JPS6260718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鼻子音を含む単語からのみ鼻音を抽出
する鼻音抽出装置に関するものである。

従来、音声信号を分析して鼻音を確実に検出す
る方法は知られていない。

しかしながら、本発明者は鼻の振動、音声信号
及び喉頭の振動の３信号によつて鼻音区間を検出
できることを実験で確かめ、先に、鼻の振動、音
声信号及び喉頭の振動の３信号を利用し、鼻音区
間のみを確実、簡便、かつ、リアルタイムで検出
する鼻音検出装置を提供した。

以下、図面を参照しながら前記鼻音検出装置に
ついて説明する。

第１図は先に提供した鼻音検出装置の一実施例
のブロツク図を示すものである。第１図におい
て、１は鼻の振動を検出する鼻振動検出器で、発
話によつて生じる鼻振動を測定し、電気信号を出
力するものであり、例えば振動ピツクアツプ等で
構成される。２は鼻振動検出器１の出力信号の包
絡線を抽出する鼻エンベロープ回路で、例えば検
波平滑回路等で構成される。３は音声を検出する
マイクで、例えば低雑音接話型マイクロホン等で
構成される。４はマイク３の出力信号、すなわち
音声信号の2.5〜3.5〔ＫHz〕以下の信号を取除く
ハイパスフイルタ回路で、例えばアクテイブフイ
ルタ等で構成される。５はハイパスフイルタ回路
４の出力信号の包絡線を抽出する音声エンベロー
プ回路で、例えば検波平滑回路等で構成される。
６は喉頭の振動を検出する喉頭振動検出器で、発
話によつて生じる喉頭振動を測定し、電気信号を
出力するものであり、例えば振動ピツクアツプ等
で構成される。７は喉頭エンベロープ回路で、例
えば検波平滑回路等で構成される。８は喉頭エン
ベロープ回路７の出力信号の発生期間であつてか
つ音声エンベロープ回路５の不発生期間のみ、鼻
エンベロープ回路２の出力信号を検出するゲート
回路で、例えばアナログスイツチ回路、デイジタ
ルゲート回路等で構成される。

以のような構成の装置において、鼻音を含む単
語を発話した時、鼻音区間のみをゲート回路８よ
り検出することができる。しかしながら、発話の
仕方により、ときに、鼻音以外の非鼻音、多くは
鼻振動の大きく発生した有声破裂音の子音区間を
もゲート回路の出力から鼻音区間として検出する
ことがあり、鼻音区間のみを特異的に検出し、鼻
音として検出する妨げとなることが明らかとなつ
た。従つて、ゲート回路８の出力信号、すなわち
鼻音区間より鼻音を検出することが困難となるこ
とが明らかとなつた。

実験によれば、鼻子音を含む単語の発話時にお
ける鼻振動と鼻振動の大きく発生した有声破裂音
等の非鼻子音を含む単語の発話時における鼻振動
の関係は、鼻子音期間の鼻振動の大きさ（NC）
と非鼻子音期間の鼻振動の大きさ（nc）比と、
鼻子音後続母音期間の鼻振動の大きさ（NV）と
非鼻子音後続母音期間の鼻振動の大きさ（nV）
比とを比べると、後続母音期間の鼻振動比の方
が、子音期間の鼻振動比に対して著しく大きく検
出されることが確かめられた。

ＮＣ／ｎｃ＜ＮＶ／ｎＶ 従つて、子音期間の鼻振動の大きさでもつて前
記鼻音区間信号を鼻音と非鼻音とに区分するより
も、母音期間の鼻振動の大きさでもつて鼻音区間
信号を鼻音と非鼻音とに区分して抽出することが
確実であることが確かめられた。

さらに実験によれば、子音期間の鼻振動の大き
さでもつて前記鼻音区間信号を鼻音と非鼻音とに
区分するよりも、子音期間の鼻振動の大きさと母
音期間の鼻振動の大きさとでもつて鼻音区間信号
を鼻音と非鼻音とに区分して抽出することがより
確実であることが確かめられた。本発明はこれを
利用するものである。

