JPS6136240B2 - - Google Patents
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- JPS6136240B2 JPS6136240B2 JP1773680A JP1773680A JPS6136240B2 JP S6136240 B2 JPS6136240 B2 JP S6136240B2 JP 1773680 A JP1773680 A JP 1773680A JP 1773680 A JP1773680 A JP 1773680A JP S6136240 B2 JPS6136240 B2 JP S6136240B2
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- signal
- digital signal
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音声認識装置に関し、特にその前処理
部に関するものである。
部に関するものである。
従来の音声認識装置の前処理部の構成を第１図
に示す。前処理部とは、マイクロフオンより入力
した音声をデイジタル量に変換して時系列信号と
して認識部に送出する迄をいう。第１図におい
て、入力される音声はマイクロフオン１を通して
電気信号に変換され、マイクロフオンアンプ２で
増幅され、プリエンフアシス回路３にて高域強調
される。そしてバンドパスフイルタ４ａ，４ｂ…
……４ｎで各周波数成分を取り出し、５ａ，５ｂ
………５ｎの全波整流回路を通し、信号の極性を
合せて積分器６ａ，６ｂ，………６ｎで時間平均
してアナログマルチプレクサ７で順次選択てAD
変換器８にてデイジタル信号に変換した後、認識
部へ送出する。Ｓ１はアナログマルチプレクサの
切換え信号、Ｓ２はAD変換器のコントロール信
号の各々入力端子で制御部（図示せず）より送出
される。認識部へのデータ転送周期は一般的には
10ｍｓから20ｍｓで行つているものが多い。従つ
て積分器６ａ，６ｂ，………，６ｎの時定数は十
ｍｓ固定となつている。このような構成である
為、積分器により信号がスムージングされ、音声
信号の急激な変化に対応することができなかつ
た。又音声は単語を発声すると音節の切れ目に無
声区間が生じるものが多いが、この音節の切れ目
が時間的に短かい場合、積分器により信号がスム
ージングされ明確に分離できなくなる。この結
果、音声の認識を音節単位に特徴をとり出して行
う場合、音節の分離が難かしくなり、回路の複雑
化を招いていた。又、極性を合わせる為、整流器
を使用しているが、音声データは完全な正負対象
形ではないので、正確にはピークトウピーク値
（正信号のピーク値と負信号のピーク値の差）を
とることが望ましいが、回路が複雑になるので簡
単に整流器を用いている面があつた。
に示す。前処理部とは、マイクロフオンより入力
した音声をデイジタル量に変換して時系列信号と
して認識部に送出する迄をいう。第１図におい
て、入力される音声はマイクロフオン１を通して
電気信号に変換され、マイクロフオンアンプ２で
増幅され、プリエンフアシス回路３にて高域強調
される。そしてバンドパスフイルタ４ａ，４ｂ…
……４ｎで各周波数成分を取り出し、５ａ，５ｂ
………５ｎの全波整流回路を通し、信号の極性を
合せて積分器６ａ，６ｂ，………６ｎで時間平均
してアナログマルチプレクサ７で順次選択てAD
変換器８にてデイジタル信号に変換した後、認識
部へ送出する。Ｓ１はアナログマルチプレクサの
切換え信号、Ｓ２はAD変換器のコントロール信
号の各々入力端子で制御部（図示せず）より送出
される。認識部へのデータ転送周期は一般的には
10ｍｓから20ｍｓで行つているものが多い。従つ
て積分器６ａ，６ｂ，………，６ｎの時定数は十
ｍｓ固定となつている。このような構成である
為、積分器により信号がスムージングされ、音声
信号の急激な変化に対応することができなかつ
た。又音声は単語を発声すると音節の切れ目に無
声区間が生じるものが多いが、この音節の切れ目
が時間的に短かい場合、積分器により信号がスム
ージングされ明確に分離できなくなる。この結
果、音声の認識を音節単位に特徴をとり出して行
う場合、音節の分離が難かしくなり、回路の複雑
化を招いていた。又、極性を合わせる為、整流器
を使用しているが、音声データは完全な正負対象
形ではないので、正確にはピークトウピーク値
（正信号のピーク値と負信号のピーク値の差）を
とることが望ましいが、回路が複雑になるので簡
単に整流器を用いている面があつた。
本発明は、これらの欠点を整流器及び時間平均
回路をデイジタル処理に置き換えることによつて
解決したもので以下詳細に説明する。
回路をデイジタル処理に置き換えることによつて
解決したもので以下詳細に説明する。
第２図は本発明の１実施例であつて、１はマイ
クロフオン、２はマイクロフオンアンプ、３はプ
リエンフアシス回路、４ａ，４ｂ，………，４ｎ
はバンドパスフイルタ、７はアナログマルチプレ
クサ、８はAD変換器、１０は最大値メモリ１１
と最小値メモリ１２と比較器１３，１４と引算回
路１５と振幅値メモリ１６及びデイジタルマルチ
プレクサ１７で構成される振幅検出部、２０は加
算回路２１とバツフアメモリ２２とゲート２３及
