力部）には前記アナログ−デジタル変換器４の出力側を
接続する。
ト機のパイロットの音声を検出するマイクロフォンであ
る。マイクロフォン２は本発明に係る音声判別装置１の
アナログ−デジタル変換器４の入力側に接続するととも
に、スイッチ機能部１１の一方の固定接点部１１ａに接
続する。また、アナログ−デジタル変換器４の出力側は
当該アナログ−デジタル変換器４から得るデジタル検出
信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分だけ遅延させるメモリ等を
用いた遅延部５の入力側に接続するとともに、遅延部５
の出力側はアダプティブフィルタ３のフィルタ入力部に
接続する。そして、アダプティブフィルタ３のフィルタ
出力部は差分器６の一方の入力部（反転入力部）に接続
するとともに、この差分器６の他方の入力部（非反転入
力部）には前記アナログ−デジタル変換器４の出力側を
接続する。
【００１６】一方、差分器６の出力部は演算部１２の入
力側に接続するとともに、差分器６から得る差分信号ｅ
〔ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与する。また、演
算部１２の出力側は判断部１３に接続する。そして、判
断部１３による判断信号Ｓｊはアダプティブフィルタ３
に付与するとともに、前記スイッチ機能部１１の切換信
号に用いられる。なお、スイッチ機能部１１における他
方の固定接点部１１ｂは接地等により零入力とするとと
もに、可動接点部１１ｃは音声出力部とする。この場
合、スイッチ機能部１１、演算部１２及び判断部１３に
より判別部７を構成する。また、スイッチ機能部１１及
び判断部１３は出力制御部８を構成するとともに、判断
部１３の一部機能によりフィルタ制御部９を構成する。
力側に接続するとともに、差分器６から得る差分信号ｅ
〔ｎ〕はアダプティブフィルタ３に付与する。また、演
算部１２の出力側は判断部１３に接続する。そして、判
断部１３による判断信号Ｓｊはアダプティブフィルタ３
に付与するとともに、前記スイッチ機能部１１の切換信
号に用いられる。なお、スイッチ機能部１１における他
方の固定接点部１１ｂは接地等により零入力とするとと
もに、可動接点部１１ｃは音声出力部とする。この場
合、スイッチ機能部１１、演算部１２及び判断部１３に
より判別部７を構成する。また、スイッチ機能部１１及
び判断部１３は出力制御部８を構成するとともに、判断
部１３の一部機能によりフィルタ制御部９を構成する。
【００１７】次に、本実施例に係る音声判別方法につい
て、音声判別装置１の動作とともに図１及び図２を参照
して説明する。
て、音声判別装置１の動作とともに図１及び図２を参照
して説明する。
【００１８】まず、本発明に係る音声判別方法の判別原
理について説明する。図２に示すように、一般に、マイ
クロフォンから得る検出信号Ｓａを観察した場合、音声
部分Ｍｖは複雑で非周期的な波形となる一方、呼吸音部
分Ｍｂは比較的単純で周期的な波形となる。本発明はこ
の相違点に着目したものであり、マイクロフォンから得
られる検出信号（デジタル検出信号）を遅延させ、アダ
プティブフィルタ３を利用して、この遅延した検出信号
から遅延しない検出信号を推定する。即ち、呼吸音部分
Ｍｂのように、遅延した検出信号と遅延しない検出信号
間に一定の因果性の相関関係が存在すれば、アダプティ
ブフィルタ３によって、遅延した検出信号から遅延しな
い検出信号を推定できる。しかし、音声部分Ｍｖのよう
に、複雑で非周期的な信号を有する場合には継続して正
しい推定を行うことができない。本発明はこの原理に基
づいて音声部分Ｍｖと呼吸音部分Ｍｂの判別を行う。
理について説明する。図２に示すように、一般に、マイ
クロフォンから得る検出信号Ｓａを観察した場合、音声
部分Ｍｖは複雑で非周期的な波形となる一方、呼吸音部
分Ｍｂは比較的単純で周期的な波形となる。本発明はこ
の相違点に着目したものであり、マイクロフォンから得
られる検出信号（デジタル検出信号）を遅延させ、アダ
プティブフィルタ３を利用して、この遅延した検出信号
から遅延しない検出信号を推定する。即ち、呼吸音部分
Ｍｂのように、遅延した検出信号と遅延しない検出信号
間に一定の因果性の相関関係が存在すれば、アダプティ
ブフィルタ３によって、遅延した検出信号から遅延しな
い検出信号を推定できる。しかし、音声部分Ｍｖのよう
に、複雑で非周期的な信号を有する場合には継続して正
しい推定を行うことができない。本発明はこの原理に基
づいて音声部分Ｍｖと呼吸音部分Ｍｂの判別を行う。
【００１９】以下、具体的な動作について説明する。ま
ず、マイクロフォン２からはアナログ信号である図２に
示す検出信号Ｓａが得られる。この検出信号Ｓａはアナ
ログ−デジタル変換器４に付与され、デジタル検出信号
ｘ〔ｎ〕に変換される。また、デジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕は遅延部５により、Ｎサンプル分（一定時間）だ
け遅延せしめられる。これにより、遅延部５からは遅延
デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕が得られる。遅延デジタ
ル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕はアダプティブフィルタ３のフ
ィルタ入力部に付与されるとともに、フィルタ出力部か
らはフィルタリングされたフィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕を
得る。また、フィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕は差分器６に付
