JPH056926U - 音声認識装置用音量調整回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声認識装置に最適の振幅の音声信号を供給
するようにした音声認識用音量調整回路を提供するこ
と。 【構成】 マイクロフォン１からの音声信号の減衰量を
制御しかつ出力を音声認識装置５へ出力する可変減衰器
３と、可変減衰器３の出力を平均値整流する整流回路７
と、整流回路７の出力を上下限の基準電圧と比較する比
較器８および９と、整流回路７の出力が上限基準電圧以
上のとき可変減衰器３の減衰量を増加させ、下限基準電
圧以下のとき可変減衰器３の減衰量を低下させ、かつ可
変減衰器３の減衰量を音声認識装置５の音声認識動作
中、音声認識動作直前の減衰量に固定するシフトレジス
タ１０とを備えた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は音声認識装置の前段に使用して音声認識装置に対して適切なレベルの 音声信号を与える音声認識装置用音量調節回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の音声認識装置用音量調整回路はマイクロフォンから入力された音声信号 を利得固定の増幅器で増幅し、増幅器の出力を可変抵抗器でレベルを調整して音 声信号認識装置へ供給していた。この方法では、話者が変わる毎に可変抵抗器を 調整する必要があり、また同一の話者でも認識動作をさせる度に一定の音量で音 声認識装置へ入力することは不可能であり、結果として認識率の低下の一因とな っていた。

【０００３】 その対策として自動レベル制御付き増幅器の出力を音声認識装置へ出力すると 共に、自動レベル制御付き増幅器の出力を全波整流して、全波整流出力を調整し て自動レベル制御付き増幅器のゲインを設定していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来の自動レベル制御付き増幅器のゲイン設定方法に よるときは常時自動レベル制御付き増幅器が働いており、子音や母音の区別が付 きにくく、また自動レベル制御機能での時定数により入力信号を歪ませる結果と なって、音声認識装置において安定に音声認識動作を行うことができないという 問題点があった。また、利得固定増幅器の出力レベルをリミッタ回路で制限する 場合もあるが、音声入力レベルが低いと誤認率が高く、大き過ぎると入力信号が 歪んだりしてダイナミックレンジがとれないという問題点があった。

【０００５】 本考案は上記にかんがみなされたもので、音声信号を減衰手段で減衰させ、減 衰手段の出力を所定の範囲に制限し、かつ音声認識装置が動作をする直前におい て減衰手段の減衰量を固定することによって音声認識装置に最適の振幅の音声信 号を供給することによって、上記の問題点を解消した音声認識用音量調整回路を 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の請求項１の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォンからの音 声信号の減衰量を制御しかつ出力を音声認識装置へ出力する可変減衰器と、可変 減衰器の出力を平均値整流する整流回路と、整流回路の出力を上下限の基準電圧 と比較する比較器と、整流回路の出力が上限基準電圧以上のとき可変減衰器の減 衰量を増加させ、下限基準電圧以下のとき可変減衰器の減衰量を低下させ、かつ 可変減衰器の減衰量を音声認識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前の減衰 量に固定する可変減衰器減衰量制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】 本考案の請求項２の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォンからの音 声信号を入力しかつ出力を音声認識装置へ出力する自動レベル制御増幅器と、自 動レベル制御増幅器の出力を平均値整流する整流回路と、平均値整流出力を音声 認識装置の音声認識動作直前にサンプルホ−ルドし、音声認識装置の音声認識動 作中、ホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器の利得を制御するサンプルホ−ルド 回路とを備えたことを特徴とする。

【０００８】 本考案の請求項３の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォンからの音 声信号を入力しかつ出力を音声認識装置へ出力する自動レベル制御増幅器と、自 動レベル制御増幅器の出力をピ−クホ−ルドするピ−クホ−ルド回路と、ピ−ク ホ−ルド回路の出力を音声認識装置の音声認識動作直前にサンプルホ−ルドし、 音声認識装置の音声認識動作中、ホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器の利得を 制御するサンプルホ−ルド回路とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案の請求項１の音声認識装置用音量調整回路によれば、マイクロフォンから の音声信号は可変減衰器で減衰のうえ音声認識装置へ出力される。一方、可変減 衰器の出力は整流回路で平均値整流され、平均値整流出力が上限基準電圧以上の とき比較器の出力によって可変減衰器の減衰量が増加させられ、下限基準電圧以 下のとき比較器の出力によって可変減衰器の減衰量が低下させられ、かつ可変減 衰器の減衰量が音声認識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前の減衰量に固 定されて、音声認識装置に最適のレベルの音声信号が供給されることになる。

