JPS616696A - 破裂性検出装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は発声発語に伴う呼気流波形よシ破裂の大きさ、
勢いの程度を検出する装置に関するものぞ、音声認識、
あるいは言語障害者の発声訓練等に利用できるものであ
る。

従来例の構成とその問題点 発声に伴う呼気流は、／Ｐ／、／Ｔ／、／に／のような
破裂性子音の語頭で他の子音とは異なり、急激的な変化
を示し、その変化パターンを検出することは音声認識の
ための基本的要素技術であるのみならず、言語障害者の
発声訓練の上からも非常に重要なことである。第１図に
各音韻による典型的な呼気流パターンを示す。第１図に
示すように、一般に破裂音と呼ばれる音は「パ」音を例
にとると、先ず、口唇で口を閉鎖し口腔内に息を留め、
それを−気に開放して発声する音であるから、立ち上り
の急しゅんな呼気流の発生が見られる（第１図（ａ））
。それに対し、摩擦音は口腔内で舌と上あごとで、せば
めを形成し、そこから息を押し出すように発声する音で
あるから破裂音と比較して、ゆるやかな呼気流が発生す
る（第１図中））。

母音では、これらの音と比較して口を大きく開けて発声
するため、呼気流は非常にゆるやかになる（第１図（Ｃ
）　）。また、弱く発声した破裂音は強く発声した破裂
音より呼気流波形の立ち上９が幾分ゆるやかで、かつレ
ベルが小さいが、他の子音に比べると立ち上シは急であ
る（第１図（ｄ））。

このように破裂音における呼気流の立ち上り特性（呼気
流速の変化率）は大きく、他の子音との区別及び、同一
破裂音間での破裂の強弱（破裂性）の検出も呼気流速の
変化率を測定することにより可能であるが、第１図（ｅ
）に示すように「す」音や「ン」音では／Ｓ／から母音
への移行部で破裂音で見られるような、呼気流の立ち上
りが見られる。

これは、／Ｓ／部での口腔内のせばめによる口腔内圧の
上昇が、／ａ／や１０／のような大きく口を開く母音の
発声により、急激に下降する際に発生する呼気流の上昇
であり、破裂音発声時の呼気流の発生とは異なるが、両
者の分離は困難であった。

発明の目的 本発明は上記、欠点に鑑み、誤検出のない、破裂音発声
に伴う呼気流の変化の大きさを検出する破裂性検出装置
を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は破裂音発声の直前に必ず無音区間が伴うことを
利用して無音区間とそれに続く一定の区間においてのみ
、呼気流速の立ち上り時の変化の大きさを検出し、かつ
一定閾値以下の出力はカットすることによって破裂音以
外の音では出力がでないように構成した、破裂音発声時
の破裂の程度を一検出する破裂性検出装置である。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第２図は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。第２図において、１は発声に伴う音声を検出する
音声検出器であり、一般的なマイクロホンが使用される
。２は音声の強さを検出するインテンシテイ検出回路で
、例えば整流回路と・ローパスフィルター回路等で容易
に構成できる。３はインテンシテイ検出回路２の出力を
閾値で切ることにより無音区間と有音区間に分離する無
音検出口、路で、コンパレータ等で構成される。

４は無音検出回路３の出力を一定時間遅延させる遅延回
路で、シフトレジスタ等で容易に構成できる。５は発声
に伴う呼気流を検出する呼気流検出器で、例えば熱線式
流量計又はコンデンサマイクロホン等を利用した流量計
等が利用できる。６は呼気流検出器５の出力を微分して
信号の変化率に比例して出力を得るための微分回路で、
コンデンサと抵抗の組合せで容易に構成される。７は遅
延回路４の出力で微分回路６の出力から一定閾値以下の
信号をカントする下限りミント回路で８は下限りミント
回路７の出力を遅延回路４の出力でスイッチするゲート
回路で、例えばアナログスイッチ等で構成される。

以上のように構成された破裂性検出装置について、以下
その動作を説明する。第３図は本発明の詳細な説明する
ための動作図である。第３図において、例としてＦサバ
」と発音した場合の動作について説明する。「サバ」は
音韻に分解すると、となる。音声は音声検出器１により
電気信号に変換されたのちインテンシテイ検出回路２で
音の強弱を検出する。無音検出回路３はインテンシテイ
検出回路２の出力を一定の閾値で切ることにより音声を
有音区間と無音区間に分離する。一般に破裂音発声時に
は直例に必ず無音区間が付随する。

