JPS6298400A - 音声分析装置 - Google Patents

音声分析装置

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JPS6298400A
JPS6298400A JP60238791A JP23879185A JPS6298400A JP S6298400 A JPS6298400 A JP S6298400A JP 60238791 A JP60238791 A JP 60238791A JP 23879185 A JP23879185 A JP 23879185A JP S6298400 A JPS6298400 A JP S6298400A
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JP
Japan
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output signal
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JP60238791A
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晋 安田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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、帯域フィルタ群により音声スペクトル成分を
抽出する音声分析装置に関する。この装置は音声認識装
置などに組み込まれて利用される。
〔概要〕
本発明は帯域フィルタを利用する音声分析装置において
、 帯域フィルタで発生する直流オフセントを高域フィルタ
を用いて遮断することにより、音声スペクトルパターン
の誤認識の生しない音声分析装置を実現することができ
るようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来例音声分析装置には第5図に示すような帯域フィル
タ群で音声スペクトル成分の時間変換を分析る方法が広
く知られている。すなわち、入力された音声信号を利得
可変増幅器lによって所望の振幅に増幅し、次に6 d
Bloctの周波数特性を持つ等化器2で高周波数成分
を強調する。これは音声信号の周波数スペクトルが一定
でなく、高周波数成分はど減衰しその傾きが−6dBl
octとなっているからである。次に、分析する周波数
帯域の分割数Nに対応するN個の並列に接続された帯域
フィルタ3群で入力信号をNチャネルの周波数成分に分
解し、整流器4群で整流し、周波数成分毎に置かれた低
域フィルタ5群で直流化してマルチプレクサ6を介して
アナログ・ディジタル変換器7でディジタル信号に変換
する。帯域フィルタ3は例えば第7図に示すように構成
することができる。
ずなわら、第4図に示す一定のクロックφ。およびφ8
で相補的にオンおよびオフするスイッチと、これらのス
イッチによって演算増幅器A、の出力と演算増幅器A2
の入力間、演算増幅器A、の入力と演算増幅器Azの出
力間、演算増幅器A2の入出力間、または入力端子VI
Nと演算増幅器A。
の人力間に接続されまたは接地されるコンデンサC1、
C2、C3およびC4と、演算増幅器A1およびA2の
入出力間または入力端子VINと演算増幅器A2の入力
端子間に接続されるコンデンサC1、Cbおよびceと
を備えたスイソチトキャンバスフィルタで帯域フィルタ
が構成される。各コンデンサの値が異なるN個の帯域フ
ィルタを並列接続することによってNチャネルの分解能
を持つ帯域フィルタ群になる。低域フィルタ5も帯域フ
ィルタと同様に第7図に示すスイソチトキャパシタフィ
ルタで構成され、これをN個並列接続することで実現さ
れる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
帯域フィルタ群によって音声スペクトルを分析すること
を特徴とする音声L’28&装置では、音声分析装置か
ら出力される音声スペクトルパターンを基f(乞になる
複数の音声スペクトルパターンと比較して最も類似して
いるパターンを人力した音声のパターンと等しいは判断
する。したがって、音声分析装置から出力される音声ス
ペクトルに直流オフセットが含まれる場合に、本来の音
声スペクトルパターンに誤差を含むので認識率が低下す
る。
第5図に示した従来例音声分析装置では、帯域フィルタ
群を構成する演算増幅器で生じる直流オフセノ]・など
によりフィルタ内部で発生ずる入力直流オフセットはそ
