JPS6057898A - 音声登録方式 - 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】 〈発明の技術分野〉 本発明は入力された音声を音節毎に認識する日本語音声
入力装置の改良に関し、更に詳細には音節等のより細分
化された単位の特徴を抽出して装置に登録するとき、発
声した音声か不良音声であるか否かを検出して、オペレ
ータに報知するようにしだ音声登録方式の改良に関する
ものである。

〈発明の技術的背景とその問題点〉 一般に音節を単位として入力音声を認識する方式の日本
語音声入力装置においては、入力音声を音節単位にセグ
メント化して音節のセグメンテーションを１行ない、次
に各音節から抽出した特徴パターンを予め登録している
音節標準パターンと比較照合（パターンマツチング）し
て最も類似した標準パターンが属する音節を識別結果と
するように成している。

また、このような装置において、従来は孤立で発声した
単音節、母音と単音節を組みにして発声した音声、また
は予め選定された語句を発声した音声から抽出した単音
節から抽出しだ特徴ノ々ターンを標準パターンとして登
録していた。

しかし、このような従来の音声登録方式においては、抽
出した特徴デターンを標準パターンとして登録するだけ
であり、オペレータとしては登録すべき単音節を含む音
声を適切な発声速度等で発声したか否かを判断すること
が出来なかった。

〈発明の目的〉 本発明は上記諸点に鑑みて成されたものであり、連続音
声の認識に適した音節標準パターンを発声者の音声登録
時の負担を少なくして能率よくスムーズに登録すること
が出来る音声登録方式を提供することを目的とし、この
目的を達成するため、本発明の音声登録方式は、語句を
発声することによりこの発声された音節中に含まれる特
定の音節等の細分化された単位の特徴を抽出して装置に
登録するに際し、発声された音声の韻律情報を検出し、
予め設定された規定の韻律情報と比較して規定外の不良
音声を検出して報知せしめるように構成されており、ま
た本発明の実施例によれば発声された音声のモーラ数（
音節数）、テンポ（発声速度）及び音程（基本周波数）
等の韻律情報を検出し、規定外の不良音声である場合、
規定のモーラ数、テンポ及び音程等をブザー音で出力し
てオペレータに警告すると同時に正しい発声方法を示し
、言い直しを指示するように成されている。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明の音声登録方式を実施した日本語音声入
力装置の構成を示すブロック図である。

第１図において、１はマイク（図示せず）等によシミ気
信号に変換され発声された入力音声情報を増幅するアン
プであり、このアンプ２の出力はアナログ・ディジタル
変換手段２によってＡ−Ｄ変換され、このＡ−Ｄ変換さ
れた信５・は音響処理部３に入力され、この音響処理部
３で入力音声が分析されて音節のセグメンテーションが
行なわれて音節が抽出され、また入力音声のモーラ数、
テンポ及び音程等の韻律情報及び各音節の特徴−々ター
ン；Ｐｉ　が検出される。

４は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、５は発声すべき語句
群を語句及びその語句に含まれる音節のうち登録する音
節を指示する情報、更には規定の各韻律情報を記憶した
語句集メモリ、６はこの語句集メモリ５から読出された
一つの語句データを記憶する語句バッファ、７は音節標
準パターンメモリ、８は音節特徴バッファ、９は音声信
号波形バッファ、ｌＯは周波数発生器、１１はディジタ
ル・アナログ変換手段、１２はアンプ、１３はディスプ
レイである。

次に上記の如く構成された装置の動作を第２図に示す動
作フロー図を参照して説明する。

第２図は本発明の音声登録方式の処理フローを示す図で
ある。

装置内の語句集メモリ５は上記したように予め語句と、
その語句に含まれる音節のうち登録する音節を指示する
情報と、その語句の規定の各韻律情報を記憶している。

今、装置に音節標準パターンを登録するため、キーボー
ド（図示せず）等の所定のキー等を操作して装置を登録
モードにすると、ステップｎ１（第２図）においてＣＰ
Ｕ４は語句集メモリ５より発声語句を読み出して登録す
る音節を明示してディスプレイ１３上に表示して発声す
る語句をオペレータ（発声者）に指示する。

