JPS58223190A - 破裂音識別装置 - 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】 本発明は破裂音を音韻別に識別する破裂音識別装置に関
するものである。

従来、破裂音の識別はマイクロホンにより検出した音声
波より破裂音に特徴的な周波数成分を周波数フィルター
等で検出することにより行っているが、破裂音の持続時
間は約１０〜２０ｍＢと短く破裂音の各音韻を確実に識
別する方法は知られていない。

本発明の目的は破裂音の各音韻を簡便、確実、かつリア
ルタイムで識別する破裂音識別装置を提供することであ
る。

実験によれば、破裂音発話時の口気流の流速波形は各音
韻によって空間的に特有なパターンを示す。一般的に破
裂音は舌又は唇によって形作られる日中の閉鎖によって
口内圧が上昇し、それが−気に開放される時に生ずる音
であるから、日中の閉鎖点の形成される位置により破裂
時の口気流の方向が異なる現象が見られる。例えば、／
ｐ／の有声音である／ｂ／は唇によって閉鎖が形成され
るので、開放に伴う口気流はほぼ正面の方向に流出する
。同様に／に／と／ｑ／は日中の奥の方で閉鎖を形成し
、／１／と／ｄ／は舌と歯茎で閉鎖を比較的前方で形成
するため、それぞれ口気流の方向が前方やや下方、前方
下方に向いている。第１図ｄは実験による結果例を示す
もので、特定の発話者により破裂音／ｐａ／ｌ／ｌａ／
＋／ｋａ／とそれぞれの有声音である／ｂ　ａ／ｊ　／
ｄ　ａ／。

／ｑａ／を発話した場合の口気流の分布パターンを測定
したものである。０は口の位置を示すが、破裂音／ｐ／
、／ｂ／は水平線。Ｉに対して、はぼ０°〜２ｏ０の位
置に口気流の方向が分布している。破裂音／　ｋ／　＋
　／　ｑ　／の口気流はこれに対して２００〜５０°の
位置に分布しており、破裂音／ｌ／ｊ／ｃｌ／は４６°
〜７ｏ０の位置に口気流の方向が分布している。したが
ってこれらの口気流の検出は、第１図すに示すように複
数個の口気流検出器１ａ〜１ｗを口を中心に一定の角度
を持って配置するととにより可能となり、各音韻に特有
な口気流パターンを標準パターンとして記憶しておけば
、未知の口気流パターン入力に対しては、口気流標準パ
ターンとの一致度を見ることにより、各音韻（ｐｂ、ｔ
ｄ、ｋｑ）に分離することができる。しかしながら、破
裂音発話時の口気流の方向は音韻によりてほぼ前記のよ
うに分離できるが、発話者が異なったり、同一発話者で
も発声の仕方によっては口気流の方向が少しずつ異なり
、特に／ｋＳ　ｑ／と／ｌ＋ｄ／の境界かはつきシせず
、分離が困難な場合がある。これに対して本発明による
破裂音識別装置では、複数の口気流検出器からの出力信
号を隣接した口気流検出器からの出力信号により側抑制
をかけ、口気流パターンの境界を強調し、各音韻の口気
流標準パターンとの一致度による破裂音音韻識別を容易
にしている。

以下、本発明の実施例について図面とともに説明する。

第２図は、本発明の破裂音識別装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

図におい”１（１ａ、１ｂ、１ｃ”’１’ｖ、ＩＷは発
話時の口気流の流速および流速の変化（加速度）を検出
する複数個の口気流検出器であり、たとえば、熱線式風
速検出器や風防を除去したマイクロホンなどで構成され
る。これらの口気流検出器１ａ。

１ｂ、１ｃ・１ｖ、１ｗは第１図すに示されるように発
話者の口の前方で発話にともなう口気流が検出できる距
離に、口を中心にしてそれぞれ異なる角度をなすように
分散して配置される。２ａ。