のフィルタ特性によって決まる係数倍されて出力直流オ
フセントとして現われる。帯域フィルタ群は互いに周波
数特性が異なるので人直流信オフセントに掛る係数の値
が異なり、出力直流オフセノ1−が各帯域フィルタ毎に
異なる。
したがって、音声分析装置の出力端には、入力音声のス
ペクトル成分に各帯域フィルタで発生した各チャネル毎
に値の異なる直流オフセットが重畳されて出力される。
帯域フィルタ群がN個の帯域フィルタによって構成され
る場合に、第6図に示すように各帯域フィルタの出力と
各整流器の入力の間にコンデンサを接続することにより
直流オフセソI・を遮断することができるが、帯域フィ
ルタ群と同数のコンデンサを外付けしなければならない
。整流器の入力抵抗をIOMΩとし、10011z以下
の周波数成分を遮断するとした場合に、容量値は100
pl’程度になる。したがって、このコンデンサをモノ
リシック化する場合に、1009F程度のコンデンサが
帯域フィルタのチャネル数分だけ必要となり、チップ面
積が極めて大きくなり、実質的にモノリシックICで実
現することは不可能である。
本発明は自装置から発生する直流オフセットを遮断して
音声スペクトルパターンの誤認識が発生しない手段をモ
ノリシックICで実現できる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〕
本発明は、音声入力信号を所望の振幅に増幅する利得可
変増幅器と、この利得可変増幅器の出力信号の周波数特
性を補正する等化器と、この等化器の出力信号を複数の
周波数帯域に分割する帯域フィルタ群と、この帯域フィ
ルタ群の出力信号のそれぞれを整流する整流器と、この
整流器の出力信号を、直流信号に変換する低域フィルタ
と、この低域フィルタの出力信号を多重化するマルチプ
レクサと、このマルチプレクサを介して出力される上記
低域フィルタの出力信号をディジタル信号に変換するア
ナログ・ディジタル変換器とを備えた音声分析装置にお
いて、上記帯域フィルタと上記整流器との間の経路のそ
れぞれに挿入された高域フィルタを備えたことを特徴と
する。
また、この高域フィルタはスイッチトキャパシタフィル
タであってもよい。
〔作用〕
音声スペクトル成分の時間変化は帯域フィルタ群を介し
て分析される。この帯域フィルタの出力には直流オフセ
ット分が含まれる。この直流オフセットにより音声スペ
クトルパターン認識時に誤謬が発生する。この直流オフ
セット分は高域フィルタにより除去される。この高域フ
ィルタを含むフィルタにスイソチトキャパシタフィルタ
を用いれば、モノリシックICで装置を実現するに好都
合である。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明実施例装置の構成を示すブロック構成図
である。音声信号は利得可変増幅器1に入力され、最大
振幅がダイナミックレンジ内になるように調節される。
次に、等化器2で+6 dBloctの利得を持ち並列
接続されたスイッチトキャパシタフィルタで構成される
帯域フィルタ3群でN個の周波数成分に分解される。帯
域フィルタ3群の出力はスイッチトキャバシタフィルタ
で構成される高域フィルタ8群に入力され、帯域フィル
タ3群の各帯域で発生した直流オフセットが遮断される
。高域フィルタ8群の出力は整流器4群で整流され、ス
イッチトキャパシタフィルタで構成される低域フィルタ
5群で直流信号に変換された後に、マルチプレクサ6を
介してアナログ・ディジタル変換器7でディジタル信号
に変換される。
高域フィルタ8群はスイッチトキャパシタフィルタで実
現され、例えば第2図のように構成することができる。
すなわち、第4図に示す一定のクロックφ0およびφ。
で相補的にオンオフするスイッチと、これらのスイッチ
によって演算増幅器への人力または出力端子に接続され
または接地されるコンデンサCIと、演算増幅器Aの人
力と入力端子VIN間に接続されるコンデンサC2と、
演算増幅器Aの入出力間に接続されるコンデンサCbと
を備えたスイソチトキャパシタフィルタをN個並列接続
することで実現できる。ここで、N個の高域フィルタの
特性は等しい。スイッチφ。およびφ。の各々がオンオ
フする周期をTとすれば、入力電圧VINと出力電圧■
。1間の伝達関数H(z)は、 になる。ここで、z=exp(jωT)であり、ωは入
力信号の角周波数である。各高域フィルタの通過帯域で
の損失をOdBとすれば、遮断周波数fcは、 になる。高域フィルタ8の遮断周波数feは帯域フィル
タ3の出力信号の損失を伴わなくするため、帯域フィル
