JPS60200177A - 信号処理方法 - Google Patents
信号処理方法Info
- Publication number
- JPS60200177A JPS60200177A JP59057161A JP5716184A JPS60200177A JP S60200177 A JPS60200177 A JP S60200177A JP 59057161 A JP59057161 A JP 59057161A JP 5716184 A JP5716184 A JP 5716184A JP S60200177 A JPS60200177 A JP S60200177A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectrum
- output
- circuit
- signal
- sound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
支髪豆Ｉ
本発明は、全体として１つの傾向を持つ分布をなすとと
もに部分的にもある傾向を持つ分布をなしている信号か
ら前記部分的傾向分を検出する信号処理方法、より具体
的には、音声信号から音韻情報を抽出するための方法に
関する。
もに部分的にもある傾向を持つ分布をなしている信号か
ら前記部分的傾向分を検出する信号処理方法、より具体
的には、音声信号から音韻情報を抽出するための方法に
関する。
良末韮遣
第１図において、曲線Ａは音声信号のあるフレームにお
ける周波数分布曲線で、該曲線Ａは、全体としては例え
ば直線ｙにて示すように周波数が高くなるに従って出力
レベルが低下する傾向を有するが、部分的にもＢ、、Ｂ
２ 、Ｂ３にて示すように為る傾向を有している。而し
て、音声認識の一手法において、前記音声信号Ａから音
韻情報Ｂ ｌ 、Ｂ２ ＋ Ｂ３を抽出して音声認識を
行うようにしているが、音声信号から音韻情報を抽出す
る際、音源声道特性により高域周波数の劣化が問題とな
る。高域まで精度良い音韻情報の抽出をするために、従
来、最小自乗近似直線を用いて補正する方法が提案され
ている。この方法は、音声スペクトルＸ１（ｉ＝チャン
ネル数）をｙ＝ａ・ｉ＋ｂで近似し、Ｘｌ−（ａ争ｔ＋
ｂ、）を新たな音声スペクトルの特徴量とするもので、
前記ａ、ｂは、 でめるが、この処理は計算量が多く、複雑で信号処理に
時間がかかり、しかも高価となる欠点を有している。
ける周波数分布曲線で、該曲線Ａは、全体としては例え
ば直線ｙにて示すように周波数が高くなるに従って出力
レベルが低下する傾向を有するが、部分的にもＢ、、Ｂ
２ 、Ｂ３にて示すように為る傾向を有している。而し
て、音声認識の一手法において、前記音声信号Ａから音
韻情報Ｂ ｌ 、Ｂ２ ＋ Ｂ３を抽出して音声認識を
行うようにしているが、音声信号から音韻情報を抽出す
る際、音源声道特性により高域周波数の劣化が問題とな
る。高域まで精度良い音韻情報の抽出をするために、従
来、最小自乗近似直線を用いて補正する方法が提案され
ている。この方法は、音声スペクトルＸ１（ｉ＝チャン
ネル数）をｙ＝ａ・ｉ＋ｂで近似し、Ｘｌ−（ａ争ｔ＋
ｂ、）を新たな音声スペクトルの特徴量とするもので、
前記ａ、ｂは、 でめるが、この処理は計算量が多く、複雑で信号処理に
時間がかかり、しかも高価となる欠点を有している。
止−−１
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
例えば、音声認識システムにおいて、声道特性を正規化
するために最小自乗近似直線１とよる補正と同等の効果
を生む音声スペクトル抽出装置を提供することを目的と
してなされたものであるが、本発明が・音声スペクｉ・
ルの抽出以外の用途にも適用できることは、以下の説明
から容易に理解できよう。
例えば、音声認識システムにおいて、声道特性を正規化
するために最小自乗近似直線１とよる補正と同等の効果
を生む音声スペクトル抽出装置を提供することを目的と
してなされたものであるが、本発明が・音声スペクｉ・
ルの抽出以外の用途にも適用できることは、以下の説明
から容易に理解できよう。
Ｅ−」
本発明の構成について、以下、実施例に基づいて説明す
る。
る。
本発明は、Ｌ述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
理解を容易にするために、音声認識に適用した場合の例