２ｂ　、　２ｃ　、・２ｖ、２ｗはそれぞれ口気流検出
器１ａ、１ｂ、１ｃｍ１ｖ、１ｗの出力信号を隣接する
口気流検出器の出力信号の大きさにより抑制する側抑１
ｔｉ１１回路である。この側抑制回路２ａ。

・・・２ｗは一種の空間的な微分を行い、信号が変化す
るところを強調し、特徴を際立たせる効果がある。３は
口気流標準パターン記憶回路で、破裂音の各音韻に特徴
的な口気流パターンを記憶しているメモリである。４は
口気流パターン識別回路で、側抑制回路２ａ　・２ｗの
出力信号のパターンと口気流標準パターン記憶回路３に
記憶されている破裂音の口気流標準パターンを比較し両
者の一致度により各音韻を識別する。

第３図に側抑制回路２ａ、２ｂ・・２ｖ、２ｗの詳細を
示しさらに説明する。

図において、２１ｂは口気流検出器１ａの出力と口気流
検出器１ｃの出力とを加算する加算回路、２２ｂは加算
回路２１ｂの出力を捧に減衰する捧減衰回路、２３ｂは
口気流検出器１ｂの出力から捧減衰回路２２ｂの出力を
減算する減算回路、２４ｂは減算回路２３ｂの出力によ
り利得が変化する可変利得増巾器である。２１Ｃは口気
流検出器１ｂの出力とさらに隣接するもう一方（ｃｈ４
）の口気流検出器の出力を加算する加算回路、２２（＋
は加算回路２１ｃの出力を凭に減衰する凭減衰回路、２
３ｃは口気流検出器１Ｃの出力から捧減衰回路２２ｃの
出力を減算する減算回路、２４ｃは減算回路２３０の出
力により利得が変化する可変利得増巾器である。２３ａ
は口気流検出器１ａの出力から口気流検出器１ｂの出力
を減算する減算回路、２４＆は減算回路２３ａの出力に
より利得が変化する可変利得増巾器である。

以上のように側抑制回路２ａ、２ｂ、２ｃは構成される
。他の側抑制回路についても同様に構成される。

第４図は側抑制回路の機能を示す信号波形図で、以下、
第３図、第４図を用いて本発明の実施例の動作を説明す
る。

発話者により破裂音が発話された時、ｎ気流検出器１ａ
・・１ｗ（本実施例では２３個のｎ気流検出器を備えて
いるものとする）にはその時の破裂音のｎ気流の速度又
は加速度に比例した信号が出力される。この出力信号は
空間的に破裂音の各音韻（Ｐ＋　ｔｌｋｌｂｌｄ１９）
毎に特徴的な・（ターンを示す。第４図に破線で示した
パターンはその一例である。

このｎ気流検出器１ａ、・・・１Ｗからの出力信号のパ
ターンは、側抑制回路２ａ、・・・２Ｗにより第４図に
実線で示すパターンに変形されるが、その信号処理につ
いてｎ気流検出器１ｂの出力信号の一処理に注目して説
明する。

ｎ気流検出器１ａの出力信号をＡ１同様にｎ気流検出器
１ｂの出力信号をＢ、ｎ気流検出器１Ｃからの出力信号
をＣとすると、側抑制回路２ｂにおける可変利得増巾器
２４ｂの利得は次の様に表わされる。

利得（ｄＢ）＝ｋ・（Ｂ−Ｖ２（Ａ＋Ｃ）ｌ・・・・・
・（１）（ただしに；定数） 従って、Ａ＝Ｂ＝ｃの場合（隣接するｎ気流検出器の出
力が同一の大きさの時）、利得はｏｄＢとなり、ｎ気流
検出器１ｂの出力信号が増幅されることなくそのまま出
力される。Ｂ　＞ｈ　（Ａ　−１−Ｃ）の場合には、利
得は正となり、入力信号を増幅して出力する。Ｂ＜’／
ｚ（Ａ＋Ｃ）の場合には、利得は負となり、入力信号を
減衰させて出力する。

