JPH01136195A - 音声認識用半導体装置 - Google Patents

音声認識用半導体装置

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JPH01136195A
JPH01136195A JP62295666A JP29566687A JPH01136195A JP H01136195 A JPH01136195 A JP H01136195A JP 62295666 A JP62295666 A JP 62295666A JP 29566687 A JP29566687 A JP 29566687A JP H01136195 A JPH01136195 A JP H01136195A
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元昭 児山
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00Speech recognition
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、音声認識用半導体装置に係シ、特に音声入力
信号をデジタル信号に変換し友後に標本化処理を行うめ
出力処理部に関する。
(従来の技術) 従来の音声認識用LSI (大規模集積回路)システム
は、音声入力信号に対して音声処理(たとえば周波数帯
域別の整流、低周波域選択、アナログ/デジタル変換)
を施し、この処理出力音一定のフレーム周期で標本化し
て音響特徴ノクラメータとしている。上記音声処理部は
、第5図に示すように、相異なる周波数帯域別有する複
数の帯域通過F波器BPF□〜BPFnと、この各F波
器の出力をそれぞれ整流する整流回路REC,〜REC
11と、この各整流回路REC1〜RECnの出力をそ
れぞれ平滑化する低域通過F波器LPF、〜LPFnと
、この各F波器の出力全切換選択するスイッチ回路SW
と、このスイッチ回路の選択出力をアナログ77′ジタ
ル(A/D )変換する■変換器ADCと、このf変換
器の出力を一定周期で標本化する標本化回路SAMとを
有する。
ところで、上記状変換器ADCの出力を、たとえば20
 msのフレーム周期(T)で標本化するとと全考え次
場合、その前段の低域ν波器LPF 、〜I、PFnは
25Hz(”T)以下の遮断周波数fをc 持つ必要があシ、そうでないと標本化され次データは標
本化定理により原データの情報を欠落してしまうことに
なる。しかし、 LSIに上記のようなfe=25Hz
の低域p波器を実現することは困難であり、実際は上記
低域p波器のfcを50 Hzにしかし、このように標
本化周期がi以下になると1、同じ発声時間長の音声入
力信号に対して2倍以上の標本化データ量が得られるこ
とになシ、このデータ全記憶して標本ツヤターンとのマ
ツチングをとるための認識処理部におけるメモリの使用
効率の低下、計算時間の増加等t−まねいてしまうとい
う問題があった。
(発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記したように音声処理部の低域p波器の遮
断周波数7.1実現容易な50 Hz程度にした場合に
標本化定理によって標本化周期を10 ms以下にする
と認識処理部でのメモリ効率、計算時間上不利であると
いう問題点を解決すべくより長いフレーム周期の標本化
全行っても原信号の情報量を殆んど欠落することなく標
本化することができ、認識処理部におけるメモリ効率、
計算時間等が有利になる音声認識用半導体装置を提供す
ることを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決する友めの手段) 本発明の音声認識用半導体装置は、■変換器 出力’W;’−(fcは音声処理部の低域p波器の遮断
周波数)より短かいフレーム周期で標本化し、複数フレ
ーム分の標本化データ全記憶しておき、この複数フレー
ム分の標本化データの平滑化を行りて前記Tより長い周
期の標本化データを生成するA/D出力処理部を設け、
この−出力処理部から出力する標本化データを認識処理
して音声認識処理を行うようにしてなることを特徴とす
る。
(作用) 低域r波器の/eが一定である場合、従来例に比べて長
い周期の1本化データが得られるので、従来例に比べて
認識処理部でのメモリ効率の向上および計算時間の短縮
、また低域ろ波器の出力に含まれる白色雑音の影響の軽
減が可能になる。換言すれば、標本化データの周期が一
定である場合、従来例に比べて低域F波器のfeヲ大き
くすることができるので、半導体チップ上での低域P波
器の実現が容易になる。
(実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
第1図に示す音声認識用LSIシステムにおいて、1は
LSI化された音声処理部、2はLSI化され次認識処
理部である。上記音声処理部1は、相異なる周波数帯域
を有する複数の帯域通過F波器BPF 、〜BPFn 
と、この各F波器の出方をそれぞれ整流する整流回路R
EC1〜RECnと、この各整流回路RFC,〜REC
ユの出力上平滑化するそれぞれ同じ特性を有する低域通
過p波器LPF 、〜LPFnと、この各p波器の出力
を切換選択するスイッチ回路SWと、このスイッチ回路
の選択出力fA/D変換するf変換器ADCと、このf
変換器の出力を後述するように処理するめ出力処理部3
とを有する。また、前記認識処理部2は、上記音声処理
部1から入力する時系列データの音声区間全検出する音
声区間検出部4と、この音声区間検出部4により検出さ
れたデータ金−時格納するデータメモリ部5と、音声認
識のための標準ツクターンデータを格納しておく標準・
ぐターンメモリ部6と、上記各メモリ部5.6の内容の
マツチング(整合)処理を行うマツチング部7と、この
マツチング部のマツチング結果による類似度の大小によ
って認識結果を求める認識判定部8とを有する。