び割算回路２４で構成される平均値算出部、３０
は制御部、４０は音声認識部である。第３図、第
４図は第２図に示した音声認識装置の動作を示す
タイムチヤートである。以下、第２図に示した音
声認識装置の動作について第３図、第４図を併用
して説明する。第２図において入力される音声信
号はマイクロフオン１によりアナログ量の電気信
号（以下アナログ信号という）次にマイクロフオ
ンアンプ２で増幅される。増幅されたアナログ信
号はプリエンフアシス回路にて高域強調され、各
バレドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎに
入力される。アナログ信号に変換された音声信号
は各バンドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４
ｎにより各バンドパスフイルタ対応の複数の周波
数成分に分割される。各バンドパスフイルタより
出力される各周波数成分に対応したアナログ信号
はスイツチ切替の役割を果すアナログマルチプレ
クサ７に入力される。このアナログマルチプレク
サ７に対し、制御部３０より走査信号Ｓ１（第３
図参照）が走査周期Ｔ１（第３図参照）で与えら
れると、この走査周期Ｔ１で順次アナログマルチ
プレクサ７のスイツチ切替が行なわれ、各バンド
パスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎの出力が
走査周期Ｔ１毎にアナログマルチプレクサ７経由
で順次AD変換器８に入力される。AD変換器８は
各バンドパスフイルタ対応のアナログ信号をデイ
ジタル信号Ｓ３に変換し出力する。第３図におい
て示されるデイジタル信号Ｓ３はa1，b1，……
…，n1，a2，b2，………，n2，ａK，ｂK，………
ｎKの順で出力される（Ｋは正の整数）。この
〔a1，a2，………，ａK〕〔b1，b2，………，ｂ
K〕、………〔n1，n2，………ｎK〕はそれぞれバ
ンドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎに対
応した時系列のデイジタル信号Ｓ３を示すもので
ある。又第３図、第４図においてＴ２は各バンド
パスフイルタ毎のAD変換周期であり、Ｔ３はAD
変換周期の整数倍に設定される基準周期であり、
通常Ｔ３＝１〜２ｍｓ程度に設定されるが、第４
図ではＴ３＝１ｍｓと設定している。入力される
音声信号はフレーム周期（第４図参照）毎に、複
数に分割された周波数成分対応の振幅値データと
して作成される。まず各フレーム周期の処理開始
時、すなわち１番目の基準周期Ｔ３１（第３図、
第４図参照）の中の１番目のAD変換周期Ｔ２１
（第３図参照）の時点で各バンドフイルタ４ａ，
４ｂ，………，４ｎに対応したデイジタル信号Ｓ
３の初期値であるa1，b1，………n1（第３図参
照）が順次AD変換器８より出力され、振幅検出
部１０に入力される。このデイジタル信号Ｓ３の
初期値a1，b1，………n1を全て無条件に振幅検出
部１０内の最大値メモリ１１及び最小値メモリ１
２の各々に書き込むために、制御部３０は最大値
メモリ１１及び最小値メモリ１２の各々に対して
第1AD変換周期Ｔ２１（第３図参照）の間アナロ
グマルチプレクサ７の走査周期Ｔ１毎に最大値メ
モリ１１及び最小値メモリ１２対応の書き込み指
示としたリード／ライト制御信号（以下Ｒ／Ｗ信
号という）Ｓ５及びＳ６をそれぞれＳ５１，Ｓ５
２，Ｓ５３及びＳ６１，Ｓ６２，………Ｓ６３
（第３図参照）として送出する。
クロフオン、２はマイクロフオンアンプ、３はプ
リエンフアシス回路、４ａ，４ｂ，………，４ｎ
はバンドパスフイルタ、７はアナログマルチプレ
クサ、８はAD変換器、１０は最大値メモリ１１
と最小値メモリ１２と比較器１３，１４と引算回
路１５と振幅値メモリ１６及びデイジタルマルチ
プレクサ１７で構成される振幅検出部、２０は加
算回路２１とバツフアメモリ２２とゲート２３及
び割算回路２４で構成される平均値算出部、３０
は制御部、４０は音声認識部である。第３図、第
４図は第２図に示した音声認識装置の動作を示す
タイムチヤートである。以下、第２図に示した音
声認識装置の動作について第３図、第４図を併用
して説明する。第２図において入力される音声信
号はマイクロフオン１によりアナログ量の電気信
号（以下アナログ信号という）次にマイクロフオ
ンアンプ２で増幅される。増幅されたアナログ信
号はプリエンフアシス回路にて高域強調され、各
バレドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎに
入力される。アナログ信号に変換された音声信号
は各バンドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４
ｎにより各バンドパスフイルタ対応の複数の周波
数成分に分割される。各バンドパスフイルタより
出力される各周波数成分に対応したアナログ信号
はスイツチ切替の役割を果すアナログマルチプレ
クサ７に入力される。このアナログマルチプレク
サ７に対し、制御部３０より走査信号Ｓ１（第３
図参照）が走査周期Ｔ１（第３図参照）で与えら
れると、この走査周期Ｔ１で順次アナログマルチ
プレクサ７のスイツチ切替が行なわれ、各バンド
パスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎの出力が
走査周期Ｔ１毎にアナログマルチプレクサ７経由
で順次AD変換器８に入力される。AD変換器８は
各バンドパスフイルタ対応のアナログ信号をデイ
ジタル信号Ｓ３に変換し出力する。第３図におい
て示されるデイジタル信号Ｓ３はa1，b1，……
…，n1，a2，b2，………，n2，ａK，ｂK，………
ｎKの順で出力される（Ｋは正の整数）。この
〔a1，a2，………，ａK〕〔b1，b2，………，ｂ
K〕、………〔n1，n2，………ｎK〕はそれぞれバ
ンドパスフイルタ４ａ，４ｂ，………，４ｎに対
応した時系列のデイジタル信号Ｓ３を示すもので
ある。又第３図、第４図においてＴ２は各バンド
パスフイルタ毎のAD変換周期であり、Ｔ３はAD
変換周期の整数倍に設定される基準周期であり、
通常Ｔ３＝１〜２ｍｓ程度に設定されるが、第４
図ではＴ３＝１ｍｓと設定している。入力される
音声信号はフレーム周期（第４図参照）毎に、複
数に分割された周波数成分対応の振幅値データと
して作成される。まず各フレーム周期の処理開始
時、すなわち１番目の基準周期Ｔ３１（第３図、
第４図参照）の中の１番目のAD変換周期Ｔ２１
（第３図参照）の時点で各バンドフイルタ４ａ，
４ｂ，………，４ｎに対応したデイジタル信号Ｓ
３の初期値であるa1，b1，………n1（第３図参
照）が順次AD変換器８より出力され、振幅検出
部１０に入力される。このデイジタル信号Ｓ３の
初期値a1，b1，………n1を全て無条件に振幅検出
部１０内の最大値メモリ１１及び最小値メモリ１
２の各々に書き込むために、制御部３０は最大値
メモリ１１及び最小値メモリ１２の各々に対して
第1AD変換周期Ｔ２１（第３図参照）の間アナロ
グマルチプレクサ７の走査周期Ｔ１毎に最大値メ
モリ１１及び最小値メモリ１２対応の書き込み指
示としたリード／ライト制御信号（以下Ｒ／Ｗ信
号という）Ｓ５及びＳ６をそれぞれＳ５１，Ｓ５
２，Ｓ５３及びＳ６１，Ｓ６２，………Ｓ６３
（第３図参照）として送出する。
この結果、最大値メモリ１１及び最小値メモリ
１２の各バンドパスフイルタ対応の各アドレスに
前記初期値a1，b1………n1が書き込まれる。この
書き込みの際、制御部３０より最大値メモリ１１
及び最小値メモリ１２に送出されるアドレス信号
はアナログマルチプレクサ７の走査周期Ｔ１と同
期して順次各バンドパスフイルタ対応のアドレス
を指定するものである。２番目のAD変換周期Ｔ
２２（第３図参照）以降は各バンドパスフイルタ
毎に決められた各振幅検出周期Ｔ４（第４図参
照）に達するまで各バンドパスフイルタ毎のデイ
ジタル信号Ｓ３の最大値及び最小値の検出を行
う。音声認識装置では、一般的に分析する周波数
帯域は200Hz〜5000Hz程度であり、これを更にい
くつかに分割して、その分割した区分に応じてバ
ンドパスフイルタを用い、各周波数成分に応じた
測定時間で各周波数成分の分析を行つている。例
えば200Hzの周波数成分の場合、その周期は５ｍ
ｓでこの５ｍｓ間に１つの最大値、最小値を有す
るため最大値、最小値を検出するために最低５ｍ
ｓ以上の振幅検出周期とする必要があり、又5000
Hzの周波数成分の場合、その周期が200μｓであ
るため同様に最低200μｓ以上の振幅検出周期と
する必要がある。この振幅検出周期Ｔ４は各バン
ドパスフイルタ４ａ，４ｂ………４ｎ毎に決めら
れるものであるが、一般にこの種の装置では16個
程度のバンドパスフイルタで各々の中心周波数を
対数配置としたものを使うことが多いので周波数
の低い方から３個ないし４個のバンドパスフイル
タ毎に１つのグループにまとめて、例えば各グル
ープの振幅検出時間Ｔ４をそれぞれ16ｍｓ、８ｍ
ｓ、４ｍｓ、２ｍｓ、１ｍｓといつた具合に配分
して使う。デイジタル信号Ｓ３の最大値の検出
は、各バンドパスフイルタ毎に最大値メモリ１１
の所定のアドレスに書き込まれているその時点以
前のデイジタル信号Ｓ３の最大値である仮最大値
Ｓ７の同一バンドパスフイルタ対応のその時点で
新たに振幅検出部１０に入力されるデイジタル信
号Ｓ３とを比較器１３に入力し、比較することに
より行う。比較結果、その時点で新たに振幅検出
部１０に入力されたデイジタル信号Ｓ３の方が仮
最大値Ｓ７より大きい場合には、比較器１３は最
大値更新信号Ｓ８を制御部３０に出力する。制御
部３０は最大値更新信号Ｓ８を受信すると、その
時点で入力されたデイジタル信号Ｓ３で最大値メ
モリ１１の内容を更新するために最大値メモリ１
１に対しＲ／Ｗ信号Ｓ５を書き込み指示にして送
出する。この結果、最大値メモリ１１の当該バン
ドパスフイルタ出力に対応する当該アドレスの内
容は、その時点で入力されるデイジタル信号Ｓ３
により更新される。この最大値更新信号Ｓ８及び
最大値メモリ１１に対する書き込み指示のＲ／Ｗ
信号Ｓ５との対応は第３図に示したＳ８１→Ｓ５
４，Ｓ８２→Ｓ５２，Ｓ８３→Ｓ５６である。こ
のようにして、各バンドパスフイルタ対応の最大
値は順次更新される。最小値の検出も最大値の検
出と同様に行う。すなわち各バンドパスフイルタ
毎に最小値メモリ１２の所定のアドレスに書き込
まれているその時点以前のデイジタル信号Ｓ３の