ｎ気流検出器１Ｃの出力信号については、隣接するｎ気
流検出器１ｂ、１ｄの出力信号により、側抑制回路２Ｃ
において前記と同様な処理が行われる。

以下、ｎ気流検出器１ｄ、・・・１ｖの出力信号につい
て、それぞれ側抑制回路２ｄ、・・２ｖにおいて同様の
処理が行われる。

なおｎ気流検出器１ａはｎ気流検出器１ｂとのみ隣接し
ているので、ｎ気流検出器１ａの出力信号についてｎ気
流検出器１ｂの出力信号のみによって側抑制がかけられ
る。

このように側抑制回路２ａ、・・・２Ｗは、隣接するｎ
気流検出器の出力の和の■を当該口気流検出器の出力が
超すと、当該口気流検出器の出力信号を増幅して出力し
、逆の場合には減衰して出力し、空間的に配置された各
ｎ気流検出器の出力に対し、一種の空間的な微分を行い
、空間的に信号が変化しているところを強調する。

ｎ気流パターン識別回路４では、側抑制回路２ａ・・・
２ｗからの出力と、ｎ気流標準パターン記憶回路３にあ
らかじめ登録されている各音韻別のｎ気流標準パターン
を比較し、その一致度より破裂音をｐｂ、ｔａ、ｋｇの
音韻群に識別する。

以上のように本発明は複数個のｎ気流検出器と各ｎ気流
検出器の出力信号を互いに隣接するｎ気流検出器の出力
信号によりコントロールする側抑制回路に通し特徴抽出
を行った後、あらかじめ登録しておいた破裂音の各音韻
のｎ気流標準パターンとの比較を行い両者の一致度より
破裂音の各音韻を識別するように構成したので、各音韻
の識別を簡便、１ｉｌｌｉ実かつリアルタイムで行うこ
とができ、その実用効果は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による破裂音識別装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は同実施例における側抑制回路の詳
細なブロック図である。第３図ａは第１図におけるｎ気
流検出器の配置を示す図、第３図すは破裂音の分布を示
す図である。第４図は本発明の一実施例の動作を説明す
る信号波形図である。 １ａ、１ｂ、１ｖ、Ｉｗ・・・・・・ｎ気流検出器、２
ａ　、２ｂ　、２ｖ　、２ｗ・・・・・・側抑制回路、
３・・・・・・ｎ気流標準パターン記憶回路、４・・・
・・・ｎ気流パターン識別回路。 ’ｉｔ　ｉ”ｔ　七μｍ１人　　　工業王灸イ行戸宏ｆ
を　　　ス３　】４と　吉べ　〜手続補正書（方式）　
　　　　６ 昭和６７年／θ月７２日 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和６７年特許願第１０５４１９号 ２発明の名称 破裂音識別装置 ３補正をする者 ６補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ６３７− １補正の内容 明細書第１０頁第３行目〜第７行目の「第１図は・・・
・・・示す図である。」を以下の文に補正いたします。 ［第１図（ａ）は破裂音の分布を示す図、第１図（ｂｌ
は口気流検出器の配置を示す図である０第２図は本発明
による破裂音識別装置の一実施例を示すブロック図、第
３図は同実施例における側抑制回路の詳細なブロック図
である。］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 口の前方に、口から異なる角度をなす位置に配置された
   複数個の口気流検出器と、前記複数個の口気流検出器の
   各出力信号を互いに隣接する口気流検出器の出力信号に
   より制御する複数個の側抑制回路と、破裂音の各音韻の
   標準的な口気流パターンを記憶する口気流標準パターン
   記憶回路と、前記複数個の側抑制回路の出力と前記口気
   流標準パターン記憶回路内の口気流標準パターンとの一
   致度より破裂音の各音韻を識別する口気流パターン識別
   回路から構成され、破裂音発話時の口気流パターンの特
   徴から破裂音を検出することを特徴とする破裂音識別装
   置。