本発明の目的は発話の仕方にかかわらず、鼻音
信号を確実、かつ簡便に抽出する鼻音抽出装置を
提供するものである。

以下、本発明の実施例について図面とともに説
明する。

第２図は本発明の一実施例における鼻音抽出装
置のブロツク図を示すものである。第２図におい
て、１は鼻振動検出器、２は鼻エンベロープ回
路、３はマイク、４はハイパスフイルタ回路、５
は音声エンベロープ回路、６は喉頭振動検出器、
７は喉頭エンベロープ回路、８はゲート回路で、
以上は第１図に示した鼻音検出装置の構成と同じ
ものである。９はゲート回路８の出力信号を遅延
する遅延回路で、例えばBBD等の電荷転送素子
等で構成される。１０は鼻エンベロープ回路２の
出力信号を積分する積分回路で、例えば、抵抗、
コンデンサ等で構成される。１１は積分回路１０
の出力信号の大きさが大なる時、遅延回路９の出
力信号を大きくする処理回路で、例えばアナログ
掛算器等で構成される。

第３図イ〜ワ及び第４図イ〜ワは、第２図に示
して鼻音抽出装置における「いに（ini）」及び発
話の仕方により、鼻振動の大きく発生した非鼻音
「いで（ide）」とそれぞれ発話した場合の構成各
部の信号波形を示すものであり、以下第３図、第
４図を参照して鼻音抽出装置の動作を説明する。

第３図及び第４図におて、波形Ａ，ａはマイク
３で検出した音声信号を示すものであり、波形
Ｂ，ｂはハイパスフイルタ回路４の出力信号を示
すものである。波形Ｃ，ｃは鼻振動検出器１で検
出した鼻振動の信号を示すものであり、波形Ｄ，
ｄは喉頭振動検出器６で検出した喉頭振動の信号
を示すものである。波形Ｅ，ｅは音声エンベロー
プ回路５の出力信号であり、ハイパスフイルタ回
路４の出力信号B.bの包絡線を抽出したものであ
る。波形Ｆ，ｆは鼻エンベロープ回路２の出力信
号であり、鼻振動検出器１の出力信号Ｃ，ｃの包
絡線を抽出したものである。波形Ｇ，ｇは喉頭エ
ンベロープ回路７の出力信号であり、喉頭振動検
出器６の出力信号Ｄ，ｄの包絡線を抽出したもの
である。波形Ｈ，ｈは音声の包絡線信号Ｅ，ｅの
不発生期間を検出した音声ゲート信号を示し、ま
た波形Ｉ，ｉは喉頭振動の包絡線信号Ｇ，ｇの発
生期間を検出した喉頭ゲート信号を示したもの
で、これら音声ゲート信号Ｈ，ｈ、喉頭ゲート信
号Ｇ，ｇはゲート回路８内部で生成される。波形
Ｊ，ｊはゲート回路８の出力信号を示し、喉頭ゲ
ート信号Ｉ，ｉ及び音声ゲート信号Ｈ，ｈの発生
期間のみ鼻振動の包絡線信号Ｆ，ｆを検出したも
のである。すなわちゲート回路８では、音声包絡
線信号Ｅ，ｅの０レベルでトリガされ、音声包絡
線信号Ｅ，ｅの不発生期間を表わす音声ゲート信
号Ｈ，ｈを発生するとともに喉頭包絡線信号Ｇ，
ｇの０レベルでトリガーされ、喉頭包絡線信号
Ｇ，ｇの発生期間を表わす喉頭ゲート信号Ｉ，ｉ
を発生する。さらにゲート回路は喉頭ゲート信号
Ｉ，ｉの発生期間内で、かつ音声ゲート信号Ｈ，
ｈの発生期間のみ、鼻包絡線信号Ｆ，ｆを出力す
る。したがつて単語「ini」から鼻音区間Ｔの鼻
音区間信号Ｊを、単語「ide」から鼻音区間ｔの
鼻音区間信号ｊをそれぞれ検出する。従つて、前
記したように発話の仕方により、鼻振動の大きく
発生した非鼻音を含む単語「ide」のゲート回路
８の出力信号ｊは、鼻音を含む単語「ini」のゲ
ート回路８の出力信号Ｊに類似し、ゲート回路８
の出力信号Ｊ，ｊの大きさそのもので鼻音と非鼻
音とを区分することは難しくなる。