タ3の中心周波数の最小値よりも小さくする必要がある
。遮断周波数fcが小さいときには、遮断周波数fcは
積分容量C1とサンプリング容ff1c+の比に反比例
するので、このときには積分容量C1とサンプリング容
量C1の比が大きくなる。サンプリング容量C1の大き
さは容量の比精度で決まるので、一定の値以下に゛する
ことはできない。したがって、積分容量C1の値が大き
くなる。積分容量C1の総数は2N個であるから容量の
占める面積が大きくなり、チップ面積が増大する。第3
図はこの欠点を含まない高域フィルタである。すなわち
、第2図の高域フィルタ9でスイッチφ。と演算増幅器
への出力端子間に演算増幅器Aの出力電圧■。、を分圧
する抵抗r1およびr2を接続する。このときの入力電
圧VINと出力電圧■。0間の伝達関数H(z)は、に
なる。遮断周波数fcは、 ■ rt    C。
になる。したがって、遮断周波数fcは抵抗(r++r
2)と抵抗r、の比に反比例するので、抵抗(r++r
z)と抵抗r、の比を大きくすることによって、積分容
量の小さなモノリシックICに好適な高域フィルタ群を
構成することができる。なお第2図、第3図および第7
図におけるスイッチは第8図のようにMOSトランジス
タによって実現される。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように、帯域フィルタ群を用いた
音声分析装置で帯域フィルタ群の出力と整流器群との間
に直流オフセットを遮断する高域フィルタ群を接続し、
帯域フィルタ群で発生し各帯域フィルタで大きさの異な
る直流オフセットを遮断し、より高精度の音声認識装置
を実現できる効果がある。
薫だ、各フィルタ群をスイッチトキャパシタフィルタで
構成することによりモノリシックICに好適な構成の音
声認識装置を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例装置の構成を示すブロック構成図
。 第2図は第1図の高域フィルタ群の第一の構成を示す回
路接続図。 第3図は第1図の高域フィルタ群の第二の構成を示す回
路接続図。 第4図は第2図、第3図および第7図のスイッチの動作
を示すタイムチャート。 第5図は従来例装置の構成を示すブロック構成図。 第6図は改良された従来例装置の構成を示すブロック構
成図。 第7図は帯域フィルタ群の構成を示す回路接続図。 第8図はスイッチトキャパシタ用スイッチの接続図。 1・・・利得可変増幅器、2・・・等化器、3・・・帯
域フィルタ、4・・・整流器、5・・・低域フィルタ、
6・・・マルチプレクサ、7・・・アナログ・ディジタ
ル変換器、8・・・高域フィルタ、φ。、φ。・・・ス
イッチトキャバシタ用スイッチ、C,、Cb 、CC,
C+ 、−Cz、C1、C4・・・コンデンサ、A、A
I 、 Az・・・演算増幅器、rl 、rt・・・抵
抗。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)音声入力信号を所望の振幅に増幅する利得可変増
    幅器と、 この利得可変増幅器の出力信号の周波数特性を補正する
    等化器と、 この等化器の出力信号を複数の周波数帯域に分割する帯
    域フィルタ群と、この帯域フィルタ群の出力信号のそれ
    ぞれを整流する整流器と、この整流器の出力信号を、直
    流信号に変換する低域フィルタと、 この低域フィルタの出力信号を多重化するマルチプレク
    サと、 このマルチプレクサを介して出力される上記低域フィル
    タの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・デ
    ィジタル変換器と を備えた音声分析装置において、 上記帯域フィルタと上記整流器との間の経路のそれぞれ
    に挿入された高域フィルタ を備えたことを特徴とする音声分析装置。
  2. (2)高域フィルタがスイッチトキャパシタフィルタで
    ある特許請求の範囲第(1)項に記載の音声分析装置。
JP60238791A 1985-10-25 1985-10-25 音声分析装置 Pending JPS6298400A (ja)

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JPH05122622A (ja) * 1991-10-28 1993-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置
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