JPS6338993A - 音声区間検出装置 - Google Patents
音声区間検出装置Info
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- JPS6338993A JPS6338993A JP61182919A JP18291986A JPS6338993A JP S6338993 A JPS6338993 A JP S6338993A JP 61182919 A JP61182919 A JP 61182919A JP 18291986 A JP18291986 A JP 18291986A JP S6338993 A JPS6338993 A JP S6338993A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 4
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- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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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。
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
本発明は音声認識装置における音声区間検出装置に関す
るものである。
るものである。
従来の技術
第３図は従来の音声認識装置における音声区間検出装置
の機能ブロック図である。従来例を第３図、第４図によ
り説明する。
の機能ブロック図である。従来例を第３図、第４図によ
り説明する。
第３図において、１４はマイクであり、ここから音声ま
たは騒音を入力し、前処理部１５で前処理を行ないパワ
ー算出部１６でパワーを算出する。
たは騒音を入力し、前処理部１５で前処理を行ないパワ
ー算出部１６でパワーを算出する。
２１は音声認識モードａ、または騒音学習モードｂの切
換えを行なう切換えスイッチである。１７は騒音学習部
、１Ｂは音声区間検出部であり、騒音学習モードにおい
て音声区間検圧のためのいき値を設定し、音声区間検出
部で音声区間を検出する。検出した音声区間内の音声を
音声認識部１９において認識する。２０は認識結果出力
部である。
換えを行なう切換えスイッチである。１７は騒音学習部
、１Ｂは音声区間検出部であり、騒音学習モードにおい
て音声区間検圧のためのいき値を設定し、音声区間検出
部で音声区間を検出する。検出した音声区間内の音声を
音声認識部１９において認識する。２０は認識結果出力
部である。
次に、上記従来例の動作について説明する。最初に、音
声認識モードに入る前に切換スイッチ２１で騒音学習モ
ードを選択し、騒音の学習を行なう。第３図において、
マイク１４から入力した騒音は、前処理部１５において
、異名現象を取除くためのＬＰＦｉ通り、Ａ／Ｄ変換さ
れ、サンプル値ｘを得る。次にパワー算出部１６におい
て、（１）式に従い、単位時間（以後フレームと称する
）ごとにパワーＰ（Ｊ）’を算出する。
声認識モードに入る前に切換スイッチ２１で騒音学習モ
ードを選択し、騒音の学習を行なう。第３図において、
マイク１４から入力した騒音は、前処理部１５において
、異名現象を取除くためのＬＰＦｉ通り、Ａ／Ｄ変換さ
れ、サンプル値ｘを得る。次にパワー算出部１６におい
て、（１）式に従い、単位時間（以後フレームと称する
）ごとにパワーＰ（Ｊ）’を算出する。
ＰＯ）：Ｊフレームめのパワーの値
Ｘ（ｉ）＝１７レーム内における１番目のサンプル値Ｎ
：１フレーム内のサンプ）Ｖ敗 騒音学習部１７では、Ｐ（Ｊ ’）をもとに（２）式に
従って音声区間の贋き値ＴＰを設定する訳であるが、こ
こでＬは騒音学習に要する時間であり、認識装置の仕様
により任意に設定するパラメータである。
：１フレーム内のサンプ）Ｖ敗 騒音学習部１７では、Ｐ（Ｊ ’）をもとに（２）式に
従って音声区間の贋き値ＴＰを設定する訳であるが、こ
こでＬは騒音学習に要する時間であり、認識装置の仕様
により任意に設定するパラメータである。
なおＴＰ’の値は学習時間における環境騒音の平均パワ
ーである。
ーである。
ＴＰ＝ＴＰ’＋Ａ