例えば読み出された発声語句Ｗｉ　が「山脈」で／さ／
、／みゃ／’、／（、／の３音節を登録する場合につい
て説明する。

まずＣＰＵ４は語句集メモリ５より発声語句Ｗｉ　を読
み出して語句バッフ７６に記憶する。

語句集メモリ５には第３図（ａ）に示すように複数の語
句Ｗｉ（ｉ＝１〜ｎ）が記憶されており、この語句の内
部フォーマットは第３図（ｂ）に示すように音節数Ｍ。

の記憶領域、１ｆ−ｔ’Ｊ音節音節明示情報記憶領域、
音節番号Ｂの記憶領域、標準音節区間長情報Ｓｏｉ　の
記憶領域及び標準基本周波数情報ｆｏｉ　の記憶領域よ
り構成されており、発声語句Ｗｉが「山脈」で／さ／、
／みや／、／ぐ／の３音節を登録する場合にはモーラ数
（音節数）Ｍが「４」、登録音節は第１．第３．第４音
節であることをピット１て表わしたデータＡ＝ ＜１０１１００００＞、語句を音節番り“で表現したデ
ータＢ＝ｒ１１，６８，８３，８，０．・・・」、各音
節の発声速度に関連した標準音節区間長情報（単位１０
ｍ秒）　（Ｓｏｔ　、　ＳＯ２、Ｓｏｓ　、　ＳＯ４ｓ
＝　）　＝（３０，３０，３０，３０，・・・〕及び各
音節の標準音程である基本周波数情報（単位Ｈｚ　）　
（ｆｏ＋　ｈｆｏ２−ｆｏｓ、ｆｏ４．−）＝（１２０
，１１０，１１５゜１０５１・・・〕が続いて記憶され
ている。

ステップｎｌにおいて、まず語句バッフ７６に記憶され
る発声語句の語句内部コードＷｉ　がロードされ、ＣＰ
Ｕ４は状態カウンタ（Ｊ）を１にセットし、次にデータ
Ａの第Ｊビットが１であるか否かを判定し、判定結果が
１であればシンボル記り、例えば括弧（１）をＩ；（Ｊ
加し、次に音節文字変換を実行する。この変換動作は第
４図に示した音節テーブルメモリに記憶された音節番り
と文字コードの対応データにもとすいて音節番号を文字
コードに変換する。次にＪの値を＋１してＪの値が音節
数Ａの値を越えたか否かを判定し、Ｊ＞Ａになるまで上
記の動作を繰返す。またデータＡの第ＪビットがＯであ
ればシンボル記号の附加動作の処理を飛ばして、即音節
文字変換を実行する。このような一連の動作によって登
録する音節を明示するシンボル記号を附加したかな文字
コード列が作成され、そのかな文字コード列が出力され
て、音節を記号（１）でくくって第５図に示すように明
示してディスプレイ１３に表示して発声する語句全オペ
レータに指示する。

なお、上記の例では登録する音節を明示する記りＤは括
弧としているが、これに限定されるものではなく、鍵括
弧、アンダーライン等の他の記号、または登録音節をグ
レイ表示゛または異なるカラーで表示する等、登録する
音節を他の音節と区別して明示し得るものであれば良い
。

次にオペレータ（発声者）はディスプレイ１３上の表示
を見て／さんみゃ〈／と発声する（ｎ２）と、この音声
はマイク１４によって電気信りに変換され、アンプ１で
増幅された後、アナログ・ディジタル変換手段２でＡ−
Ｄ変換されて音響処理ｊ１４３に入力される。

音響処理部３はディジタル変換された入力腎−を分析し
て音節を抽出しく　１１３　）、次に各音節の特徴パタ
ーンを抽出しくｎ４）、次にモーラ数（音節数）、テン
ポ（発声速度）等を検出して、これらの特徴量を音節特
徴バッファ８に一時記憶する。また検出したモーラ数、
テンポ等について、語句集メモリ５に記憶された規定の
モーラ数、標準音節区間長等と比較して、モーラ数は正
しいか、テンポは規定範囲かを判定して（ｎ　５　ｒ　
ｎ　６　）、もし規定範囲外の音声であれば、その語句
（山脈）の正しい韻律情報（正しいモーラ数、標準のテ
ンポ等）をＤ／Ａ変換手段１１を介してブザー音として
スピーカ１５に詐告音（１１７）を発生する。