前記AD出力処理部3は、第2図に示すように、Lつ変
換出力e<fcは前記低域p波器それぞれの遮断周波数
)より短かいフレーム周期TIで標本化する第1の標本
化回路11と、この標本化回路により標本化された複数
フレーム分のデータを記憶しておき、この複数フレーム
分の標本化データの平滑化を行うデジタル低域通過F波
器12と、このp波器の出力を前記  より長い周期T
、で標本化する第2の標本化回路13とを有する。
上記デジタル低域p波器12は、MPU (マイクロプ
ロセッサ)を用いてソフトウェア的に処理することも可
能であるが、友とえは第3図に示すようにハードウェア
的に構成することができる。即ち、第3図において、D
L、〜DL、n はカスケード接続された遅延回路であ
り、それぞれ前記標本化周期T8に等しい遅延量を有し
ており、籾・段の遅延回路DL1にめ変換出力が入力さ
れる。MP、〜MPInはそれぞれl変換出力および上
記遅延回路DL 、 〜DL=の各段出力11(l x
 m〜Q )に係数ai(1=0〜m)を乗じる乗算回
路、ADDは上記各乗算回路の出力を加算する加算回路
であり、その加算出力(平滑出力)は Σ’i”(n−1) l÷0 となる。
上記し次ような音声認識用LSIシステムによれば、l
変換出力を周期T、で標本化し、複数フレーム分の標本
化データを記憶し、このデータの平滑化を行い、この平
滑化されたデータを前記T1より長い周期T、で標本化
しているので、原データの情報量金殆んど失うこともな
く、少ないデータ量に対して認識処理を行うことが可能
になシ、認識処理部2でのメモリ効率の向上および計算
時間の短縮化が可能になる。まa、A/D変換出力をデ
ジタル低域F波器12によフ平滑するので、め変換器よ
り前段の低域p波器LPF 、〜LPFnの出力に含ま
れる白色雑音の影響を軽減することが可能になっている
なお、本発明は上記実施例に限らず、たとえば第4図に
示すように認識処理部2′において、入力データを先ず
データメモリ部5に一旦格納し、このデータメモリ部5
の格納データから音声区間のデータを検出するように変
更してもよい。また、音声処理部1において、低域F波
器LPF、〜I、PFnの各出力金それぞれ対応してめ
変換するように複数のルΦ変換器を設け、この各んΦ変
換器の出力側にそれぞれめ出力処理部を設けるようにし
てもよい。iた、音声処理部1と認識処理部2tたは2
′とを同一チッグ上に形成するようにしてもよい。
[発明の効果コ 上述したように本発明の音声認識処理用半導体装置によ
れば、デジタル低域P波器を含むA出力処理部を設ける
ことによって原データの情報量を殆んど失うことなく標
本化周期を長くすることが可能になっ几ので、音声処理
部の低域F波器上半導体チップ上に容易に実現し得るよ
うに、その遮断周波数/e t 50 Hz程度にした
場合でも、認識処理部の入力データ量が少なくて済み、
認識処理部でのメモリ効率の向上、計算時間の短縮化た
どが可能になる。また、音声処理部の低域p波器の出力
に含まれる白色雑音の影響を前記デジタル低域F波器に
よって軽減することが可能になり、音声認識率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の音声認識処理用半導体装置の一実施例
を示すブロック図、第2図は第1図中OA/D出力処理
部を取シ出してその一例を示す構成説明図、第3図は第
2図中のデジタル低域F波器の具体例を示す構成説明図
、第4図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第5
図は従来の音声認識処理用半導体装置の音声処理部を示
すブロック図である。 1・・・音声処理部、2・・・認識処理部、3・・・■
出力処理部、11.13・・・標本化回路、12・・・
デジタル低域F波器、 DL、〜DLIn・・・遅延回
路% MPo〜MP、、−・・乗算回路、 ADD・・
・加算回路、BPF、〜BPFn・・・帯域F波器、R
EC1〜RECn・・・整流回路、LPF、〜LPFn
・・・低域戸波器、ADc・・・l変換器。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 音声入力信号を複数の相異なる周波数帯域に分割する帯
    域ろ波器と、この帯域ろ波器の出力を整流する整流回路
    と、この整流回路の出力を平滑化する低域ろ波器と、こ
    の低域ろ波器の出力をA/D変換するA/D変換器と、
    このA/D変換器の出力を第1のフレーム周期T_1で
    標本化する第1の標本化手段と、この第1の標本化手段
    により標本化されたデータの複数のフレーム分を記憶し
    てその平滑化を行うデジタル低域ろ波器と、このデジタ
    ル低域ろ波器の出力を前記第2のフレーム周期T_1よ
    り長い第2のフレーム周期T_2で標本化する第2の標
    本化手段と、この第2の標本化手段により時系列に得ら
    れたデータをデータメモリ部に一時格納して音声区間の
    検出を行う、または上記時系列データの音声区間を検出
    してデータメモリ部に一時格納し、この音声区間のデー
    タと予め用意されている標準パターンデータとのマッチ
    ング処理を行い、マッチング結果による類似度の大小に
    よって認識結果を求める認識処理部とを具備してなるこ
    とを特徴とする音声認識用半導体装置。
JP62295666A 1987-11-24 1987-11-24 音声認識用半導体装置 Granted JPH01136195A (ja)

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EP88117399A EP0319682A1 (en) 1987-11-24 1988-10-19 Speech recognition LSI system
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