一方、波形Ｋ，ｋは遅延回路９の出力信号を示
し、鼻音区間信号Ｊ，ｊを遅延量αだけ遅延した
ものである（破線は遅延前の信号を示す）。波形
Ｌ，ｉは積分回路１０の出力信号を示し、鼻包絡
線信号Ｆ，ｆを積分したものである。すなわち鼻
音あるいは非鼻音の後続母音期間で、鼻音を含む
単語の鼻振動が非鼻音を含む単語の鼻振動に比べ
て大きい為に、鼻包絡線信号Ｆの積分回路１０の
出力信号Ｌの大きさは鼻包絡線信号ｆの積分回路
１０の出力信号１に比べてはるかに大きい。従つ
て、積分信号が大きい時には遅延回路９の出力信
号を大きくする処理回路１１で、遅延した鼻音区
間信号Ｋ，ｋを処理すれば、鼻振動を大きく発生
した非鼻音を含む単語に対して、処理回路１１の
出力は波形ｍに示すように小さくなり、鼻音を含
む単語に対しては波形Ｍに示すように十分大きな
鼻音を表わす信号を得ることができる。ここで遅
延回路９を構成する電荷転送素子の段数及びクロ
ツク周波数は、遅延後の鼻音区間信号が積分回路
１０の出力信号の最大値に合うような遅延量を与
えるように設定されている。

なお、処理回路１１の出力に閾値回路を与え、
鼻音、非鼻音に応じて“１”，“０”の信号を出す
ようにしても良い。

また処理回路１１として、積分信号が所定値以
上のときのみ遅延回路の出力信号を出力するよう
に構成しても良い。

以上のように本発明の鼻音抽出装置は、鼻の振
動を検出する鼻振動検出器と、鼻振動検出器の出
力信号の包絡線を抽出する鼻エンベロープ回路
と、音声を検出するマイクと、このマイクの出力
信号をろ波するハイパスフイルタ回路と、ハイパ
スフイルタ回路の出力信号の包絡線を抽出する音
声エンベロープ回路と、喉頭の振動を検出する喉
頭振動検出器と、喉頭振動検出器の出力信号の包
絡線を抽出する喉頭エンベロープ回路と、喉頭エ
ンベロープ回路の出力信号の発生期間内で、かつ
音声エンベロープ回路の出力信号の不発生期間の
み、鼻エンベロープ回路の出力信号を抽出するゲ
ート回路と、ゲート回路の出力信号を遅延する遅
延回路と、鼻エンベロープ回路の出力信号を積分
する積分回路と、積分回路の出力の大きさに応じ
て遅延回路の出力の大きさを制御する処理回路で
構成したので、発話の仕方にかかわらず、鼻音に
対応する信号を確実、かつ簡便に抽出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者が先に提案した鼻音検出装置
のブロツク図、第２図は本発明の一実施例におけ
る鼻音抽出装置のブロツク図、第３図イ〜ワ，第
４図イ〜ワは同装置の構成各部の信号波形図であ
る。 １……鼻振動検出器、２……鼻エンベロープ回
路、３……マイク、４……ハイパスフイルタ回
路、５……音声エンベロープ回路、６……喉頭振
動検出器、７……喉頭エンベロープ回路、８……
ゲート回路、９……遅延回路、１０……積分回
路、１１……処理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鼻の振動を検出する鼻振動検出器と、前記鼻
   振動検出器の出力信号の包絡線を抽出する鼻エン
   ベロープ回路と、音声を検出するマイクと、前記
   マイクの出力信号を３波するハイパスフイルタ回
   路と、前記ハイパスフイルタ回路の出力信号の包
   絡線を抽出する音声エンベロープ回路と、喉頭の
   振動を検出する喉頭振動検出器と、前記喉頭振動
   検出器の出力信号の包絡線を抽出する喉頭エンベ
   ロープ回路と、前記喉頭エンベロープ回路の出力
   信号の発生期間内で、かつ、前記音声エンベロー
   プ回路の出力信号の不発生期間のみ前記鼻エンベ
   ロープ回路の出力信号を抽出するゲート回路と、
   前記ゲート回路の出力信号を遅延する遅延回路
   と、前記鼻エンベロープ回路の出力信号を積分す
   る積分回路と、前記積分回路の出力の大きさに応
   じて前記遅延回路の出力の大きさを制御する処理
   回路とを備えたことを特徴とする鼻音抽出装置。