【００１０】 本考案の請求項２の音声認識装置用音量調整回路によれば、マイクロフォンか らの音声信号は自動レベル制御増幅器で増幅のうえ音声認識装置へ出力される。 一方、自動レベル制御増幅器の出力は整流回路で平均値整流され、平均値整流出 力はサンプルホ−ルド回路で音声認識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前 にサンプルホ−ルドされ、ホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器の利得が音声認 識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前の値に固定されて、音声認識装置に 最適のレベルの音声信号が供給されることになる。

【００１１】 本考案の請求項３の音声認識装置用音量調整回路によれば、マイクロフォンか らの音声信号は自動レベル制御増幅器で増幅のうえ音声認識装置へ出力される。 一方、自動レベル制御増幅器の出力はピ−クホ−ルド回路でピ−クホ−ルドされ 、ピ−クホ−ルド出力はサンプルホ−ルド回路で音声認識装置の音声認識動作直 前にサンプルホ−ルドされ、ホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器の利得が音声 認識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前の値に固定されて、音声認識装置 に最適のレベルの音声信号が供給されることになる。

【００１２】

【実施例】

以下本考案を実施例により説明する。 図１は本考案の第１実施例の構成を示すブロック図である。 本第１実施例の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォン１からの出力 音声信号を増幅器２で増幅し、増幅器２で増幅された音声信号を可変減衰器（電 子ボリュ−ム）３で減衰し、可変減衰器３からの出力音声信号を利得１のバッフ ァ増幅器４で増幅しインピダンス整合させ、バッファ増幅器４の出力を音声認識 装置５に供給して制御回路６の動作指示に伴いない音声認識を行わせる。

【００１３】 バッファ増幅器４からの出力は時定数回路を含む平均値整流回路７に供給して 平均値整流し、平均値整流出力を上限レベルに対応する電圧が基準電圧として印 加してあるコンパレ−タ８および下限レベルに対応する電圧が基準電圧として印 加してあるコンパレ−タ９に供給して、コンパレ−タ８の出力をレンジダウン信 号として、コンパレ−タ９の出力をレンジアップ信号として、さらに音声認識装 置５が音声認識動作をする直前に出力される制御回路６からのレンジホ−ルド信 号とを、可変減衰器３の減衰量制御用シフトレジスタ１０に供給し、シフトレジ スタ１０を制御して、可変減衰器３の減衰量のホ−ルドを含む減衰量増減の制御 を行う。

【００１４】 上記のように構成した本発明の第１実施例において、マイクロフォン１からの 音声信号は可変減衰器３においてシフトレジスタ１０の置数デ−タに伴う減衰を 受けて、バッファ増幅器４を介して音声認識装置５に供給される。ここで、バッ ファ増幅器４において可変減衰器３の出力と音声認識装置５の入力との間の整合 がとられる。

【００１５】 バッファ増幅器４の出力は平均値整流回路７で平均値整流されて、平均値整流 出力が上限レベルに対応する電圧以下でありかつ下限レベルに対応する電圧以上 の場合はコンパレ−タ８および９は出力を発生せず、シフトレジスタ１０の置数 に変化は無く、可変減衰器３の減衰量も増減されず、可変減衰器３の減衰量が維 持されて減衰量に変化はない。整流出力が上限レベルに対応する電圧を超えてい るときはコンパレ−タ８が出力を発生しシフトレジスタ１０の置数は可変減衰器 ３の減衰量を増加させるように変更されて、可変減衰器３の減衰量は増加させら れる。整流出力が下限レベルに対応する電圧未満のときはコンパレ−タ９が出力 を発生しシフトレジスタ１０の置数は可変減衰器３の減衰量を減少させるように 変更されて、可変減衰器３の減衰量は減少させられる。

【００１６】 一方、制御回路６に動作指示信号が入力されると制御回路６から音声認識装置 ５に認識動作開始が指示され、音声認識装置５の状態が図２（ａ）に示すように ビジ−状態からからレディ状態に切り換わるとほぼ同時に、制御回路６からレン ジホ−ルド信号が出力されて、図２（ｂ）に示すようにシフトレジスタ１０の置 数がホ−ルドされて、可変減衰器３の減衰量がその直前の値に固定される。音声 認識装置６が音声認識動作を終了してビジ−状態に戻ったら、制御回路６からレ ンジホ−ルド信号に代わってフリ−ラン信号が出力されて、可変減衰器３の減衰 量の保持が解除されて、コンパレ−タ８および９の出力によって増減される状態 となる。

【００１７】 ところで、一般的には音声認識装置５は内部動作の安定のために、外部に対し てなんら動作を行わない期間がある。さらに音声認識動作が終了して外部の装置 を制御している間も音声認識装置５自体は動作を行わない期間がある。したがっ て、上限レベルに対応する電圧および下限レベルに対応する電圧を設定すること によって、音声認識装置５が動作を行っていない期間では可変減衰器３の減衰量 を上限下限を超えない範囲に音声信号のレベルが制限されて、周囲の雑音を音声 認識装置５に与えないようにされる。また、上記のように音声認識装置５が音声 認識動作を行う直前に、可変減衰器３の減衰量はその直前の減衰量に固定され、 この固定された減衰量で減衰された音声信号が音声認識装置５に入力されて、結 果として音声認識装置には最適のレベルの音声信号が供給され音声認識の認識率 が減少することになる。

