JPS58223192A - 鼻音識別装置 - 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】 本発明はだ入子音を含むｌ’−Ｒ１’ｔからのみ鼻音を
識別するか目”や識別装置＋’ｌに関するものである。

従来、音声信号を分析して鼻音を確実に検出する方法は
知られていない。

しかしながら、本発明者は鼻の振動、音声信号及び喉頭
の振動の３信号によって鼻音区間を検出できることを実
験で確かめ、先に鼻の振動、音声信号及び喉頭の振動の
３信号を利用し、鼻音区間のみを確実、簡便かつリアル
タイムで検出する鼻音検出装置を提供した。

以下、図面を参照しながら前記鼻音検出装置について説
明する。

第１図は先に提供した鼻音検出装置の一実施例のブロッ
ク図を示すものである。第１図において、１は鼻の振動
を検出する再振動検出器で、発話によって生じる鼻振動
を測定し、電気信号を出力するものであり、例えば振動
ピンクアップ等で構成される。２は再振動検出器１の出
力信号の包絡線を抽出する鼻エンベロープ回路で、例え
ば検波）ヒ滑回路等で構成される。３は音声を検出する
マイクで、例えば低雑音接話型マイクロホン等で構成さ
れる。４はマイク３の出力借り、すなわち音声信号の２
５〜３５（ＫＨｚ）以下の信号を取除くノ・イハスフィ
ルタ回路で、例えばアクティブフィルタ等で構成される
。６は・・イパスフィルタ回路４の出力信号の包格線を
抽出する音声エンベロープ回路で、例えば検波平滑回路
等で構成される。６は喉頭の振動を検出する喉頭振動検
出器で、発話によって生じる喉頭振動を測定し、電気信
号を出力するものであり、例えば振動ピックアップ等で
構成される。７ｉｌ′ｉ喉頭エンベロープ回路で、例え
ば検波平滑回路等で構成される。８は喉頭エンベロープ
回路７の出力信号の発生期間であってかつ音声エンベロ
ープ回路６の不発生期間のみ、鼻エンベロープ回路２の
出力信号を検出するゲート回路で、例えばアナログスイ
ッチ回路、テイジタルゲート回路等で構成される。

以上のような構成の装置において、鼻音を含む単語を発
話した時、鼻音区間のみをゲート回路８より検出するこ
とができる。しかしながら、発話の仕方により、ときに
、鼻音以外の非鼻音、多くは鼻振動の大きく発生した有
声破裂音等の子音区間をもゲート回路８の出力から鼻音
区間として検出することがあり、鼻音区間のみを特異的
に検出し、鼻音として検出する妨げとなることが明らか
となった。従って、ゲート回路８の出力信号、すなわち
鼻音区間より鼻音を検出することが固体となることが明
らかとなった。

実験によれば、鼻子音を含む単語の発話時における鼻振
動と鼻振動の大きく発生した有声破裂音等の非鼻子音を
含む単語の発話時における鼻振動の関係は、鼻子音期間
の鼻振動の大きさくＮＯ）と非鼻子音期間の鼻振動の大
きさくｎｃ）比と、鼻子音後続母音期間の鼻振動の大き
さくＮＶ）と非鼻子音後続母音期間の鼻振動の大きさく
ｎｖ）比とを比べると、後続母音期間の鼻振動比の方が
、子音期間の鼻振動比に対して著しく大きく検出される
ことが確かめられた。

従って、子音期間の鼻振動の大きさにより前記鼻音区間
信号を鼻音と非鼻音とに区分するよりも、ｍ音期間の鼻
振動の大きさにより鼻音区間信号を鼻音と非鼻音とに区
分して抽出することが確実であることが確かめられた。

本発明はこれを利用するもので・ある。

本発明の目的は、発話の仕方にかかわらず、鼻音信号を
確実、かつ簡便に識別する鼻音識別装置を提供するもの
である。

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図は本発明の一実施例における鼻音識別装置のブロ
ック図を示すものである。第２図において、１は鼻振動
検出器、２１’ｊ：鼻エンベロープ回路、３ｉ１″１：
マイク、４はバイパスフィルタ回路、６は音声エンベロ
ープ回路、６は喉頭振動検出器、７は喉頭エンベロープ
回路、８はゲート回路で、以上は第１図に示した鼻音検
出装置の構成と同じものである。９はゲート回路８の出
力信号を遅延する遅延回路で、例えばＢＢＤ等の電荷転
送素子等で構成される。１０は鼻エンベロープ回路２の
出力信号のｆｌ）音１す１間の振幅の大きさを検出する
振幅検出回路で、例えは、アナログスイッチ回路、コノ
パレータ回路等で構成される。１１は振幅検出回路１０
の出力があり、かつ遅延回路９の出力がある場合にのみ
鼻音信号を出力する処理回路で、例えば、電圧制御可変
利得回路やＡＮＤ回路等で構成される。