ＴＰ：音声区間検出のためのいき値
Ｐ（Ｔ）： Ｊ ７レーム目のパワーの値Ｌ ：騒音学
習時間 Ａ ：定数 次に切換スイッチ２１で認識モードを選択し、音声認識
を行なう。
習時間 Ａ ：定数 次に切換スイッチ２１で認識モードを選択し、音声認識
を行なう。
第３図において、入力した音声は、騒音学習モードと同
じ条件で前処理を行ない、パワーを算出する。得られた
パワーの時系列をもとに、騒音学習モードで得られたい
き値ＴＰ’ｉ−用いて音声区間の検出に行なう。′ｆ２
４図は／ａｋ１ｔａ／（秋田）と発声した時のＰ（Ｊ
）の時系列に示したものである。
じ条件で前処理を行ない、パワーを算出する。得られた
パワーの時系列をもとに、騒音学習モードで得られたい
き値ＴＰ’ｉ−用いて音声区間の検出に行なう。′ｆ２
４図は／ａｋ１ｔａ／（秋田）と発声した時のＰ（Ｊ
）の時系列に示したものである。
第４図において、いき値ＴＰを使って、パワーの大きい
山形の部分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および山形の部分に挾まれ
た谷形の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を検出し、各々に対応す
る時間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＰｌ、Ｐ２、Ｐ３の値を
使って（３）式に示す条件との整合を検定し音声区間、
音声の始端Ｓ１終端Ｅを検出する。
山形の部分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および山形の部分に挾まれ
た谷形の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を検出し、各々に対応す
る時間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＰｌ、Ｐ２、Ｐ３の値を
使って（３）式に示す条件との整合を検定し音声区間、
音声の始端Ｓ１終端Ｅを検出する。
第２図は第４図とは異なる人声や音楽等のようにレベル
やスペクトルが時間的に変動している騒音下で学習し、
／ａｋｌｔａ／ （秋田）と発声した場合のいき値ＴＰ
Ｏ設定から音声区間検出までのようすを表わしている。
やスペクトルが時間的に変動している騒音下で学習し、
／ａｋｌｔａ／ （秋田）と発声した場合のいき値ＴＰ
Ｏ設定から音声区間検出までのようすを表わしている。
音声を発声する直前に、レベルの高い山形のパワーを示
す騒音が入り音声区間を誤り、本来の音声波形（点線で
示す）の前に騒音が入り込み実際上シ長く音声区間が検
出されている。このような信号を入力として音声認識を
行なうと、前半の騒音の部分もスペクトルに山谷がある
ため、音声信号に近い特徴を持ち、／ａｋｉｔａ／を／
ｙａｍａｋｉｔａ／（山土）と誤る場合が多かった。
す騒音が入り音声区間を誤り、本来の音声波形（点線で
示す）の前に騒音が入り込み実際上シ長く音声区間が検
出されている。このような信号を入力として音声認識を
行なうと、前半の騒音の部分もスペクトルに山谷がある
ため、音声信号に近い特徴を持ち、／ａｋｉｔａ／を／
ｙａｍａｋｉｔａ／（山土）と誤る場合が多かった。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記従来の音声区間検出装置では、音楽や
人声等のように音声入力環境において、周囲騒音のレベ
ルやスペクｌ−／Ｌ／が時間的に変動している場合、周
囲騒音を入力音声として、本来の音声区間に加えて検出
してしまうため、音声区間検出を誤シ、ひいては音声認
識を誤る問題があった。
人声等のように音声入力環境において、周囲騒音のレベ
ルやスペクｌ−／Ｌ／が時間的に変動している場合、周
囲騒音を入力音声として、本来の音声区間に加えて検出
してしまうため、音声区間検出を誤シ、ひいては音声認
識を誤る問題があった。
本発明は上記従来例の欠点を除去し、時間的変動を伴う
周囲騒音に対しても認識を誤らない音声区間検出装置を
提供することを目的とするものである。
周囲騒音に対しても認識を誤らない音声区間検出装置を
提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するために、音声区間検出を