最小値である仮最小値Ｓ９と、同一バンドパスフ
イルタ対応のその時点で新たに振幅検出部１０に
入力されるデイジタル信号Ｓ３とを比較器１４に
入力し、比較することにより行う。比較結果、そ
の時点で新たに振幅検出部１０に入力されたデイ
ジタル信号Ｓ３の方が仮最小値Ｓ９より小さい場
合には、比較器１４は最小値更新信号Ｓ１０を制
御部３０に出力する。制御部３０は最小値更新信
号Ｓ１０を受信すると、その時点で入力されたデ
イジタル信号Ｓ３で最小値メモリ１２の内容を更
新するために最小値メモリ１２に対しＲ／Ｗ信号
Ｓ６を書き込み指示にして送出する。この結果、
最小値メモリ１２の当該バンドパスフイルタ出力
に対応する当該アドレスの内容はその時点で入力
されるデイジタル信号Ｓ３により更新される。こ
の最小値更新信号Ｓ１０及び最小値メモリ１２に
対する書き込み指示のＲ／Ｗ信号Ｓ６との対応は
第３図に示したＳ１０１→Ｓ６４，Ｓ１０２→Ｓ
６５である。このようにして各バンドパスフイル
タ対応の最小値は順次更新される。
１２の各バンドパスフイルタ対応の各アドレスに
前記初期値a1，b1………n1が書き込まれる。この
書き込みの際、制御部３０より最大値メモリ１１
及び最小値メモリ１２に送出されるアドレス信号
はアナログマルチプレクサ７の走査周期Ｔ１と同
期して順次各バンドパスフイルタ対応のアドレス
を指定するものである。２番目のAD変換周期Ｔ
２２（第３図参照）以降は各バンドパスフイルタ
毎に決められた各振幅検出周期Ｔ４（第４図参
照）に達するまで各バンドパスフイルタ毎のデイ
ジタル信号Ｓ３の最大値及び最小値の検出を行
う。音声認識装置では、一般的に分析する周波数
帯域は200Hz〜5000Hz程度であり、これを更にい
くつかに分割して、その分割した区分に応じてバ
ンドパスフイルタを用い、各周波数成分に応じた
測定時間で各周波数成分の分析を行つている。例
えば200Hzの周波数成分の場合、その周期は５ｍ
ｓでこの５ｍｓ間に１つの最大値、最小値を有す
るため最大値、最小値を検出するために最低５ｍ
ｓ以上の振幅検出周期とする必要があり、又5000
Hzの周波数成分の場合、その周期が200μｓであ
るため同様に最低200μｓ以上の振幅検出周期と
する必要がある。この振幅検出周期Ｔ４は各バン
ドパスフイルタ４ａ，４ｂ………４ｎ毎に決めら
れるものであるが、一般にこの種の装置では16個
程度のバンドパスフイルタで各々の中心周波数を
対数配置としたものを使うことが多いので周波数
の低い方から３個ないし４個のバンドパスフイル
タ毎に１つのグループにまとめて、例えば各グル
ープの振幅検出時間Ｔ４をそれぞれ16ｍｓ、８ｍ
ｓ、４ｍｓ、２ｍｓ、１ｍｓといつた具合に配分
して使う。デイジタル信号Ｓ３の最大値の検出
は、各バンドパスフイルタ毎に最大値メモリ１１
の所定のアドレスに書き込まれているその時点以
前のデイジタル信号Ｓ３の最大値である仮最大値
Ｓ７の同一バンドパスフイルタ対応のその時点で
新たに振幅検出部１０に入力されるデイジタル信
号Ｓ３とを比較器１３に入力し、比較することに
より行う。比較結果、その時点で新たに振幅検出
部１０に入力されたデイジタル信号Ｓ３の方が仮
最大値Ｓ７より大きい場合には、比較器１３は最
大値更新信号Ｓ８を制御部３０に出力する。制御
部３０は最大値更新信号Ｓ８を受信すると、その
時点で入力されたデイジタル信号Ｓ３で最大値メ
モリ１１の内容を更新するために最大値メモリ１
１に対しＲ／Ｗ信号Ｓ５を書き込み指示にして送
出する。この結果、最大値メモリ１１の当該バン
ドパスフイルタ出力に対応する当該アドレスの内
容は、その時点で入力されるデイジタル信号Ｓ３
により更新される。この最大値更新信号Ｓ８及び
最大値メモリ１１に対する書き込み指示のＲ／Ｗ
信号Ｓ５との対応は第３図に示したＳ８１→Ｓ５
４，Ｓ８２→Ｓ５２，Ｓ８３→Ｓ５６である。こ
のようにして、各バンドパスフイルタ対応の最大
値は順次更新される。最小値の検出も最大値の検
出と同様に行う。すなわち各バンドパスフイルタ
毎に最小値メモリ１２の所定のアドレスに書き込
まれているその時点以前のデイジタル信号Ｓ３の
最小値である仮最小値Ｓ９と、同一バンドパスフ
イルタ対応のその時点で新たに振幅検出部１０に
入力されるデイジタル信号Ｓ３とを比較器１４に
入力し、比較することにより行う。比較結果、そ
の時点で新たに振幅検出部１０に入力されたデイ
ジタル信号Ｓ３の方が仮最小値Ｓ９より小さい場
合には、比較器１４は最小値更新信号Ｓ１０を制
御部３０に出力する。制御部３０は最小値更新信
号Ｓ１０を受信すると、その時点で入力されたデ
イジタル信号Ｓ３で最小値メモリ１２の内容を更
新するために最小値メモリ１２に対しＲ／Ｗ信号
Ｓ６を書き込み指示にして送出する。この結果、
最小値メモリ１２の当該バンドパスフイルタ出力
に対応する当該アドレスの内容はその時点で入力
されるデイジタル信号Ｓ３により更新される。こ
の最小値更新信号Ｓ１０及び最小値メモリ１２に
対する書き込み指示のＲ／Ｗ信号Ｓ６との対応は
第３図に示したＳ１０１→Ｓ６４，Ｓ１０２→Ｓ
６５である。このようにして各バンドパスフイル
タ対応の最小値は順次更新される。
上記の動作を基準周期Ｔ３（第３図、第４図参
照）の時間長に達するまで行い、この基準周期Ｔ
３内の最大値、最小値を検出し、それぞれ最大値
