JPH04128800A - パターンマッチング制御回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は音声認識装置内に設けられた複数のパターンマ
ツチング手段を制御するパターンマツチング制御回路に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、音声認識装置等では大量の辞書パターンを多数の
メモリに格納し、この多数のメモリ毎にマツチング回路
をそれぞれ設けて、このマツチング回路の並列動作によ
り処理を行っているものが多い。

第２図は従来の音声認識装置の構成を示すブロック図で
ある。同図において、ｌａ、ｌｂ、・・・はそれぞれ異
った内容の辞書パターンが記憶されている辞書パターン
メモリ部、２ａ、２ｂ、・・は辞書パターンメモリ部１
ａ、ｌｂ、・・・に対応してそれぞれ設けられたマツチ
ング部である。このマツチング部２ｉ（ｉ−ａ、ｂ、・
・・）は入カバターンから抽出された特徴量（特徴パタ
ーンともいい、本実施例においては音声信号の周波数成
分を特徴量としている）と、辞書パターンメモリ部１１
（ｉ−ａ、ｂ、・・・）に格納された辞書パターンとを
比較し、辞書パターンの内から前記特徴量に最も似てい
るものを探し出し、両者の間の距離データ（類似度を示
すデータ）を算出する。これをパターンマツチング処理
といい、例えばＤＰ（ダイナミックプログラム）マツチ
ングの処理法が広く知られている。３は入カバターンメ
モリであり、前記特徴量としての入カバターンを一時記
憶する。

５は制御部であり、前記マツチング部２ｉ（ｉ−ａ、ｂ
、・・・）がそれぞれパターンマツチング処理を行って
算出した入カバターンと辞書パターンとの間の距離デー
タのうち最もその値が小さいものを選択して音声認識を
行なう部分である。６は表示部であり、制御部５が音声
認識を行ったカテゴリ名を表示させる。７は副制御部で
あり、制御部５から供給されるマツチングスタート信号
又は同ストップ信号に基づき、入カバターンメモリ３に
供給する入カバターン読出し信号、及びアドレスカウン
タ８に供給するカウンタアップ信号又はカウンタクリア
信号を出力する。８はアドレスカウンタであり、副制御
部７の制御にょるカウンタアップ信号を計数した計数値
をアドレス信号として入カバターンメモリ３へ供給する
。９はマイクロホンであり、入力する音声信号を電気信
号に変化して出力する。１０はＡ／Ｄ変換器であり、入
力するアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する
。１１は前処理部であり、この実施例では、例えば音声
周波数帯域の高域成分を強調する処理などを行なう。１
２は切出し部であり、例えば一定のしきい値以上の音声
レベルの区間を検出し、これを１単位の音声区間として
区切って切出す処理を行なう。１３は特徴量算出部であ
り、例えば自己相関処理などにより１つの音声区間とし
て切出された音声信号の周波数成分を算出する演算を行
なう。

−船釣には線形予測（Ｌ　Ｐ　Ｃ）ケプストラム（ｃｅ
ｐｓｔｒｕｍ）と呼ばれる信号処理などにより上記の演
算処理を行なう。なお図中のクロックはマツチング部２
１や副制御部７など各部の動作の同期信号として使用さ
れる。

第２図の動作を説明する。マイクロホン９に入力された
音響信号としての音声信号はアナログ電気信号に変換さ
れ、このアナログ電気信号としての音声信号はＡ／Ｄ変
換器１０によりデジタル音声信号に変換される。そして
前処理部１１では、音声周波数帯域の高域成分が一般に
低域成分よりも低レベルであるので、この高域成分のレ
ベルを高くして強調する処理を行なう。次の切出し部１
２では、音声信号を一定のしきい値と比較して、このし
きい値以上の音声レベル区間を１単位の音声区間として
切出す処理を行なう。次の特徴量算出部１３では、１区
間毎に切出された音声信号の周波数成分を算出し、これ
を特徴量データとして入カバターンメモリ３に供給する
。入カバターンメモリ３は、アドレスカウンタ８により
指定されたアドレスに、前記１区間毎の音声信号の特徴
量データを記憶する。

制御部５は入カバターンメモリ３に記憶した音声信号の
認識を行なうため、まずマツチングスタート信号及び同
ストップ信号により副制御部７を駆動する。副制御部７
は入カバターン読出し信号を入カバターンメモリ３に供
給し、１区間毎の音声信号の特徴量データを入カバター
ンメモリ３より読出し、各マツチング部２ｉ（ｉ−ａ、
ｂ、　・・・）に逐次供給する。各マツチング部２１は
入力された特徴量データに最も似ているパターンデータ
を対応する辞書パターンメモリ部１ｉ　　（ｉｍａ、ｂ
。