について説明すると、原理的には、第１図に示すような
、フィルタバンク等で得られる周波数分析出力（第１図
には１５ｃｈのフィルタバンク出力レベルを示す）を第
２図に示すように、ｌｃｈ〜１５ｃｈ−１ｃｈ−１５ｃ
ｈ〜ｌｃｈと繰り返すことにより周期波形（時間軸−に
の）を形成し、第２図に点線にて示した低域成分を直線
位相特性を有する高域通過フィルタで除去し、それによ
って、第３図に示すような位相ひずみのない音韻情報Ｂ
、、Ｂ２ 、Ｂ３を得るようにしたものである。すなわ
ち、最小自乗近似直線をめて補正する代りに周波数分析
した１フレ一ム分の周波数軸方向の出力波形を周期波形
とみなしてフィルタリングすることにより同等の効果を
得ようとするものである。
理解を容易にするために、音声認識に適用した場合の例
について説明すると、原理的には、第１図に示すような
、フィルタバンク等で得られる周波数分析出力（第１図
には１５ｃｈのフィルタバンク出力レベルを示す）を第
２図に示すように、ｌｃｈ〜１５ｃｈ−１ｃｈ−１５ｃ
ｈ〜ｌｃｈと繰り返すことにより周期波形（時間軸−に
の）を形成し、第２図に点線にて示した低域成分を直線
位相特性を有する高域通過フィルタで除去し、それによ
って、第３図に示すような位相ひずみのない音韻情報Ｂ
、、Ｂ２ 、Ｂ３を得るようにしたものである。すなわ
ち、最小自乗近似直線をめて補正する代りに周波数分析
した１フレ一ム分の周波数軸方向の出力波形を周期波形
とみなしてフィルタリングすることにより同等の効果を
得ようとするものである。
第４図は、本発明の−・実施例を説明するだめの構成図
で１図中、（１）は音声人力部、（２）はスペクトル分
析部、（３）は出力切り換え器、（４）は制御回路、（
５）は高域通過フィルタ回路、（６）は出力部で、１か
、らの音声入力は、例えばフィルタバンクのようなスペ
クトル分析手段（２）によりその周波数スペクトル（第
１図参照）か抽出される。この出力は出力切り換え器（
３）により、例えば出力数が１５ｃｈのときには、１ｃ
ｈ−１５ｃｈ−１ｃｈ−１５ｃｈ 〜ｌｃｈといった順
序に時系列信号に！、ＩＪ換えられる。Ｎｃｈのときも
同様であり１ｃｈ−Ｎｃｈ−１ｃｈ−Ｎｃｈ・・・・・
・としても効果は同じであることは言うまでもない。こ
こで、切り変え器（３）は１１Ｊ述のような順序の制御
信号を形成する制御回路（４）により制御されるが、こ
の回路は例えばＵ Ｐ／Ｄ ＯＷＮカウンタ回路の如き
回路で簡単に実現できる。
で１図中、（１）は音声人力部、（２）はスペクトル分
析部、（３）は出力切り換え器、（４）は制御回路、（
５）は高域通過フィルタ回路、（６）は出力部で、１か
、らの音声入力は、例えばフィルタバンクのようなスペ
クトル分析手段（２）によりその周波数スペクトル（第
１図参照）か抽出される。この出力は出力切り換え器（
３）により、例えば出力数が１５ｃｈのときには、１ｃ
ｈ−１５ｃｈ−１ｃｈ−１５ｃｈ 〜ｌｃｈといった順
序に時系列信号に！、ＩＪ換えられる。Ｎｃｈのときも
同様であり１ｃｈ−Ｎｃｈ−１ｃｈ−Ｎｃｈ・・・・・
・としても効果は同じであることは言うまでもない。こ
こで、切り変え器（３）は１１Ｊ述のような順序の制御
信号を形成する制御回路（４）により制御されるが、こ
の回路は例えばＵ Ｐ／Ｄ ＯＷＮカウンタ回路の如き
回路で簡単に実現できる。
切り変え器（３）により時系列（Ｕ号に変換された信号
（第２図参照）は直線位相特性を有する高域通過フィル
タ回路（５）を経て低域成分（第２図の点線成分）が除
去されて出力される（第３図参！！＠）。
（第２図参照）は直線位相特性を有する高域通過フィル
タ回路（５）を経て低域成分（第２図の点線成分）が除
去されて出力される（第３図参！！＠）。
第５図は、直線位相特性を有する高域通過フィルタの−
・例を示すブロック線図で、このフィルタはくし形フィ
ルタと全極フィルタをｌＲ続接続したものを縦続した構
成（８）、（８’ ）の低域通過フィルタに位相補正器
（１３）を並列接続して減！（１４）して高域通過フィ
ルタとしたもので、図中、（ｌ ｌ）、（１１’ ）、
（１’３）、（９）、（９’ ）は遅延器で、これら遅
延器のＺ−１。
・例を示すブロック線図で、このフィルタはくし形フィ
ルタと全極フィルタをｌＲ続接続したものを縦続した構
成（８）、（８’ ）の低域通過フィルタに位相補正器
（１３）を並列接続して減！（１４）して高域通過フィ