第３図（イ）〜（ワ）及び第４図（イ）〜（ワ）は、第
２図に示した鼻音識別装置における［いに（ｉｎｉ）Ｊ
及び発話の仕方により、鼻振動の大きく発生した非鼻音
［いで（ｉｄｅ）Ｊ　　とそれぞれ発話した場合の構成
各部の信号波形を示すものであり、以下、第３図、第４
図を参照して鼻音識別装置の動作を説明する。

第３図、第４図において、波形Ａ、ａはマイク３で検出
した音声信号を示すものであり、波形Ｂ。

ｂは・・イバスフィルタ回路４の出力信号を示すもので
ある。また波形Ｃ１Ｃは再振動検出器１で検出した外振
動の信りを示すものであり、波形り。

ｄは喉頭振動検出器６で検出した喉頭振動の信号を示す
ものである。波形Ｅ、ｅは音声エンベロ−プ回路６の出
力信号であり、バイパスフィルタ回路４の出力信号Ｂ、
ｂの包路線を抽出したものである。波形Ｆ、ｆは鼻エン
ベロープ回路２の出力信号であり、鼻振動検出器１の出
力信号Ｃ，ｃの包絡線を抽出したものである。波形Ｇ１
ｇは喉頭エンベロープ回路７の出力信号であり、喉頭振
動検出器６の出力信号り、ｄの包路線を抽出したもので
ある。波形Ｈ，ｈは音声の包絡線信号Ｅ、ａの不発生期
間を検出した音声ゲート信号を示し、また波形Ｉ、ｉは
喉頭振動の包路線信号Ｇ、ｇの発生期間を検出した喉頭
ゲート信号を示したもので、これらの音声ゲート信号Ｈ
、ｈ、喉頭ゲート信号Ｇ９ｇ／ｒｉゲート回路８内部で
生成される。波形Ｊ、ｊはゲート回路８の出力信号を示
し、喉頭ゲート信号Ｉ、ｉ及び音声ゲート信号Ｈ，ｈの
発／旧す１間のみ鼻振動の包路線信号Ｆ、ｆを検出した
ものである。すなわちゲート回路８では、音声包ｔｒ　
１ｍ　１ｍ　”ｊ　”　、ｅのＱレベルでトリガーされ
、音声包絡線（１（号Ｅ、ｅの不発生期間を表わす音声
ゲート信りＨ，ｈを発生するとともに喉頭包結線信号Ｇ
１ｇの０レベルでトリガーされ、喉頭包絡線信号Ｇ、ｇ
の発生期間を表わす喉頭ゲート信号工。

ｉを発生する。さらにゲート回路８／ｉ喉頭ゲート信号
Ｉ、ｉの発生期間内で、かつ音声ゲート信号Ｈ，ｈの発
生期間のみ、鼻包絡線信号Ｆ、ｆを出力する。したがっ
て単語１”１ｎｉＪから鼻音区間Ｔの鼻音区間信号Ｊを
、単語［ｉｄθ、１から鼻音区間ｔの鼻音区間信号ｊを
それぞれ検出する。従って、前記したように発話の仕方
により、鼻振動の大きく発生した非鼻音を含む単語（’
１ｄｅｌのゲート回路８の出力信号ｊは、鼻音を含む単
語［１ｎｉＪのゲート回路８の出力信号Ｊすなわち鼻音
区間信号に類似し、ゲート回路８の出力信号Ｊ、コで鼻
音と非鼻音を区分することは難しくなる。

一方、波形に、には遅延回路９の出力信号を示し、ゲー
ト回路８の出力信号Ｊ、ｊを遅延時間αだけ遅延したも
のである（破線は遅延前の信号を示す）。ここで遅延回
路９を構成する電荷転送素子の段数およびりａツク周波
数／′ｉ、遅延後のゲート回路８の出力信号に、ｋが鼻
エンベロープ回路２の出力信号の鼻子音あるいは非鼻子
音の後続母音１川間内に位置するような遅延時間αを与
えるように設定されている。波形り、ｌは振幅検出回路
１０の出力信号を示し、音声エンベロープ回路５の出力
層す発生１９１間内でかつ、鼻エンベロープ回路２の出
力信号が所定の閾値０以上のレベルでＨルーベルにトリ
ガーしたものである。ここで振幅検出回路１０を構成す
るコンパレータ回路は鼻エンベｐ−プ１ｉ１路２の出力
信号の鼻子音あるいは非鼻子音の後続ＢＬ音期間内で、
鼻音を発話した時の鼻振動レベル以下かつ非鼻音を発話
した時の鼻振動レベル」Ｊ−１−のレベルになるような
閾値Ｖを与える」：うに設定さねでいる。従って、鼻音
を含む単語のｊＩＪｆｆ　１ｇ１間の小振動が非俤音を
含む（４１飴のＩＬＩ音期開期間振動に比べて大きいこ
とにより、振動検出回路１０の出力層りはそれぞれ、波
形り、１となる、３よ一〕で、振幅検出回路１０の出力
Ｃａ′；３が何る１↓！Ｉ合に遅延回路９の出カイ１）
すから鼻音信りを出力−Ｊ−る処理回路１１により、遅
延した鼻音区間値りに、ｋを処理すれば、波形Ｍに示す
ように鼻音を含む単語の場合にのみ鼻音信号を検出する
ことができ、鼻振動の大きく発生した非鼻音を含む単語
の場合には波形ｍに示すように鼻音信号が検出されず、
誤認識を防止できる。

以上のように本発明の鼻音識別装置は、鼻の振動を検出
する鼻振動検出器と、音声を検出するマイクと、マイク
の出力信号をろ波する／・イパスフィルタ回路と、喉頭
の振動を検出する喉頭振動検出器と喉頭振動検出器が振
動を検出している期間でかつ、バイパスフィルタ回路の
出力がない期間の鼻振動検出器の出力を鼻音区間として
出力するゲート回路と、バイパスフィルタ回路の出力が
ある期間の鼻振動検出器の出力の大きさを検出する振１
１Ｖｉｉ検出回路と、ゲート回路の出力を遅延する遅延
回路と、振幅検出回路の出力の大きさに応じて遅延回路
の出力を制御する処理回路とで構成（−たので、発話の
１１″ツノにかかわらず、ＪＩ　尋ｒｉ’４−を含Ｉ」
・中、１ｔＸから６積音を（炙出せず、鼻ｒ〆ｔを含む
中、；ハからのみ鼻音を検１１旨することかてき、その
１゛某的価値Ｃ：犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者が先に提案した鼻音検出装置のゾロツ
ク図、第２図は本発明の一実施例である尋跨１織別装置
ｆ’ｔのブロック図、第３図（イ）〜（ワ）、第４図（
イ）〜（ワ）〜第６図は同装閥の構成各部の信ち波形図
である。。 １・・・・・・鼻振動検出器、２・・・・・・鼻エシベ
ローブ回路、３　・・・マイク、４・・・・・バイパス
フィルタ回路、６・・・音声エンベロープ回路、６・・
・・・・喉頭振動検出器、７・・・・・喉頭エンベロー
プ回路、８・・・・・・ゲート回路、９・・・　遅延回
路、１０・・・・・振幅検出回路、１１　・・・処理回
路。 特＋（１−出願人　し、業技術院長　石　坂　誠　−第
１因 ７ 第３図 両 第　３ｒｌＡ 第４図 ｔｌｅ ／Ｃ （ハ）　４−一一一 ＋ｊ、−ｉ 第４図 １１刀　　□ １ぺ←ジ 手続補正書（方式）　　　　　６ ％式％ １事件の表示 昭和６７年特許願第１０５４２１、 発明の名称 鼻音識別装置 ３補正をする者 事件との関係　　　　特　　許　　出　　願　　人６補
正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 明細書第１１頁第５行目〜第７行目の「第４図（イ）〜
（ワ）〜第６図は・・・・・・信号波形図である。」を
以下の文に補正いたします”“０ 「第４図（イ）〜（ワ）は同装置の構成各部の信号波形
図である。」 ６４８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （唯の振動を検出する再振動検出器と、音声を検出する
   マイクと、ｎｆＩ記マイクの出力信号をろ波するバイパ
   スフィルタ回路と、喉頭の振動を検出する喉頭振動検出
   器と、前記喉頭振動検出器が振動を検出している期間で
   かつ、市ｆＭｅバイパスフィルタ回路の出力がない期間
   の再振動検出器の出力を４Ｍ’　ｋ区間として出力する
   ゲート回路と、前記バイパスフィルタ回路の出力がある
   期間の鼻振動検出耐の出力の大きさを検出する振幅検出
   回路と、前記ゲート回路の出力を遅延する遅延回路と、
   前記振幅検出回路の出力の大きさに応じて遅延回路の出
   力を制御する処理回路とを備えたことを特徴とする睡音
   、職別装置。