メモリ１１及び最小値メモリ１２に書き込む。特
定のバンドパスフイルタで、その予め設定されて
いる振幅検出周期Ｔ４が基準周期Ｔ３と同一のＴ
４−１である場合、基準周期Ｔ３、すなわち振幅
検出周期Ｔ４−１に達すると、制御部３０より最
大値メモリ１１及び最小値メモリ１２に対し読出
指示がなされ、その時点で書き込まれている当該
バンドパスフイルタ対応の仮最大値Ｓ７及び仮最
小値Ｓ９が各々最大値、最小値として引算回路１
５に入力され（最大値−最小値）の演算が実行さ
れ（最大値−最小値）の値である振幅値Ｓ１１を
算出する。その演算結果、振幅値Ｓ１１は振幅値
メモリ１６の当該バンドパスフイルタ対応の所定
のアドレスにＲ／Ｗ信号Ｓ１２が書き込み指示と
なることにより書き込まれる。この際、振幅値メ
モリ１６のアドレス信号Ｓ１６はデイジタルマル
チプレクサ１７において制御部３０よりの切替信
号Ｓ１４によりアドレス信号Ｓ４側に切替えられ
ており、最大値メモリ１１又は最小値メモリ１２
のアドレス信号と同一となつている。
照）の時間長に達するまで行い、この基準周期Ｔ
３内の最大値、最小値を検出し、それぞれ最大値
メモリ１１及び最小値メモリ１２に書き込む。特
定のバンドパスフイルタで、その予め設定されて
いる振幅検出周期Ｔ４が基準周期Ｔ３と同一のＴ
４−１である場合、基準周期Ｔ３、すなわち振幅
検出周期Ｔ４−１に達すると、制御部３０より最
大値メモリ１１及び最小値メモリ１２に対し読出
指示がなされ、その時点で書き込まれている当該
バンドパスフイルタ対応の仮最大値Ｓ７及び仮最
小値Ｓ９が各々最大値、最小値として引算回路１
５に入力され（最大値−最小値）の演算が実行さ
れ（最大値−最小値）の値である振幅値Ｓ１１を
算出する。その演算結果、振幅値Ｓ１１は振幅値
メモリ１６の当該バンドパスフイルタ対応の所定
のアドレスにＲ／Ｗ信号Ｓ１２が書き込み指示と
なることにより書き込まれる。この際、振幅値メ
モリ１６のアドレス信号Ｓ１６はデイジタルマル
チプレクサ１７において制御部３０よりの切替信
号Ｓ１４によりアドレス信号Ｓ４側に切替えられ
ており、最大値メモリ１１又は最小値メモリ１２
のアドレス信号と同一となつている。
特定のバンドパスフイルタで、その予め設定さ
れている振幅検出周期Ｔ４が基準周期の整数倍で
あるＴ４−２，Ｔ４−４，Ｔ４−８，Ｔ４−１６
等の場合、各バンドパスフイルタ毎に各振幅検出
周期Ｔ４−２又はＴ４−４又はＴ４−８又はＴ４
−１６各々の時間長に達するまで複数の基準周期
Ｔ３にわたつて、該当のバンドパスフイルタ出力
の最大値、最小値の検出を前述と同様の如くして
行う。各バンドパスフイルタ毎に、もしくは各バ
ンドパスフイルタのグループ毎にそれに対応する
各振幅検出周期Ｔ４−２、又はＴ４−４又はＴ４
−８又はＴ４−１６に達した後に振幅値を引算回
路１５にて算出し振幅値メモリ１６に書き込む。
尚、本実施例では振幅検出周期Ｔ４−１＝１ｍ
ｓ、Ｔ４−２＝２ｍｓ、Ｔ４−４＝４ｍｓ、Ｔ４
−８＝８ｍｓ、Ｔ４−１６＝16ｍｓとしている。
れている振幅検出周期Ｔ４が基準周期の整数倍で
あるＴ４−２，Ｔ４−４，Ｔ４−８，Ｔ４−１６
等の場合、各バンドパスフイルタ毎に各振幅検出
周期Ｔ４−２又はＴ４−４又はＴ４−８又はＴ４
−１６各々の時間長に達するまで複数の基準周期
Ｔ３にわたつて、該当のバンドパスフイルタ出力
の最大値、最小値の検出を前述と同様の如くして
行う。各バンドパスフイルタ毎に、もしくは各バ
ンドパスフイルタのグループ毎にそれに対応する
各振幅検出周期Ｔ４−２、又はＴ４−４又はＴ４
−８又はＴ４−１６に達した後に振幅値を引算回
路１５にて算出し振幅値メモリ１６に書き込む。
尚、本実施例では振幅検出周期Ｔ４−１＝１ｍ
ｓ、Ｔ４−２＝２ｍｓ、Ｔ４−４＝４ｍｓ、Ｔ４
−８＝８ｍｓ、Ｔ４−１６＝16ｍｓとしている。
このようにして振幅値メモリ１６に対する書き
込み動作が完了すると同時に、新たに次の振幅検
出周期Ｔ４における最大値、最小値の検出動作に
入る。次の振幅検出周期Ｔ４へその検出動作が移
行すると振幅値メモリ１６に書き込まれた該当の
バンドパスフイルタの振幅値Ｓ１６は振幅値１６
に対する制御部３０よりの読み出し指示のＲ／Ｗ
信号Ｓ１２並びに該当バンドパスフイルタのアド
レスに対応するアドレス信号Ｓ１５が制御部３０
よりデイジタルマルチプレクサ１７を通して振幅
値メモリ１６に与えられることにより、平均値算
出部２０に対して送出される。この振幅値の平均
値算出部２０への送出は各バンドパスフイルタ毎
に、もしくは複数のバンドパスフイルタを１グル
ープとして数グループ毎に、予め設定されたその
振幅検出周期Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−４，Ｔ
４−８，Ｔ４−１６で行なわれる。この平均値算
出部２０では振幅値メモリ１６より送出される振
幅値Ｓ１６を加算回路２１の一方の入力端子で受
信する。
込み動作が完了すると同時に、新たに次の振幅検
出周期Ｔ４における最大値、最小値の検出動作に
入る。次の振幅検出周期Ｔ４へその検出動作が移
行すると振幅値メモリ１６に書き込まれた該当の
バンドパスフイルタの振幅値Ｓ１６は振幅値１６
に対する制御部３０よりの読み出し指示のＲ／Ｗ