・・・）から探し出し、両者の間の距離データを算出し
て、この距離データとマツチング終了信号！（１−Ａ、
Ｂ、・・・）とを共に制御部５へ送出する。

制御部５は各マツチング部２１からマツチング終了信号
Ｉか入力する度に、割込み処理を行ない、該当するマツ
チング部２１より前記距離データを取込み内蔵するメモ
リに記憶する。この割込み処理による距離データの取込
みを各マツチング部２１毎に行ない、すべての距離デー
タの取込みが終了すると、これらの距離データの内で最
もその値の小さなものを選択して、そのカテゴリ名を音
声パターンとして認識する。制御部５は各音声区間毎の
データにつき上記の認識処理を行ない、この認識結果の
カテゴリ名を表示部６により表示する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記のような従来のパターンマツチング制
御回路では、複数の辞書メモリ毎に設けられたマツチン
グ部からそれぞれ出力されるマツチング終了信号により
逐次割込み処理が必要であるため、その制御部がすべて
のマツチング部からの要求による割込み処理に費すオー
バーヘッド時間が増大し、制御部の処理効率は低下し、
その結果音声認識装置全体としての処理速度が遅くなる
という問題点があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、前記複数のマツチング部からの割込み処理に費すオー
バーヘッド時間を短縮し、制御部の処理効率を向上させ
、音声認識装置全体としての処理速度を速くすることが
できるパターンマツチング制御回路を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るパターンマツチング制御回路は、音声認識
装置に入力された音声の各音声区間毎の音声パターンと
該装置内にあらかじめ記憶された辞書パターンとのパタ
ーンマツチング処理を並列的に行なう複数のパターンマ
ツチング手段を制御する回路において、前記音声の各音
声区間毎に、前記複数のパターンマツチング手段のすべ
てがパターンマツチング処理を終了したことを検出して
１つの割込信号を発生する割込信号発生手段と、前記割
込信号発生手段が発生する割込信号により、前記複数の
パターンマツチング手段がそれぞれ算出した距離データ
に基づく音声認識処理を割込制御により行なう割込制御
手段とを備えたものである。

［作用］ 本発明においては、音声認識装置に入力された音声の各
音声区間毎の音声パターンと該装置内にあらかじめ記憶
された辞書パターンとのパターンマツチング処理を並列
的に行なう複数のパターンマツチング手段を制御する回
路において、割込信号発生手段は前記音声の各音声区間
毎に、前記複数のパターンマツチング手段のすべてがパ
ターンマツチング処理を終了したことを検出して１つの
割込信号を発生する。割込制御手段は前記割込信号発生
手段発生する割込信号により、前記複数のパターンマツ
チング手段がそれぞれ算出した距離データに基づく音声
認識処理を割込制御により行なう。

［実施例コ 第１図は本発明に係る音声認識装置の構成を示すブロッ
ク図であり、ｌａ、ｌｂ、・・・〜３，５〜１３は第２
図の従来装置と同一のものである。４は本発明に係る割
込信号発生回路であり、内部にＡＮＤゲートを含んでい
る。この回路は各マツチング部２ｉ（ｉ−ａ、ｂ、・・
・）から入力されるマツチング終了信号１　（１−Ａ、
Ｂ、・・・）の論理積演算を行ない、すべてのマツチン
グ終了信号Ｉが出揃ったときに得られる出力信号を、１
回だけの割込信号として制御部５に供給するように動作
する。

第１図の動作は、制御部５に入力する割込信号の供給方
法以外は第２図の場合の動作と同一である。即ち第２図
の場合には、各マツチング部２１（ｉ　ｍ　ａ、　　ｂ
、・・・）がそれぞれ個別にマツチング終了信号を割込
信号として制御部５に供給するため、制御部５はその度
に割込処理を行なう必要があった。しかし第１図におい
ては、各マツチング部２ｉ（ｉ−ａ、ｂ、・・・）がら
のマツチング終了信号１　（１−Ａ、Ｂ、・・・）は割
込信号発生回路４に入力され、すべてのマツチング終了
信号■が入力された時点で、１回だけの出力信号を割込
信号として制御部５に供給する。従って制御部５は１回
だけの割込処理により、すべてのマツチング部２１から
逐次各距離データを取込み、その値の最小のものを選択
することができる。即ち新規に読込んだデータと既に読
込んだデータとの大小比較により、小さな値の方のデー
タを残す。そして再び次の新規データを読込み比較選択
をする動作を繰り返せばよい。このようにして制御部５
が割込処理に費すオーバーヘッド時間を短縮し、制御部
５の処理効率を向上させることができる。

なお上記実施例においては、音声認識装置内における複
数のパターンマツチング手段を制御する回路の例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
光学式文字認識装置（ＱＣＲ）や画像認識装置における
複数のパターンマツチング手段の制御回路に本発明を適
用して同様の動作を行なうことができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、音声認識装置に入力され
た音声の各音声区間毎の音声パターンと該装置内にあら
かじめ記憶された辞書パターンとのパターンマツチング
処理を並列的に行なう複数のパターンマツチング手段を
制御する回路において、前記音声の各音声区間毎に、前
記複数のパターンマツチング手段のすべてがパターンマ
ツチング処理を終了したことを検出して１つの割込信号
を発生し、該割込信号により前記複数のパターンマツチ
ング手段がそれぞれ算出した距離データに基づく音声認
識処理を１回の割込制御により行なうようにしたので、
従来よりも割込処理時間が短縮され、制御部の処理能力
は向上し、音声認識装置全体としての処理速度を速くす
ることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音声認識装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は従来の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、ｌａ、ｌｂ、・・・は辞書パターンメモリ
部、２　ａ＋　　２　ｂ＋　・・・はマツチング部、３
は入カバターンメモリ、４は割込信号発生回路、５は制
御部、６は表示部、７は副制御部、８はアドレスカウン
タ、９はマイクロホン、１０はＡ／Ｄ変換器、１１は前
処理部、１２は切出し部、１３は特徴量算出部である。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代　理　人　　弁理士　佐々木宗冶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音声認識装置に入力された音声の各音声区間毎の音声パ
   ターンと該装置内にあらかじめ記憶された辞書パターン
   とのパターンマッチング処理を並列的に行なう複数のパ
   ターンマッチング手段を制御する回路において、 前記音声の各音声区間毎に、前記複数のパターンマッチ
   ング手段のすべてがパターンマッチング処理を終了した
   ことを検出して１つの割込信号を発生する割込信号発生
   手段と、 前記割込信号発生手段が発生する割込信号により、前記
   複数のパターンマッチング手段がそれぞれ算出した距離
   データに基づく音声認識処理を割込制御により行なう割
   込制御手段とを備えたことを特徴とするパターンマッチ
   ング制御回路。