【００１８】 次に本考案の第２実施例について説明する。 図３は本考案の第２実施例の構成を示すブロック図である。 本第２実施例の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォン１からの出力 音声信号を自動レベル制御増幅器１１で増幅し、自動レベル制御増幅器１１で増 幅された音声信号を音声認識装置５に供給して制御回路６の動作指示に伴いない 音声認識を行わせる。

【００１９】 自動レベル制御増幅器１１からの出力は時定数回路を含む平均値整流回路７に 供給して平均値整流し、平均値整流出力をサンプルホ−ルド回路１２に供給して 、音声認識装置５が音声認識動作をする直前に出力される制御回路６からのホ− ルド信号によって平均値整流出力をサンプルホ−ルドし、サンプルホ−ルド回路 １２の出力を利得制御信号として自動レベル制御増幅器１１に供給し、自動レベ ル制御増幅器１１の利得制御を行う。

【００２０】 上記のように構成した本発明の第２実施例において、マイクロフォン１からの 音声信号は自動レベル制御増幅器１１によって増幅されて音声認識装置５に供給 される。自動レベル制御増幅器１１の出力は平均値整流回路７で平均値整流され る。

【００２１】 一方、制御回路６に動作指示信号が入力されると制御回路６から音声認識装置 ５に認識動作開始が指示され、音声認識装置５の状態が図４（ａ）に示すように ビジ−状態からレディ状態に切り換わるとほぼ同時に制御回路６から図４（ｂ） に示すようにホ−ルド信号が出力されて、サンプルホ−ルド回路１２で平均値整 流出力がサンプルホ−ルドされ、サンプルホ−ルドされた平均値整流出力で自動 レベル制御増幅器１１の利得が制御されて、音声認識動作開始直前の利得に固定 される。音声認識装置５への音声信号は音声認識動作開始直前の利得で固定され た利得で増幅されて、音声認識装置５に供給されて音声認識される。

【００２２】 音声認識装置６が音声認識動作を終了してビジ−状態に戻ったら、制御回路６ からホ−ルド信号に代わってフリ−ラン信号が出力されて、サンプルホ−ルド回 路１２のホ−ルドが解除される。

【００２３】 しかして、音声認識装置５では、入力信号としてはアナログ／デジタル変換を 行う部分に対してできるだけダイナミックレンジを有効に使用するために、飽和 しない範囲のレベルで可能な限り大きなレベルの音声信号を供給する必要がある 。

【００２４】 前記した如く、音声認識装置５は内部動作の安定のために、外部に対してなん ら動作を行わない期間があり、さらに音声認識動作が終了して外部の装置を制御 している間も音声認識装置５自体は動作を行わない期間がある。そこで、この期 間においてサンプルホ−ルド回路１２は入力された平均値整流出力にトラッキン グし、音声認識装置５が音声認識動作を行う直前に、サンプルホ−ルド回路１２ で平均値整流出力がホ−ルドされ、自動レベル制御増幅器１１の利得が一定に制 御されて、一定利得の自動レベル制御増幅器１１で増幅された音声信号が音声認 識装置５に入力されることになり、結果として音声認識装置には最適のレベルの 音声信号が供給されて音声認識の認識率が減少することになる。

【００２５】 次に本考案の第３実施例について説明する。 図５は本考案の第３実施例の構成を示すブロック図である。 本第３実施例の音声認識装置用音量調整回路は、マイクロフォン１からの出力 音声信号を自動レベル制御増幅器１１で増幅し、自動レベル制御増幅器１１で増 幅された音声信号を音声認識装置５に供給して制御回路６の動作指示に伴いない 音声認識を行わせる。

【００２６】 自動レベル制御増幅器１１からのピ−クホ−ルド回路１３に供給して、ピ−クホ −ルドし、ピ−クホ−ルド出力はサンプルホ−ルド回路１２に供給して、音声認 識装置５が音声認識動作をする直前に出力される制御回路６からのホ−ルド信号 によってピ−クホ−ルド出力をサンプルホ−ルドし、サンプルホ−ルド回路１２ の出力を利得制御信号として自動レベル制御増幅器１１に供給して、自動レベル 制御増幅器１１の利得制御を行う。

【００２７】 上記のように構成した本発明の第３実施例において、マイクロフォン１からの 音声信号は自動レベル制御増幅器１１によって増幅されて音声認識装置５に供給 される。また、自動レベル制御増幅器１１の出力はピ−クホ−ルド回路１３によ ってピ−クホ−ルドされる。