これは破裂音は口唇や舌で口腔内に呼気の閉鎖を作って
一気にそれを開放する際に生ずる音であり、語中であっ
ても閉鎖に伴う無音区間が必ず存在する。実験によれば
、その時間は約５０　ｍｓ　である。

破裂はこの無音区間に続いて起きる現象であるから遅延
回路４により無音検出回路３の出力を破裂を十分とらえ
られる時間まで遅延する。実験によれば破裂は５０　ｍ
ｓ　から１００　ｍｓ　以内に終了するので遅延時間は
Ｍ　Ａ　Ｘ　１００　ｍｓ　で十分である。

発声に伴う呼気流の発生は呼気流検出器５で検出する。

破裂音は口腔内に口唇や舌で呼気の閉鎖を作って一気に
それを開放する音であるから破裂に伴う呼気流波形は急
激な立ち上りを示す。これ呼気流の上昇を示す。このた
め、呼気流検出器１の出力を微分回路２に久カすること
によって呼気流の傾斜に比例した信号が得られる。この
信号は破裂音のような立ち上りの急激な呼気流では大き
く、母音や摩擦音のような比較的ゆるやかな呼気流の上
昇を示す音では小さくなる。これを利用して下限ＩＪ　
ミツト回路７で一定閾値以下の微分回路６の出力をカッ
トすることにより、破裂音とその他の音を分離すること
が可能である。しかし実験によると第１図（ｅ）に示す
ように摩擦音／Ｓ／十母音／ａ／又は１０／の場合、／
Ｓ／の発声の際の口腔内のせばめから、口を大きく開け
て発声する母音／ａ／、１０／への移行部において破裂
状の現象が見られ破裂音と混同され易い（第３図ｑ）。

この誤抽出を抑えるため、前記下限リミット回路７の出
力をゲート回路８に入力し、前記遅延回路４の出力がオ
ンの区間のみゲート回路８のゲートを開き出力すること
により摩擦音／Ｓ／がら母音への移行部での誤抽出を防
止でき、破裂性の抽出が正確にできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、音声を検出する音声検出
器と、音声の強さを検出するインテンシテイ検出回路と
、インテンシテイの大きさにより音の有無を判定する無
音検出回路と、この無音検出回路の出力を一定時間遅延
させる遅延回路と、発声発語に伴う呼気流を検出する呼
気流検出器と、この呼気流検出器により検出された呼気
流波形の傾斜を検出する微分回路と、この微分回路の出
力から一定の閾値以下の信号をカットする下限リミ２ト
回路と、前記遅延回路の出力により前記下限リミット回
路の出力をオン・オフするゲート回路を設けることによ
り、母音や摩擦音での誤抽出がなく破裂音の破裂部にお
いてのみ破裂の程度を示す破裂性の検出ができ、音声認
識や言語障害者の破裂音の練習に応用できる簡易な破裂
性検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は呼気流波形の一般的な特性を示す説明図、第２
図は本発明による破裂性検出装置の一実施例を示すブロ
ック図、第３図は本発明の一実施例の動作を説明するた
めの動作説明図である。 １・・・・音声検出器、２・・・・・・インテンシテイ
検出回路、３・・・・・・無音検出回路、４・・・・・
・遅延回路、５・・・・・・呼気流検出器、６・・・・
・・微分回路、７・・・・・・下限りミンク回路、８・
・・・・ゲート回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 δα　Ｐα

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発声発語に伴う音声を検出する音声検出器と、この音声
   検出器の出力を入力とし音声の強さを検出するインテン
   シティ検出回路と、インテンシティの大きさにより音の
   有無を判定する無音検出回路と、この無音検出回路の出
   力を一定時間遅延させる遅延回路と、発声発語の伴う呼
   気流を検出する呼気流検出器と、この呼気流検出器によ
   り検出された呼気流波形の傾斜を検出する微分回路と、
   この微分回路の出力から一定の閾値以下の信号を切り取
   る下限リミット回路と、前記遅延回路の出力により前記
   下限リミット回路の出力をオン・オフするゲート回路を
   備えたことを特徴とする破裂性検出装置。