与されるとともに、差分器６にはアナログ−デジタル変
換器４から遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕が付与
されているため、この差分器６によりフィルタ出力信号
ｙ〔ｎ〕とデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の差分信号ｅ
〔ｎ〕が求められ、この差分信号ｅ〔ｎ〕はアダプティ
ブフィルタ３に付与される。これにより、アダプティブ
フィルタ３のタップ係数は差分信号ｅ〔ｎ〕を零に収束
させるように自己修正され、アダプティブフィルタ３を
利用したアナログ−デジタル変換器４から得る遅延しな
いデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の推定が行われる。このよ
うに、使用するアダプティブフィルタ３は入力する遅延
デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕、差分信号ｅ〔ｎ〕に基
づいて、タップ係数を随時修正する自己修正機能を有す
る。なお、タップ係数の修正アルゴリズムは公知のＬＭ
Ｓ法等を利用できる。
ず、マイクロフォン２からはアナログ信号である図２に
示す検出信号Ｓａが得られる。この検出信号Ｓａはアナ
ログ−デジタル変換器４に付与され、デジタル検出信号
ｘ〔ｎ〕に変換される。また、デジタル検出信号ｘ
〔ｎ〕は遅延部５により、Ｎサンプル分（一定時間）だ
け遅延せしめられる。これにより、遅延部５からは遅延
デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕が得られる。遅延デジタ
ル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕はアダプティブフィルタ３のフ
ィルタ入力部に付与されるとともに、フィルタ出力部か
らはフィルタリングされたフィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕を
得る。また、フィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕は差分器６に付
与されるとともに、差分器６にはアナログ−デジタル変
換器４から遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕が付与
されているため、この差分器６によりフィルタ出力信号
ｙ〔ｎ〕とデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の差分信号ｅ
〔ｎ〕が求められ、この差分信号ｅ〔ｎ〕はアダプティ
ブフィルタ３に付与される。これにより、アダプティブ
フィルタ３のタップ係数は差分信号ｅ〔ｎ〕を零に収束
させるように自己修正され、アダプティブフィルタ３を
利用したアナログ−デジタル変換器４から得る遅延しな
いデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の推定が行われる。このよ
うに、使用するアダプティブフィルタ３は入力する遅延
デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕、差分信号ｅ〔ｎ〕に基
づいて、タップ係数を随時修正する自己修正機能を有す
る。なお、タップ係数の修正アルゴリズムは公知のＬＭ
Ｓ法等を利用できる。
【００２０】一方、差分信号ｅ〔ｎ〕は演算部１２に付
与される。演算部１２では差分信号ｅ〔ｎ〕の平均的な
大きさを推定誤差Ｅｍとして求める。即ち、（１）式に
より、差分信号ｅ〔ｎ〕のＭサンプルの二乗和を推定誤
差Ｅｍとして求める。
与される。演算部１２では差分信号ｅ〔ｎ〕の平均的な
大きさを推定誤差Ｅｍとして求める。即ち、（１）式に
より、差分信号ｅ〔ｎ〕のＭサンプルの二乗和を推定誤
差Ｅｍとして求める。
【００２１】
【数１】 そして、判断部１３は当該推定誤差Ｅｍの大きさを監視
し、推定誤差Ｅｍが予め設定した一定値Ｅｓ以上のとき
は音声部分Ｍｖと判別するとともに、一定値Ｅｓ未満の
ときは呼吸音部分Ｍｂと判別し、この判別結果を判断信
号Ｓｊとして出力する。この際、音声を検出すれば、遅
延した遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕と遅延しない
デジタル検出信号ｘ〔ｎ〕は共に複雑で非周期的な波形
となるため、推定誤差Ｅｍが大きくなって音声部分Ｍｖ
として判別される。他方、呼吸音を検出すれば、遅延し
た遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕と遅延しないデジ
タル検出信号ｘ〔ｎ〕は共に単純で周期的な波形となる
ため、推定誤差Ｅｍが小さくなって呼吸音部分Ｍｂとし
て判別される。
し、推定誤差Ｅｍが予め設定した一定値Ｅｓ以上のとき
は音声部分Ｍｖと判別するとともに、一定値Ｅｓ未満の
ときは呼吸音部分Ｍｂと判別し、この判別結果を判断信
号Ｓｊとして出力する。この際、音声を検出すれば、遅
延した遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕と遅延しない
デジタル検出信号ｘ〔ｎ〕は共に複雑で非周期的な波形
となるため、推定誤差Ｅｍが大きくなって音声部分Ｍｖ
として判別される。他方、呼吸音を検出すれば、遅延し
た遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕と遅延しないデジ
タル検出信号ｘ〔ｎ〕は共に単純で周期的な波形となる
ため、推定誤差Ｅｍが小さくなって呼吸音部分Ｍｂとし
て判別される。
【００２２】また、判断信号Ｓｊはアダプティブフィル