これによって、オペレータに轡告すると同時に正しい発
声方法をブザー音によって教えて言い直しを指示するこ
とになる。

ｍｌｆ」！４青５んのＡ金山について今少１−緒明する
と、語句を発声した音声から音節のセグメンテーション
によって音節を抽出し、その音節列から音節数（モーラ
数）Ｍと発声速度（テンポ）Ｓｉ　を検出し、同時に各
音節の基本周波数（音程）ｆｉを検出して次の如き韻律
情報を得る。

（ただし、ｉは第ｉ音節であることを表わしている） 第６図は語句として「山脈」を発声した場合の音節のセ
グメンテーションと韻律情報の検出の例を示した図であ
り、音節波形の撓形（４）に対して各韻律情報を次のよ
うに検出する。

（Ｉ）音節数（モーラ数）二Ｍ４ （Ｉ］）発声速度（テンポ）　：　Ｓｉ　（０，４，０
，２，０，３５０，２５） 唾基本周波数（音程）：　ｆｉ　（１１０，１２０゜１
３０，１００） 一方、発声語句を記憶した語句内部フォーマットには＠
３図（ｂ）に示すように韻律情報が記述されており、こ
れらの記憶内容にもとすいて、次の如き予め規定された
韻律情報が読み出される。

（なお、偏差σＳｏｉ　及びσｆｏｉ　はそれぞれ一定
値（例えば±４０９６．±ｘ０９６）として装置内に記
憶している。） 第３図（ｂ）に示した発声語句「さんみやく」に対して
は規定の各韻律情報が次のようにＣＰＵ４に読み出され
る。

（Ｉ）音　節　数二Ｍｏ　１１ト （Ｉｆ）発声速度　：５ｏｉ（第ｉ音節の標準区間長）
σ５ｏｉ（第１音節の区間長偏差） Ｓ□、０．３’５ｅｃｔσＳｏｔ±４０％５ｏ２０．３
　ｈσＳＯ２±４０ Ｓ０３０．３　、　ｈ　（ＴＳｏ３　±４０ＳＯ４０，
３ｐ　σＳＯ４±４０ （至）基本周波数：ｆｏｉ（第ｉ音節の標準音程）σｆ
ｏｉ（第ｉ音節の音程偏差） ｆｏｔ、１２０Ｈｚ、σｆＯ□±１０％ｆｏ２１１０　
ｊσｆＯ□±１０ ｆ　０３１１５　ｊσｆｏｓ±１０ ｆｏ４１０５　、σｆｏ４±１０ 次にＣＰＵ４は上記の規定値と検出値を比較して、もし
次の条件を満たしたならば、規定範囲内の音声であると
判定する。

Ｍ＝Ｍ。

５ｏｉ−σＳｏｔ＜Ｓｉ＜５ｏｉ−＋４Ｓｏｉｆｏｉ−
〇ｆｏｉ＜ｆｉ＜ｆｏｉ十σｆｏｉ上記した「さんみゃ
く」の例の場合には検出した第３音節の基本周波数ｆ３
＝１３０が規定の基本周波数ｆ０３’＝１１　ｐ規定範
囲（１０３，５−１２６，５）外であることが判定され
、警告音を発することになる（第２図、ステップｎ７）
。

この警告音は第７図に示すように周波数発生器１０によ
って規定の基本周波数ｆｏｔ〜ｆｏ、の信号を順次標準
音節区間長Ｓ　Ｏ１Ｓ　Ｏ４間隔で発生し、この出力に
よってスピーカ１５を駆動して、第７図（ａ）に示す如
き音程のブザー音として出力され、これによってオペレ
ータ（発音者）に筈告すると同時に正しい発声方法を教
えて言い直しを指示する。

即ち、予め語句集メモリ５に記憶している語句の正し−
モーラ数、標準のテンポをブザー音で出力し、この時音
程に相当する周波数を周波数発生器１０で発生させて、
スピーカ１５を駆動してブザー音を発生させることによ
り、発声方法をオペレータにより明瞭に指示することに
なる。