ルタとしたもので、図中、（ｌ ｌ）、（１１’ ）、
（１’３）、（９）、（９’ ）は遅延器で、これら遅
延器のＺ−１。
Ｚ−７，７−８は夫々１基本周期、７基本周期、８基本
周期の遅延を表わしており、（８）及び（８′）におい
て、８基本周期の遅延器（９）及び（９′）の出力が加
算器（１０）、（１０’ ）において入力と加算される
。この加算器（１０）及び（ｉｏ’）にはこの出力の１
基本周期の遅延器（１１）及び（１１’ ）出力が加算
されに係数器（１２）及び（１２′）でに倍される。
周期の遅延を表わしており、（８）及び（８′）におい
て、８基本周期の遅延器（９）及び（９′）の出力が加
算器（１０）、（１０’ ）において入力と加算される
。この加算器（１０）及び（ｉｏ’）にはこの出力の１
基本周期の遅延器（１１）及び（１１’ ）出力が加算
されに係数器（１２）及び（１２′）でに倍される。
今 ｋ ＝ １ 、／ ８としたときのシステム関数Ｈ
，（Ｚ）は ６４ （Ｚ２−２ ２）２ となり高域通過フィルタを形成する。この回路はマイク
ロプロセッサで容易に構成できる。またこの式は書き変
えると となる。
，（Ｚ）は ６４ （Ｚ２−２ ２）２ となり高域通過フィルタを形成する。この回路はマイク
ロプロセッサで容易に構成できる。またこの式は書き変
えると となる。
第６図は、上記（２）式に基づいた回路構成の、−例を
示す図で、第６図において、（９−１）〜（９−７）及
び（９−１）’〜（９−７）’はＺ−゛の１基本周期の
遅延器で、夫々の出力を加算器（１２）及び（１２’）
でに倍（ここではに＝１／８）して加算し、一方、ｚ−
ｙの遅延は（９−７）の出力を用い、減算器（１４）で
加算器（１２’）の出力を引くことにより出力（１５）
を得ることから高域通過フィルタを実現することができ
る。この遅延器はアナログシフトレジスタ（Ａ Ｓ Ｒ
）例えばＢ、Ｂ、Ｄ或いはＳ／８回路等を用いて容易に
実現できる。
示す図で、第６図において、（９−１）〜（９−７）及
び（９−１）’〜（９−７）’はＺ−゛の１基本周期の
遅延器で、夫々の出力を加算器（１２）及び（１２’）
でに倍（ここではに＝１／８）して加算し、一方、ｚ−
ｙの遅延は（９−７）の出力を用い、減算器（１４）で
加算器（１２’）の出力を引くことにより出力（１５）
を得ることから高域通過フィルタを実現することができ
る。この遅延器はアナログシフトレジスタ（Ａ Ｓ Ｒ
）例えばＢ、Ｂ、Ｄ或いはＳ／８回路等を用いて容易に
実現できる。
廟−−」
以ヒの説明から明らかなように、本発明によると、簡単
な構成により、位相ひずみのない最小自乗近似直線で補
正したとほぼ等しい効果のある音岸スペクトルを抽出す
ることかできるものであるが、本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、光スペクトルの分析等その他
種々の応用がｊｒ（能であり、より一般的には、全体と
して１つの傾向を持つ分布を持つとともに部分的にもあ
る傾向を持つ分布をなしているような信号から前記部分
的傾向を持つ成分を検出することが６ｆ能である。
な構成により、位相ひずみのない最小自乗近似直線で補
正したとほぼ等しい効果のある音岸スペクトルを抽出す
ることかできるものであるが、本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、光スペクトルの分析等その他
種々の応用がｊｒ（能であり、より一般的には、全体と
して１つの傾向を持つ分布を持つとともに部分的にもあ
る傾向を持つ分布をなしているような信号から前記部分
的傾向を持つ成分を検出することが６ｆ能である。
第１図乃至第３図は、本発明の動作原理を説明するため
の周波数スペクトラム、第４図は、本発明の一実施例を
説明するための電気的ブロック線図、第５図は、直線位
相特性を有するフィルタのブロック線図、第６図は、第
２式に基づいた回路構成図である。 ｌ・・・名声人力部、２・・・スペクトル分析部、３・
・・出力＋ｊＪり換え器、４・・・制御回路、５・・・
高域通過フィルタ、６・・・出力部。 第３図 第４図
の周波数スペクトラム、第４図は、本発明の一実施例を
説明するための電気的ブロック線図、第５図は、直線位
相特性を有するフィルタのブロック線図、第６図は、第
２式に基づいた回路構成図である。 ｌ・・・名声人力部、２・・・スペクトル分析部、３・