タ３に付与される。そして、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ
以上のとき、即ち、音声を検出した際は推定誤差Ｅｍの
小さい直前のタップ係数に固定されるとともに、推定誤
差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満のとき、即ち、呼吸音を検出し
た際はタップ係数の修正が行われる。推定誤差Ｅｍが小
さい場合、タップ係数は遅延した呼吸音部分Ｍｂと遅延
しない呼吸音部分Ｍｂの相関関係に関する情報を保有し
ているため、タップ係数を修正することにより、続いて
呼吸音部分Ｍｂを検出した際にアダプティブフィルタ３
の適応速度、さらに、呼吸音部分Ｍｂの判別処理速度が
速められる。したがって、タップ係数を修正しない場合
には、適応（推定）処理に時間がかかり、呼吸音部分Ｍ
ｂを検出しているにも拘わらず、誤って音声部分Ｍｖと
判断してしまう不具合を生ずる。
タ３に付与される。そして、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ
以上のとき、即ち、音声を検出した際は推定誤差Ｅｍの
小さい直前のタップ係数に固定されるとともに、推定誤
差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満のとき、即ち、呼吸音を検出し
た際はタップ係数の修正が行われる。推定誤差Ｅｍが小
さい場合、タップ係数は遅延した呼吸音部分Ｍｂと遅延
しない呼吸音部分Ｍｂの相関関係に関する情報を保有し
ているため、タップ係数を修正することにより、続いて
呼吸音部分Ｍｂを検出した際にアダプティブフィルタ３
の適応速度、さらに、呼吸音部分Ｍｂの判別処理速度が
速められる。したがって、タップ係数を修正しない場合
には、適応（推定）処理に時間がかかり、呼吸音部分Ｍ
ｂを検出しているにも拘わらず、誤って音声部分Ｍｖと
判断してしまう不具合を生ずる。
【００２３】一方、判断信号Ｓｊはスイッチ機能部１１
に付与され、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときは可
動接点部１１ｃが固定接点部１１ａに切換わり、これに
より、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａは外部に
出力可能となる。他方、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満
のときは可動接点部１１ｃが固定接点部１１ｂに切換わ
り、これにより、当該検出信号Ｓａは外部に出力するの
が遮断される。よって、マイクロフォン２から得る検出
信号Ｓａのうち、音声部分Ｍｖのみが取出可能となる。
に付与され、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときは可
動接点部１１ｃが固定接点部１１ａに切換わり、これに
より、マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａは外部に
出力可能となる。他方、推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ未満
のときは可動接点部１１ｃが固定接点部１１ｂに切換わ
り、これにより、当該検出信号Ｓａは外部に出力するの
が遮断される。よって、マイクロフォン２から得る検出
信号Ｓａのうち、音声部分Ｍｖのみが取出可能となる。
【００２４】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、推定誤差は複数のサンプルの二乗和として求め
たが、絶対値和としてもよいし、或いはフィルタにより
フィルタリングする方法で求めてもよい。また、処理方
法はハードウェア構成により実施してもよいし、ソフト
ウェア処理により実行してもよい。さらにまた、音声と
呼吸音を判別する際のしきい値とタップ係数を固定又は
修正の許容を切換えるしきい値の双方に一定値Ｅｓ（判
別信号Ｓｊ）を用いたが、この一定値Ｅｓ（判別信号Ｓ
ｊ）の値は双方に同一値を共用してもよいし、それぞれ
異ならせてもよい。なお、本発明は周期的な信号と非周
期的な信号の組合わせであれば、両信号を分離する信号
分離装置としても応用可能である。その他、細部の構
成、手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
任意に変更できる。
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、推定誤差は複数のサンプルの二乗和として求め
たが、絶対値和としてもよいし、或いはフィルタにより
フィルタリングする方法で求めてもよい。また、処理方
法はハードウェア構成により実施してもよいし、ソフト
ウェア処理により実行してもよい。さらにまた、音声と
呼吸音を判別する際のしきい値とタップ係数を固定又は
修正の許容を切換えるしきい値の双方に一定値Ｅｓ（判
別信号Ｓｊ）を用いたが、この一定値Ｅｓ（判別信号Ｓ
ｊ）の値は双方に同一値を共用してもよいし、それぞれ
異ならせてもよい。なお、本発明は周期的な信号と非周
期的な信号の組合わせであれば、両信号を分離する信号
分離装置としても応用可能である。その他、細部の構
成、手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
任意に変更できる。
【００２５】
【発明の効果】このように、本発明に係る音声判別方法
は、マイクロフォンから得る検出信号をデジタル検出信
号に変換し、かつデジタル検出信号をＮサンプル分遅延
させるとともに、この遅延した遅延デジタル検出信号を
アダプティブフィルタに付与することにより、遅延しな
いデジタル検出信号を推定し、このときの推定誤差が一
定値以上のときを音声部分と判別し、かつ一定値未満の
ときを呼吸音部分と判別するようにし、また、本発明に
係る音声判別装置は、マイクロフォンから得る検出信号
をデジタル検出信号に変換するアナログ−デジタル変換
器と、このアナログ−デジタル変換器から得るデジタル
検出信号をＮサンプル分遅延させる遅延部と、この遅延
部から得る遅延デジタル検出信号を付与するアダプティ
ブフィルタと、このアダプティブフィルタから出力する
フィルタ出力信号とアナログ−デジタル変換器から得る
遅延しないデジタル検出信号の差分信号を求める差分器
と、この差分器から得る差分信号に基づく推定誤差が一
定値以上のときを音声部分と判別し、かつ一定値未満の
ときを呼吸音部分と判別する判別部を備えるため、次の
ような顕著な効果を奏する。
は、マイクロフォンから得る検出信号をデジタル検出信
号に変換し、かつデジタル検出信号をＮサンプル分遅延
させるとともに、この遅延した遅延デジタル検出信号を
アダプティブフィルタに付与することにより、遅延しな
いデジタル検出信号を推定し、このときの推定誤差が一
定値以上のときを音声部分と判別し、かつ一定値未満の
ときを呼吸音部分と判別するようにし、また、本発明に
係る音声判別装置は、マイクロフォンから得る検出信号
をデジタル検出信号に変換するアナログ−デジタル変換
器と、このアナログ−デジタル変換器から得るデジタル
検出信号をＮサンプル分遅延させる遅延部と、この遅延
部から得る遅延デジタル検出信号を付与するアダプティ
ブフィルタと、このアダプティブフィルタから出力する
フィルタ出力信号とアナログ−デジタル変換器から得る
遅延しないデジタル検出信号の差分信号を求める差分器
と、この差分器から得る差分信号に基づく推定誤差が一
定値以上のときを音声部分と判別し、かつ一定値未満の
ときを呼吸音部分と判別する判別部を備えるため、次の
ような顕著な効果を奏する。
【００２６】 音声（呼吸音）を的確かつ容易に判別
できるため、装置の大幅なコストダウン及び小型化を図
れる。
できるため、装置の大幅なコストダウン及び小型化を図
れる。
【００２７】 音声（呼吸音）を確実に判別できるた
め、スイッチ機能部等により音声部分のみ取出すことが
可能となる。したがって、呼吸音の無い音声のみを明瞭
に聞き取ることができ、音声品質を大幅に向上できる。
め、スイッチ機能部等により音声部分のみ取出すことが
可能となる。したがって、呼吸音の無い音声のみを明瞭
に聞き取ることができ、音声品質を大幅に向上できる。
【００２８】 マイクロフォンの取付場所等が制約さ
れないため、マイクロフォン取付上の自由度が大幅に向
上し、使用環境に対する適応性及び汎用性を高めること
ができる。
れないため、マイクロフォン取付上の自由度が大幅に向
上し、使用環境に対する適応性及び汎用性を高めること
ができる。
【図１】本発明に係る音声判別装置のブロック回路図、
【図２】同音声判別装置により判別される音声部分及び
呼吸音部分を含む検出信号のタイミングチャート、
呼吸音部分を含む検出信号のタイミングチャート、
１ 音声判別装置 ２ マイクロフォン ３ アダプティブフィルタ ４ アナログ−デジタル変換器 ５ 遅延部 ６ 差分器 ７ 判別部 ８ 出力制御部 ９ フィルタ制御部 Ｓａ 検出信号 Ｍｖ 音声部分 Ｍｂ 呼吸音部分 ｘ〔ｎ〕 デジタル検出信号 ｘ〔ｎ−Ｎ〕 遅延デジタル検出信号 ｙ〔ｎ〕 フィルタ出力信号 ｅ〔ｎ〕 差分信号
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｈ０４Ｂ 1/46 Ｈ０４Ｊ 3/17 Ｚ Ｈ０４Ｊ 3/17 Ｇ１０Ｌ 9/00 Ｄ Ｇ１０Ｌ 101:065 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/02 G10L 15/00 - 17/00 H03H 21/00 H03K 17/94 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (7)
- 【請求項１】 マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａ
をデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕に変換し、かつデジタル検
出信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時間）遅延させる
とともに、この遅延した遅延デジタル検出信号ｘ〔ｎ−
Ｎ〕をアダプティブフィルタ３に付与することにより、
遅延しないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕を推定し、このと
きの推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときを音声部分Ｍ
ｖと判別し、かつ一定値Ｅｓ未満のときを呼吸音部分Ｍ
ｂと判別することを特徴とする音声判別方法。 - 【請求項２】 推定誤差Ｅｍは複数のサンプルの二乗和
により求めることを特徴とする請求項１記載の音声判別
方法。 - 【請求項３】 推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以上のときに
アダプティブフィルタ３のタップ係数を固定し、かつ一
定値Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正を許容する
ことを特徴とする請求項１記載の音声判別方法。 - 【請求項４】 マイクロフォン２から得る検出信号Ｓａ
をデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕に変換するアナログ−デジ
タル変換器４と、このアナログ−デジタル変換器４から
得るデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕をＮサンプル分（一定時
間）遅延させる遅延部５と、この遅延部５から得る遅延
デジタル検出信号ｘ〔ｎ−Ｎ〕を付与するアダプティブ
フィルタ３と、このアダプティブフィルタ３から出力す
るフィルタ出力信号ｙ〔ｎ〕とアナログ−デジタル変換
器４から遅延させないデジタル検出信号ｘ〔ｎ〕の差分
信号ｅ〔ｎ〕を求める差分器６と、この差分器６から得
る差分信号ｅ〔ｎ〕に基づく推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ
以上のときを音声部分Ｍｖと判別し、かつ一定値Ｅｓ未
満のときを呼吸音部分Ｍｂと判別する判別部７を備える
ことを特徴とする音声判別装置。 - 【請求項５】 判別部７は差分信号ｅ〔ｎ〕の複数のサ
ンプルの二乗和により推定誤差Ｅｍを求めることを特徴
とする請求項４記載の音声判別装置。 - 【請求項６】 判別部７は推定誤差Ｅｍが一定値Ｅｓ以
上のときにマイクロフォン２から得る検出信号Ｓａに対
して外部への出力を許容し、かつ一定値Ｅｓ未満のとき
に当該検出信号Ｓａに対して外部への出力を遮断する出
力制御部８を備えることを特徴とする請求項４記載の音
声判別装置。 - 【請求項７】 判別部７は推定誤差Ｅｎが一定値Ｅｓ以
上のときにアダプティブフィルタ３のタップ係数を固定
し、かつ一定値Ｅｓ未満のときに当該タップ係数の修正
を許容するフィルタ制御部９を備えることを特徴とする
請求項４記載の音声判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05268411A JP3111301B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 音声判別方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05268411A JP3111301B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 音声判別方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104781A JPH07104781A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3111301B2 true JP3111301B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=17458113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05268411A Expired - Fee Related JP3111301B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 音声判別方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111301B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7155388B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-12-26 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for characterizing inhalation noise and calculating parameters based on the characterization |
| US7139701B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-11-21 | Motorola, Inc. | Method for detecting and attenuating inhalation noise in a communication system |
| FR3005823B1 (fr) * | 2013-05-14 | 2016-10-14 | Elno | Microphone comportant un interrupteur de sourdine, et masque de respiration comprenant un tel microphone |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2656069B2 (ja) | 1988-05-13 | 1997-09-24 | 富士通株式会社 | 音声検出装置 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP05268411A patent/JP3111301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2656069B2 (ja) | 1988-05-13 | 1997-09-24 | 富士通株式会社 | 音声検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104781A (ja) | 1995-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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