信号Ｓ１２並びに該当バンドパスフイルタのアド
レスに対応するアドレス信号Ｓ１５が制御部３０
よりデイジタルマルチプレクサ１７を通して振幅
値メモリ１６に与えられることにより、平均値算
出部２０に対して送出される。この振幅値の平均
値算出部２０への送出は各バンドパスフイルタ毎
に、もしくは複数のバンドパスフイルタを１グル
ープとして数グループ毎に、予め設定されたその
振幅検出周期Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−４，Ｔ
４−８，Ｔ４−１６で行なわれる。この平均値算
出部２０では振幅値メモリ１６より送出される振
幅値Ｓ１６を加算回路２１の一方の入力端子で受
信する。
平均値算出部２０における平均値算出動作は、
第４図にフレーム周期として示す予め決められた
固定時間長の周期に達するまで行われる。すなわ
ち、フレーム周期の時間長の間に繰りかえされる
各バンドパスフイルタもしくは各バンドパスフイ
ルタのグループに対応した各振幅周期Ｔ４−１，
Ｔ４−２，Ｔ４−４，Ｔ４−８，Ｔ４−１６の回
数に応じて入力される振幅値Ｓ１６を各バンドパ
スフイルタ別に逐時加算する。まず最初に加算回
路２１に入力される振幅値Ｓ１６は無条件にバツ
フアメモリ２２にに格納させる為、制御部３０よ
り出力されるゲート制御信号Ｓ１７にてゲート２
３を閉じ、出力を０とすることにより加算回路２
１の他方の入力を０とする。この結果、入力され
る振幅値Ｓ１６は加算回路を単に経由するのみで
バツフアメモリ２２に書き込まれる。このバツフ
アメモリ２２に書き込まれた振幅値データＳ１８
はゲート２３を通して再び次の加算の他方の入力
データとなり、その時振幅値メモリ１６から入力
される振幅値Ｓ１６と加算され、その加算結果で
バツフアメモリ２２の内容を更新するものであ
る。このバツフアメモリ２２の各バンドパスフイ
ルタ対応のアドレスへの書き込みは各バンドパス
フイルタの振幅検出周期に応じて各バンドパスフ
イルタ対応に出される書き込み指示にしたＲ／Ｗ
信号Ｓ１９及びアドレス信号Ｓ２０により制御さ
れるものである。これを第４図で説明すると、フ
レーム周期が16ｍｓであるためフレーム周期の
間、振幅検出周期Ｔ４が１ｍｓのバンドパスフイ
ルタ対応の振幅値の場合には16回の振幅値加算が
行われ、以下同様にＴ４＝２ｍｓの時は８回、Ｔ
４＝４ｍｓの時は４回、Ｔ４＝８ｍｓの時２回の
振幅値加算がそれぞれ行なわれる。但しその振幅
検出周期Ｔ４が16ｍｓであるバンドパスフイルタ
の場合には加算は行なわれず、１回だけ入力され
る振幅値Ｓ１６がそのまま最終の振幅値データＳ
１８として用いられる。フレーム周期に達した
ら、制御部３０よりバツフアメモリ２２に対し
Ｒ／Ｗ信号Ｓ１９を読み出し指示として与え、且
つアドレス信号Ｓ２０を与えバツフアメモリ２２
に書き込まれた各バンドパスフイルタ出力対応の
加算値（但し振幅検出周期が16ｍｓのバンドパス
フイルタ出力の場合は１回入力される振幅値その
もの）を順次読み出し、ゲート２３を通して演算
回路２４に入力する。割算回路での演算は、バツ
フアメモリ２２の読み出しと制御部３０で周期を
とつて処理している。
第４図にフレーム周期として示す予め決められた
固定時間長の周期に達するまで行われる。すなわ
ち、フレーム周期の時間長の間に繰りかえされる
各バンドパスフイルタもしくは各バンドパスフイ
ルタのグループに対応した各振幅周期Ｔ４−１，
Ｔ４−２，Ｔ４−４，Ｔ４−８，Ｔ４−１６の回
数に応じて入力される振幅値Ｓ１６を各バンドパ
スフイルタ別に逐時加算する。まず最初に加算回
路２１に入力される振幅値Ｓ１６は無条件にバツ
フアメモリ２２にに格納させる為、制御部３０よ
り出力されるゲート制御信号Ｓ１７にてゲート２
３を閉じ、出力を０とすることにより加算回路２
１の他方の入力を０とする。この結果、入力され
る振幅値Ｓ１６は加算回路を単に経由するのみで
バツフアメモリ２２に書き込まれる。このバツフ
アメモリ２２に書き込まれた振幅値データＳ１８
はゲート２３を通して再び次の加算の他方の入力
データとなり、その時振幅値メモリ１６から入力
される振幅値Ｓ１６と加算され、その加算結果で
バツフアメモリ２２の内容を更新するものであ
る。このバツフアメモリ２２の各バンドパスフイ
ルタ対応のアドレスへの書き込みは各バンドパス
フイルタの振幅検出周期に応じて各バンドパスフ
イルタ対応に出される書き込み指示にしたＲ／Ｗ
信号Ｓ１９及びアドレス信号Ｓ２０により制御さ
れるものである。これを第４図で説明すると、フ
レーム周期が16ｍｓであるためフレーム周期の
間、振幅検出周期Ｔ４が１ｍｓのバンドパスフイ
ルタ対応の振幅値の場合には16回の振幅値加算が
行われ、以下同様にＴ４＝２ｍｓの時は８回、Ｔ
４＝４ｍｓの時は４回、Ｔ４＝８ｍｓの時２回の
振幅値加算がそれぞれ行なわれる。但しその振幅
検出周期Ｔ４が16ｍｓであるバンドパスフイルタ
の場合には加算は行なわれず、１回だけ入力され
る振幅値Ｓ１６がそのまま最終の振幅値データＳ
１８として用いられる。フレーム周期に達した
ら、制御部３０よりバツフアメモリ２２に対し
Ｒ／Ｗ信号Ｓ１９を読み出し指示として与え、且
つアドレス信号Ｓ２０を与えバツフアメモリ２２
に書き込まれた各バンドパスフイルタ出力対応の