・・出力＋ｊＪり換え器、４・・・制御回路、５・・・
高域通過フィルタ、６・・・出力部。 第３図 第４図
Claims (1)
- 配列順に、全体として１つの傾向を持つ分布をなすとと
もに、部分的にも成る傾向を持つ分布をなしている複数
の出力を、第１ステツプにおいては、その配列順に従っ
て時系列的にそれらの出力を取り出し、次いで、第２ス
テツプにおいては、その配列順を逆にして同様の処理を
行い、それら２つのステップを交互に繰り返して得た出
力から１つのステップの２倍の周期を持つ周波数出力を
除去して前記部分的傾向を検出するようにしたことを特
徴とする信号処理方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057161A JPS60200177A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 信号処理方法 |
| GB08507023A GB2158980B (en) | 1984-03-23 | 1985-03-19 | Extraction of phonemic information |
| FR858504327A FR2561808B1 (fr) | 1984-03-23 | 1985-03-22 | Procede et systeme de traitement de signal visant a l'extraction d'une information phonematique et filtre de phase lineaire |
| DE19853510660 DE3510660A1 (de) | 1984-03-23 | 1985-03-23 | Verfahren und einrichtung zum verarbeiten eines signals |
| FR8604478A FR2580876A1 (fr) | 1984-03-23 | 1986-03-27 | Filtre de phase lineaire |
| GB08700623A GB2184312B (en) | 1984-03-23 | 1987-01-12 | Analog linear phase filter |
| US07/415,481 US5150413A (en) | 1984-03-23 | 1989-10-02 | Extraction of phonemic information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057161A JPS60200177A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200177A true JPS60200177A (ja) | 1985-10-09 |
| JPH056669B2 JPH056669B2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=13047835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59057161A Granted JPS60200177A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200177A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63153598A (ja) * | 1985-11-21 | 1988-06-25 | 株式会社リコー | 音声スペクトル分析方法 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59057161A patent/JPS60200177A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63153598A (ja) * | 1985-11-21 | 1988-06-25 | 株式会社リコー | 音声スペクトル分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056669B2 (ja) | 1993-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |