JPS6228799A - 音声分析装置 - 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】 〔概要〕 音声分析装置であって、同期分析を可能とするものであ
り、同一の分析対象である音声信号を複数回音声分析し
ても、その結果は同じとなる。従って、分析精度の向上
が図られる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、音声分析装置に関し、特に同期分析を行なう
ものであり、記録された入力音声信号の分析を複数回繰
り返して行なっても同じ音声分析結果の得られる音声分
析装置に関するものである。

音声分析装置は、音声認識装置等で汎用されているもの
であって、一旦記録媒体に記録された入力音声信号を繰
り返して分析することがある。その場合に、同一の分析
対象の記録区間における音声の分析結果は、複数回に亘
って同一であることが必要である。同一結果が得られな
ければ、それを用いている音声認識装置等の誤認識の原
因となってしまう。

〔従来の技術〕

第４図は、従来の音声分析装置の構成を示す。

図において、例えばテープ（図示せず）に録音された音
声を再生することによって得られる音声信号ＳＩＮは音
声信号入力部４１１に供給される。

この入力部４１１から得られる入力音声信号Ｓ１が次段
の音声信号分析部４１３に供給されて、音声分析に供さ
れる。分析結果として得られる分析出力信号Ｓ２が出力
部４１５に供給される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、音声信号分析部４１３において音声分析を
行なう一定の時間隔（例えば１０ｍ秒）であるフレーム
周期毎に分析結果を得ている。このフレーム周期の開始
時点は、「入力音声信号Ｓ。

と無関係に」決められている。、そのため、同一の録音
テープを繰り返して再生する場合、本来同一である音声
信号ＳＩＨに対してその都度フレーム周期毎の分析区間
の定義時点が異なってしまう。

第５図に、音声信号ＳＩＮと定義される分析区間との関
係を３例示す。つまり、同図（ａ）に示す音声信号ＳＩ
Ｎに対して、同一のフレーム周期で定まる分析区間は同
一長（同一時間幅）であるが、同図（ｂ）〜（ｄ）に示
すように分析時点がばらばらとなってしまう。その結果
、分析１１分析２３分析３と３回の分析結果が相異する
こととなり、音声分析の精度を低下させることとなって
いた。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり
、同一の入力音声信号に対して分析を複数回行なっても
同じ分析結果が得られるようにした音声分析装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

図において、音声信号人力部１１３は被分析音声信号１
１１を導入してその出力信号１１５を音声信号分析部１
２５及び検出部１１９へ送る。

検出部１１９は、出力信号１１５に基づいて分析対象の
区間に対応する基準点を検出したときに制御信号１１７
を発生する。

音声信号分析部１２５は、制御信号１１７によって定ま
る第１周期あるいは第１周期より粗い第２周期に基づい
て出力信号１１５を音声分析し、分析結果データ１２３
を出力する。

データ記憶部１２１は、第１周期に基づく分析結果デー
タ１２３を記憶する。

出力部１２７は、制御信号１１７に応じてデータ記憶部
１２１あるいは分析結果データ１２３を読み取る。

従って、構成全体として、被分析音声信号の音声分析を
基準点に同期して行ない、同一の被分析音声信号に対し
同一の音声分析結果を得るように構成されている。

〔作用〕

検出部１１９が出力信号１１５に基づいて基準点を検出
して制御信号１１７を発生するまでは、音声信号分析部
１２５は第１周期に基づいて出力信号１１５の分析を順
次行ない、その分析で得られる分析結果データ１２３を
順次データ記憶部１２１に記憶する。

制御信号１１７が発生されると、それに応じて音声信号
分析部１２５は第１周期から第２周期へと分析周期を変
えると共に、データ記憶部１２１へのデータ記憶を停止
する。

制御信号１１７０発生に応じて出力部１２７はデータ記
憶部１２１から第２周期対応の記憶データを選択的に読
み出す。その読み出し後は、音声信号分析部１２５にお
ける第２周期に基づく分析結果データ１２３を読み取る
。

これにより、同一の被分析音声信号１１１を複数回繰り
返して音声分析を行なっても、同期分析により同じ音声
分析結果が得られることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。

第２図に本発明の一実施例を示す。図において、例えば
録音テープ（図示せず）を再生することによって得られ
る被分析音声信号２１１は音声信号入力部２２０に供給
される。この音声信号入力部２２０は、サンプルホール
ド回路２２１及びアナログ−ディジタル（以下Ａ／Ｄと
称する）変換器２２３で成り、クロック信号（例えば１
０ＫＨｚ）２２５が共通に供給されている。

音声信号分析部２３０はディジタル信号プロセッサ（以
下ＤＳＰと称する）２３１で成り、音声信号入力部２２
０からのディジタル音声信号２２７及びクロック信号２
２５が供給される。

他のＤＳＰ２４１で成る基準点検出部２４０にもディジ
タル音声信号２２７が導入されており、その出力される
制御信号２４３はＤＳＰ２３１に供給されるようになっ
ている。

音声信号分析部２３０における分析結果を表す分析出力
信号２３３及び短い周期（例えば１ｍ秒）Ｔｓの分析区
間に対応してパルスが繰り返される第１選択信号２３５
が、次段のバッファ部２５０を形成するメモリ　（例え
ば６４ワード）２５１に供給される。

また、バッファ部２５０には、２つの３ビツトカウンタ
２５３及び２５５と１つのオアゲート２５７が含まれる
。この第１カウンタ２５３の入力端には第１選択信号２
３５が供給されており、その計数出力信号２５９はオア
ゲート２５７の一端に供給され、当該オアゲート２５７
の出力論理和信号２６１は第２カウンタ２５５の入力端
に供給される。これら両カウンタ２５３及び２５５の計
数状態によって表される信号（６ビツ））２６３が、メ
モリ２５１ヘアドレスとして供給される。

出力部２７０はマルチプレクサ２７１及びマイクロプロ
セッサユニット（以下ＭＰＵと称する）２７３が含まれ
ている。このマルチプレクサ２７１には、音声信号分析
部２３０からの分析出力信号２３３及びメモリ２５１か
らの出力信号２６３が導入される。また、ＭＰＵ２７３
には、マルチプレクサ２７１で選択された信号２７５、
音声信号分析部２３０からの第２選択信号２３７及び基
準点検出部２４０からの制御信号２４３が供給される。

ＭＰＵ２７３から出力される切換信号２７７はマルチプ
レクサ２７１に供給され、また、計数信号２７９はバッ
ファ部２５０に含まれるオアゲート２５７の他端に供給
される。

上述した構成における動作を、第３図（ａ）〜（ｆ）を
参照しながら以下に述べる。

先ず、被分析音声信号２１１は第３図（ａ）に示すよう
なアナログ信号であり、クロック信号２２５に応じてサ
ンプリングされた後ディジタル信号に変換される。この
ようにして音声信号入力部２２０から発生される信号２
２７はディジタル信号である。

基準点検出部２４０においては、そのＤＳＰ２４１が、
音声信号分析部２３０における当初の短周期Ｔｓ　　（
例えば１ｍ秒）毎に、入力音声信号２２７の強さくパワ
ー）の計算と周波数分析とを行なう。ここで、ディジタ
ル音声信号２２７の強さが所定の闇値を越えて大きくな
り、且つ低周波成分／高周波成分比が所定の闇値を越え
て大きくなったときに、母音区間が開始した（母音が立
ち上がった）ものと判定して、制御信号２４３を発生す
る。

音声信号分析部２３０を形成するＤＳＰ２３１は、クロ
ック信号２２５に同期してディジタル音声信号２２７の
値を取り込んで周波数分析を行なう。当初、基準点検出
部２４０からは制御信号２４３が発生されないので、短
周期（例えば１ｍ秒）Ｔｓに基づいた分析区間で周波数
分析を行なう。

その分析結果に基づいた分析出力信号２３３が発生され
、その結果の複数データは、第１選択信号２３５に応答
してバッファ部２４０のメモリ２５１に順次書き込まれ
る。

基準点検出部２４０から制御信号２４３が発生されると
、それ以後音声信号分析部２３０はその分析周期及び出
力周期を長周期（例えば８ｍ秒）ＴＬとして周波数分析
及び分析結果のデータ出力を行なう。

なお、ＤＳＰ２３１から発生される第１選択信号２３５
におけるレベル変化は、通常“高”論理レベルにあり、
制御信号２４３の発生に応じて所定の時間幅を有する負
パルスが発生するようなレベル遷移をする。

バッファ部２５０における第１カウンタ２５３は、第１
選択信号２３５の立ち上がり（“低”−“高”の論理レ
ベル遷移）に応答して加算計数を行なう。また、第２カ
ウンタ２５５も出力論理和信号２６１の立ち上がりに応
答して加算計数を行なうものである。

音声信号分析部２３０からは、短周期Ｔｓモード（制御
信号２４３が発生されるまで）にあっては１ｍ秒毎に分
析データが送られてきて、６ビツトのアドレス信号２６
３によって定義されるアドレスに順次メモリ２５１に格
納される。メモリ２５１の記憶容量は６４ワードである
とし、且つ両カウンタ２５３及び２５５は共に３ビツト
としているので、カウント「６４」でオーバーフローし
て「０」に戻ってカウントを続行する。この「６４」は
、時間でいえば「６４ｍ秒」に対応するので、アドレス
信号２６３によって表されるアドレスＡＤの次のアドレ
スＡＤ１の格納アドレスには、６４ｍ秒だけ過去の分析
結果データが保持されていることになる。

ところで、基準点検出部２４０から制御信号２４３が発
生されると、音声信号分析部２３０は長周期Ｔｔ、の分
析モードに移る。そのときのアドレス信号２６３は、メ
モリ２５１に書き込みを行なった最後のアドレスの次の
アドレスを表している。