加算値（但し振幅検出周期が16ｍｓのバンドパス
フイルタ出力の場合は１回入力される振幅値その
もの）を順次読み出し、ゲート２３を通して演算
回路２４に入力する。割算回路での演算は、バツ
フアメモリ２２の読み出しと制御部３０で周期を
とつて処理している。
すなわち、順次入力される各バンドパスフイル
タに対応する各振幅値データＳ１８に対応する各
加算回数を除算データＳ２１として制御部より割
算回路２４に与え、この除算データＳ２１で振幅
値データＳ１８を割ることにより各バンドパスフ
イルタ毎にその振幅値の平均値が算出される。但
し振幅検出周期Ｔ４とフレーム検出周期が同一の
ものは、割算は行なわれず、ただ単に割算回路を
経由するのみである。バツフアメモリ２２の全て
のデータについて平均値が算出されると、１フレ
ーム周期における各バンドパスフイルタに対応す
る１連の音声サンプルデータとしての分析データ
が算出されたこととなり、これらは次段の音声認
識部４０へ入力されて音声認識の処理が実施され
る。
タに対応する各振幅値データＳ１８に対応する各
加算回数を除算データＳ２１として制御部より割
算回路２４に与え、この除算データＳ２１で振幅
値データＳ１８を割ることにより各バンドパスフ
イルタ毎にその振幅値の平均値が算出される。但
し振幅検出周期Ｔ４とフレーム検出周期が同一の
ものは、割算は行なわれず、ただ単に割算回路を
経由するのみである。バツフアメモリ２２の全て
のデータについて平均値が算出されると、１フレ
ーム周期における各バンドパスフイルタに対応す
る１連の音声サンプルデータとしての分析データ
が算出されたこととなり、これらは次段の音声認
識部４０へ入力されて音声認識の処理が実施され
る。
以上説明したように、第１の実施例では整流器
及び積分器等のアナログ部をデイジタル化する事
により調整、素子の選択等を不要にしてLSI化が
可能となり、又デイジタル信号の振幅値を求める
事によりデータの質が向上すると共に、時定数回
路をなくすことにより波形の歪がなくなつている
為、波形の変化に精度良く追随する事ができ性能
の良い音声サンプルデータを抽出できる利点があ
る。第１の実施例では、デイジタル信号の（最大
値−最小値）を振幅値としてとり出しているが、
第２図において最小値検出部を除いて最大値のみ
求めるようにすれば半波整流の正極性側の信号を
とり出したのと同じになり（又最小値のみ取り出
すようにしても考え方は同じであるが）多少精度
は落ちるが同様に十分効果がある。又、AD変換
出力を正負の中心零点から測定するようにして絶
対値の最大値を取り出すようにすれば、全波整流
と同じになり同様に十分効果がある。
及び積分器等のアナログ部をデイジタル化する事
により調整、素子の選択等を不要にしてLSI化が
可能となり、又デイジタル信号の振幅値を求める
事によりデータの質が向上すると共に、時定数回
路をなくすことにより波形の歪がなくなつている
為、波形の変化に精度良く追随する事ができ性能
の良い音声サンプルデータを抽出できる利点があ
る。第１の実施例では、デイジタル信号の（最大
値−最小値）を振幅値としてとり出しているが、
第２図において最小値検出部を除いて最大値のみ
求めるようにすれば半波整流の正極性側の信号を
とり出したのと同じになり（又最小値のみ取り出
すようにしても考え方は同じであるが）多少精度
は落ちるが同様に十分効果がある。又、AD変換
出力を正負の中心零点から測定するようにして絶
対値の最大値を取り出すようにすれば、全波整流
と同じになり同様に十分効果がある。
又、平均値を最終的に求めているが、若干デー
タの品質が劣つていいような場合には最大値のみ
を検出するようにすれば平均値計算部も不要にな
り、回路構成が簡単になる。
タの品質が劣つていいような場合には最大値のみ
を検出するようにすれば平均値計算部も不要にな
り、回路構成が簡単になる。
本発明は、精度の良いフイルタ分析における音
声サンプルデータを抽出できるので、性能の良い
小型化の可能な音声認識装置に利用できる。
声サンプルデータを抽出できるので、性能の良い
小型化の可能な音声認識装置に利用できる。
第１図は従来の音声認識装置の前処理部の構成
図、第２図は本発明の第１の実施例の構成図、第
３図及び第４図は第１の実施例の動作を説明する
ためのタイムチヤート。 １……マイクロフオン、２……マイクロフオン
アンプ、３……プリエンフアシス回路、４ａ，４
ｂ，４ｃ………４ｎ……バンドパスフイルタ、５
ａ，５ｂ，………５ｎ……全波整流器、６ａ，６
ｂ，………６ｎ……積分器、７……アナログマル
チプレクサ回路、８……AD変換器、９……出力
端子、１０……振幅検出部、１１……最大値メモ
リ、１２……最大値メモリ、１３，１４……比較
器、１５……引算回路、１６……振幅値メモリ、
１７……デイジタルマルチプレクサ、２０……平
均値算出部、２１……加算回路、２２……バツフ
アメモリ、２３……ゲート、２４……割算回路、
３０……制御部、４０……音声認識部。
図、第２図は本発明の第１の実施例の構成図、第
３図及び第４図は第１の実施例の動作を説明する
ためのタイムチヤート。 １……マイクロフオン、２……マイクロフオン
アンプ、３……プリエンフアシス回路、４ａ，４
ｂ，４ｃ………４ｎ……バンドパスフイルタ、５
ａ，５ｂ，………５ｎ……全波整流器、６ａ，６