【００２８】 一方、制御回路６に動作指示信号が入力されると制御回路６から音声認識装置 ５に認識動作開始が指示され、音声認識装置５からビジ−からレディに切り換わ るとほぼ同時に制御回路６からサンプルホ−ルド信号が出力されてサンプルホ− ルド回路１２でピ−クホ−ルド出力がサンプルホ−ルドされ、サンプルホ−ルド されたピ−クホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器１１の利得が制御されて、音 声認識動作開始直前の利得に固定される。音声認識装置５への音声信号は音声認 識動作開始直前の利得で固定された利得で増幅されて、音声認識装置５に供給さ れて音声認識される。

【００２９】 音声認識装置６が音声認識動作を終了してビジ−状態に戻ったら、制御回路６ からサンプルホ−ルド信号に代わってフリ−ラン信号が出力されて、サンプルホ −ルド回路１２のホ−ルドが解除される。この状態を模式的に示せば図４に示す 如くである。

【００３０】 しかして前記の如く、音声認識装置５では、入力信号としてはアナログ／デジ タル変換を行う部分に対してできるだけダイナミックレンジを有効に使用するた めに、飽和しない範囲のレベルで可能な限り大きなレベルの音声信号を供給する 必要がある。

【００３１】 また、音声認識装置５が前記の如く動作を行わない期間があり、この期間にお いてサンプルホ−ルド回路１２は入力されたピ−クホ−ルド出力にトラッキング し、音声認識装置５が音声認識動作を行う直前に、サンプルホ−ルド回路１２で ピ−クホ−ルド出力がホ−ルドされて自動レベル制御増幅器１１の利得が一定に 制御されて、一定利得の自動レベル制御増幅器１１で増幅された音声信号が音声 認識装置５に入力されることになり、結果として音声認識装置には最適のレベル の音声信号が供給されて音声認識の認識率が減少することになる。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明した如く請求項１の本考案によれば、可変減衰器の減衰量を音声認識 装置が音声認識動作中、音声認識動作を行う直前の減衰量に固定するようにした ため、音声認識装置に最適のレベルの音声信号が供給されることになる。また、 請求項２および３の本考案によれば、自動レベル制御増幅器の利得を音声認識装 置が音声認識動作中、音声認識動作を行う直前の利得に固定するようにしたため 、音声認識装置に最適のレベルの音声信号が供給されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本考案の第１実施例の作用の説明に供するタイ
ミング図である。

【図３】本考案の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】本考案の第２実施例の作用の説明に供するタイ
ミング図である。

【図５】本考案の第３実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ マイクロフォン ３ 可変減衰器 ５ 音声認識装置 ６ 制御回路 ７ 平均値整流回路 ８および９ 比較器 １０ シフトレジスタ １１ 自動レベル制御増幅器 １２ サンプルホ−ルド回路 １３ ピ−クホ−ルド回路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロフォンからの音声信号の減衰量
   を制御しかつ出力を音声認識装置へ出力する可変減衰器
   と、可変減衰器の出力を平均値整流する整流回路と、整
   流回路の出力を上下限の基準電圧と比較する比較器と、
   整流回路の出力が上限基準電圧以上のとき可変減衰器の
   減衰量を増加させ、下限基準電圧以下のとき可変減衰器
   の減衰量を低下させ、かつ可変減衰器の減衰量を音声認
   識装置の音声認識動作中、音声認識動作直前の減衰量に
   固定する可変減衰器減衰量制御手段とを備えたことを特
   徴とする音声認識装置用音量調整回路。
2. 【請求項２】 マイクロフォンからの音声信号を入力し
   かつ出力を音声認識装置へ出力する自動レベル制御増幅
   器と、自動レベル制御増幅器の出力を平均値整流する整
   流回路と、平均値整流出力を音声認識装置の音声認識動
   作直前にサンプルホ−ルドし、音声認識装置の音声認識
   動作中、ホ−ルド出力で自動レベル制御増幅器の利得を
   制御するサンプルホ−ルド回路とを備えたことを特徴と
   する音声認識装置用音量調整回路。
3. 【請求項３】 マイクロフォンからの音声信号を入力し
   かつ出力を音声認識装置へ出力する自動レベル制御増幅
   器と、自動レベル制御増幅器の出力をピ−クホ−ルドす
   るピ−クホ−ルド回路と、ピ−クホ−ルド回路の出力を
   音声認識装置の音声認識動作直前にサンプルホ−ルド
   し、音声認識装置の音声認識動作中、ホ−ルド出力で自
   動レベル制御増幅器の利得を制御するサンプルホ−ルド
   回路とを備えたことを特徴とする音声認識装置用音量調
   整回路。