出力部２７０に含まれるＭＰＵ２７３から出力される計
数信号２７９は、当初“低”論理レベルをとっており、
オアゲート２５７の出力論理和信号２６１は第１カウン
タ２５３の計数出力信号２５９のみに応じている。

基準点検出部２４０から制御信号２４３が発生されて長
周期ＴＬのモードに移行すると、ＭＰＵ２７３ばそれに
応動して、切換信号２７７のレベルを第ルベルにセット
する。これに応じて、メモリ２５１からの読み出し出力
信号２６３を選択出力するようにマルチプレクサ２７１
が設定される。このときアドレス信号２６３によって表
されるアドレスは、制御信号２４３が発生されたときの
次のアドレスとなっている。

ところで、メモリ２５１は６４ワードであり、長周期モ
ードへの移行時点でみると、その際の指定アドレスには
６４ｍ秒前のデータが格納されている。同様に、「８」
毎に間を置くアドレスにはそれぞれ５６ｍ秒前、４８ｍ
秒前、４０ｍ秒前。

３２ｍ秒前、２４ｍ秒前、１６ｍ秒前、８ｍ秒前。

のデータが保持されている。

そこで、長周期モードへの移行に応じてＭＰＵ２７３は
計数信号２７９として８パルス分を発生する。すると、
計数信号２７９の正パルス毎に第２カウンタ２５５が加
算計数を行ない、６ビツトのアドレス信号２６３は上位
３ビツトがインクリメントされるので「８」ずつ変化す
る。かような「８」ずつ変化するアドレス信号２６３の
アドレス指定に従って、メモリ２５１から”６４ｍ秒前
”、“５６ｍ秒前”、・・・、“８ｍ秒前”のデータが
読み出されてＭＰＵ２７３に与えられる。

しかる後、ＭＰＵ２７３はマルチプレクサ２７１が分析
出力信号２３３を選択出力するようにセットする。この
場合、長周期ＴＬに基づいた分析データが、第２選択信
号２３７に同期してＭＰＵ２７３に供給される。

このような構成とすることにより、信号２２７の音声分
析時点を音声信号の基準点に同期させることができる。

そのため、第３図（ａ）に示す被分析音声信号２１１に
対して分析を行なうフレーム周期が、その分析の都度相
対的にずれて第３図（ｂ）〜（ｄ）となるような場合で
あっても、制御信号２４３の発生に応じて同期点（時点
Ｔｄ）が定まり同期分析が可能となる（第３図（ｅ）参
照）。

同期点の前までのデータは、短周期Ｔｓモードで細かく
分析されて、間引いた形で出力部２７０内のＭＰＵ２７
３に読み取られる（第３図（ｆ）参照）。

ＭＰＵ２７３で必要な処理が為され、例えば音声認識に
てその処理結果が利用され得る。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、同一の分析対象とな
る音声信号を繰り返して分析を行なっても同じ結果が得
られるので分析の安定化を図ることのできる音声分析装
置が実現可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例による音声分析装置を示すブ
ロック図、 第３図（ａ）〜（ｆ）は本発明実施例の動作説明図、 第４図は従来の音声分析装置を示す構成ブロック図、 第５図（ａ）〜（ｄ）は従来例の動作説明図である。 第１図において、 １１１は被分析音声信号、 １１３は音声信号入力部、 １１５はディジタル音声信号、 １１７は制御信号、 １１９は検出部、 １２１はデータ記憶部、 １２３は分析結果データ、 １２５は音声信号分析部、 １２７は出力部である。 第２図において、 ２１１は被分析音声信号、 ２２０は音声信号入力部、 ２２３はアナログ−ディジタル変換器、２２７はディジ
タル音声信号、 ２３０は音声信号分析部、 ２３３は分析出力信号、 ２４０は基準点構出部、 ２４３は制御信号、 ２５０はバフ２フ部、 ２５１はメモリ、 ２７０は出力部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被分析音声信号（１１１）が導入される音声信号入力部
   （１１３）と、 前記音声信号入力部の出力信号（１１５）を導入して、
   分析対象の区間に対応する基準点を検出したときに制御
   信号（１１７）を発生する検出部（１１９）と、 データ記憶部（１２１）と、 前記出力信号を導入し、前記制御信号が発生されるまで
   は第１周期で順次音声分析を行なってその分析結果デー
   タ（１２３）を前記データ記憶部に供給して順次記憶さ
   せると共に、前記制御信号の発生に応じて、前記データ
   記憶部へのデータ記憶を停止させ、前記第１周期より粗
   い第２周期で音声分析を行なう音声信号分析部（１２５
   ）と、前記制御信号の発生に応じて前記データ記憶部に
   記憶されている複数データ内の前記第２周期相当のデー
   タを選択的に読み出すと共に、その読み出し後は前記音
   声信号分析部からの第２周期に基づく分析結果データを
   読み取る出力部（１２７）とを具えるように構成された
   ことを特徴とする音声分析装置。