ｂ，………６ｎ……積分器、７……アナログマル
チプレクサ回路、８……AD変換器、９……出力
端子、１０……振幅検出部、１１……最大値メモ
リ、１２……最大値メモリ、１３，１４……比較
器、１５……引算回路、１６……振幅値メモリ、
１７……デイジタルマルチプレクサ、２０……平
均値算出部、２１……加算回路、２２……バツフ
アメモリ、２３……ゲート、２４……割算回路、
３０……制御部、４０……音声認識部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力される音声信号を複数の周波数成分に分
割する複数個のバンドパスフイルタと、複数の前
記周波数成分をそれぞれデイジタル信号に変換す
るAD変換器と、音声信号の各フレーム周期を１
もしくは複数個に等分割したものであつて、前記
各周波数成分のグループ毎に異なりもしくは前記
各周波数成分毎に異なり且つ高周波のもの程短い
周期を有する測定周期を用い、各測定周期毎に前
記各周波数成分の振幅値を検出する振幅検出手段
と、１フレーム周期を複数個に等分割した測定周
期を用いる各周波数成分に対応した振幅値の１フ
レーム周期内の平均値を算出する平均値算出手段
とを備え、１フレーム周期が１個の測定周期と等
しい周波数成分に対応する振幅値は直接にその値
を分析データとし、平均値を算出する周波数成分
についてはその平均値を分析データとすることを
特徴とする音声認識装置。 ２ 振幅検出手段として、デイジタル信号の最大
値及び最小値をそれぞれ検出し且つ最大値と最小
値との差分を振幅値として検出する手段を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音
声認識装置。 ３ 振幅検出手段として、デイジタル信号の最大
値を振幅値として検出する手段を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声認識装
置。 ４ 振幅検出手段として、デイジタル信号の最小
値を振幅値として検出する手段を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声認識装
置。 ５ 振幅検出手段としてデイジタル信号の絶対値
の最大値を振幅値として検出する手段を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声
認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1773680A JPS56114999A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Voice recognizing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1773680A JPS56114999A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Voice recognizing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114999A JPS56114999A (en) | 1981-09-09 |
| JPS6136240B2 true JPS6136240B2 (ja) | 1986-08-16 |
Family
ID=11952023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1773680A Granted JPS56114999A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Voice recognizing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114999A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425662U (ja) * | 1987-08-07 | 1989-02-13 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144897A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | 沖電気工業株式会社 | 音声認識装置 |
| JP2780727B2 (ja) * | 1991-07-25 | 1998-07-30 | 沖電気工業株式会社 | 音声信号処理装置 |
-
1980
- 1980-02-18 JP JP1773680A patent/JPS56114999A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425662U (ja) * | 1987-08-07 | 1989-02-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114999A (en) | 1981-09-09 |
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