オペレータはこの警告音を聴いて発声語句の言い直しを
行なって再び上記したステップｎ２〜ｎ６の動作を実行
する。

ステップｎ６において検出した韻律情報と予め記憶１〜
でいる規定の韻律情報を比較判定ｊ−でその結果が正し
いと判定した場合にはステップｎ８に移行する。

このステップｎ８において、データＡ＝＜１０１１００
００＞に従ってビット１にセットされている音節位置の
登録を指示した音節／さ／。

／みゃ／、／＜／の音声信号を音声信号波形バッファ９
から読み出してＤ／Ａ変換手段１１によってＤ／Ａ　変
換して出力する。オペレータはこのエコーバック音を聴
−て音韻情報の良否を判定してする（ｎｌＯ）。

なお、ステップｎ９においてオペレータが不良音声であ
ると判定したときには装置のキーボード（図示せず）上
の特定のキー等を操作してステップｎ２に戻らせ、再び
発声語句を言い直すことになる。

また上記音節特徴パターンの登録（ｎｌｏ）が終了すれ
ば、ステップｎ１に戻り、装置は次の発声語句を語句集
メモリ５より読み出してディスプレイ１３上に表示し、
以下同様の動作を実行する。

以上の動作を繰返して所望の音節の標準パターンの登録
を終了する。

以上のようにして、入力された音声を音節毎に認識する
日本語音声人力装−において、音節等のより粗分化され
た単位の特徴を装置に登録するとき、特定の語句群を発
声することにより発声された音声中に含まれる特定の音
節等の特徴を抽出して装置に記憶する際、音声の韻律情
報を用いて良質音声と不良音声とを自動判別することが
できるため、例えば登録を指示した音節を音声出力する
（そのエコーパックをオペレータが聴いて音節の音韻情
報を確かめて登録の良否を判定する）前に発声された音
声のモーラ数、テンポ及び音程等の韻律情報を検出して
語句毎に規定した正しいモーラ数、テンポ及び音程の標
準値の許容範囲の標準韻律情報と比較して規定外の不良
音声である場合には規定のモーラ数、テンポ及び音程な
どの正しい韻律情報をブザー音等で出力してオペレータ
に警告すると同時に正しい発声方法を示して言い直しを
指示することが出来る。

〈発明の効果〉 以上の様に本発明によれば、例えば登録音節をエコーバ
ックする前に入力音声語句の韻律情報を検出して、予め
記憶１−ている語句の標準韻律情報と比較して規定範囲
内で正しく発声された音声であるか否かを判定し、もし
規定範囲外の音声であれば、ブザー音等によってその旨
をオペレータに警告して語句の言い直しを指示するよう
に成しているため、外部騒音や誤った発声に対して即応
することが出来、オペレータ（発声者）の音声登録時の
負担を少なくすることが出来、能率良くスムーズに音声
登録を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した日本語音声入力装置の構成を
示すブロック図、第２図は本発明の音声登録方式の処理
動作を示す動作フロー図、第３図（ａ）は語句集メモリ
の記憶状態を示す図、第３図（ｂ）は発声語句Ｗｉｔの
内部フォーマットを示す図、第４図は音節テーブルメモ
リの記憶状態を示す図、第５図は発声語句の表示例を示
す図、第６図は入力音声の概略波形図、第７図は韻律情
報のブザー音による出力例を示す図である。 ３・・・音響処理部、　４・・・中央処理装置（ＣＰＵ
）５・・・語句集メモリ、　６・・・語句バッファ、　
７・・・音節標準パターンメモリ、　８・・・音節特徴
バッファ、　９・・・音声信り波形バック７、１０・・
・周波数発生器、　１３・・・ディスプレイ、　１５・
・・スピル力、　Ｍｏ・・・標準モーラ数、　Ｓｏｉ　
・・・標準音節区間長情報、ｆｏｉ　・・・標準基本周
波数情報。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力された音声を音節毎に認識する日本語音声入力
   装置において、 語句を発声することにより当該発声された音節中に含ま
   れる特定の音節等の訓分化された単位の特徴を抽出して
   装置に登録するに際し、発声された音声の韻律情報を検
   出し、予め設定された規定の韻律情報と比Ｉ咬して規定
   外の不良音声を検出して報知せしめるように成したこと
   を特徴とする音声登録方式。 ２、韻律情報は少くともモーラ数及びテンポ情報を含ん
   でいることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音
   声登録方式。 ＆　規定の韻律情報をブザー音で出力して不良音声を報
   知せしめるように成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の音声登録方式。