行なう［祭、マイクからの音声信号のみを用いて音声区
間を検出するのではなく、音声を発声する時の口唇の動
きを検知するセンサからの出力を併用して音声区間を検
出するようにしたものである。
行なう［祭、マイクからの音声信号のみを用いて音声区
間を検出するのではなく、音声を発声する時の口唇の動
きを検知するセンサからの出力を併用して音声区間を検
出するようにしたものである。
作 用
従って本発明によれば、マイクからの音声信号と口唇の
動きを検知するセンサからの２つの信号を併用して音声
区間を検出することにより、音楽や人声等の騒音環境に
おいても精度よく音声区間を検出することができ、その
結果、音声認識誤シを減少することができる。
動きを検知するセンサからの２つの信号を併用して音声
区間を検出することにより、音楽や人声等の騒音環境に
おいても精度よく音声区間を検出することができ、その
結果、音声認識誤シを減少することができる。
実施例
以下に、本発明の一実施例の構成について第１図、第２
図とともに説明する。
図とともに説明する。
第１図において１はマイク、２は前処理部、３はパワー
算出部、４は騒音学習部、６は音声認識部、７は認識結
果出力部、１３はモード切換スイッチ、８は超音波送信
器、９は送信機、１０は超音波受信器、１１は受信機、
１２は口唇動作検出部及び５は音声区間検出部である。
算出部、４は騒音学習部、６は音声認識部、７は認識結
果出力部、１３はモード切換スイッチ、８は超音波送信
器、９は送信機、１０は超音波受信器、１１は受信機、
１２は口唇動作検出部及び５は音声区間検出部である。
次に本発明の実施例の動作について説明する。
先ずモード切換スイッチ１３は、騒音学習モードｂにし
ておく。マイク１から入力した騒音は前処理部２でＡ／
Ｄ変換されＬＰＦを通ってパワー算出部ＢＫ入り、従来
例と同様に（１）式に従いフレーム毎のパワーを算出す
る。
ておく。マイク１から入力した騒音は前処理部２でＡ／
Ｄ変換されＬＰＦを通ってパワー算出部ＢＫ入り、従来
例と同様に（１）式に従いフレーム毎のパワーを算出す
る。
騒音学習部４では、得られたフレーム毎のパワーの値か
ら（２）式に従って音声区間のいき値ＴＰを設定する。
ら（２）式に従って音声区間のいき値ＴＰを設定する。
次にモード切換スイッチ１３で認識モードａを選択し音
声認識を行なう。
声認識を行なう。
第１図において、発声した音声はマイク１から入力され
、騒音学習モードと同じ条件で前処理を行すい、パワー
算出部３でフレーム毎のパワーを算出する。一方、口唇
の動きを検知するために、超音波送信器８から発せられ
た超音波は口唇で反射して超音波受信器１０で信号を受
ける。受けた信号は受信機１１を通り口唇動作検出部１
２に入る。第２図は、従来例の第４図の騒音環境と同じ
条件で／ａｋｉｔａ／と発声した時のマイクからの信号
を処理して得たパワーの時系列と、超音波による口唇の
動きの信号を処理して得た信号（口唇の位置の変位量）
の時系列を示したものである。
、騒音学習モードと同じ条件で前処理を行すい、パワー
算出部３でフレーム毎のパワーを算出する。一方、口唇
の動きを検知するために、超音波送信器８から発せられ
た超音波は口唇で反射して超音波受信器１０で信号を受
ける。受けた信号は受信機１１を通り口唇動作検出部１
２に入る。第２図は、従来例の第４図の騒音環境と同じ
条件で／ａｋｉｔａ／と発声した時のマイクからの信号
を処理して得たパワーの時系列と、超音波による口唇の
動きの信号を処理して得た信号（口唇の位置の変位量）
の時系列を示したものである。
第２図において、マイクからの信号を処理して得られた
音声信号のパワーの時系列を使っての音声区間検出は従
来例と同様て行ない、音声区間の始端Ｓ１と終端Ｅ１を
検出する。
音声信号のパワーの時系列を使っての音声区間検出は従
来例と同様て行ない、音声区間の始端Ｓ１と終端Ｅ１を
検出する。
次に、上記結果と口唇の動きを検知する超音波センサか
らの信号を処理して得られた口唇位置の変位量の時系列
とを併用して音声区間検出を以下のように行なう。第２
図において、変位量のピーク（Ｍ１〜Ｍ６）を持つフレ
ーム位置（ｍ １〜ｍ６ ）を検出し、ｍｌとｍ２の間
の長さをｎ２、ｍ２とｍ３の間の長さをｎ３、同様にｎ
４、ｎ５、ｎ６とする。次に音声パワーから求めた音声
区間の始端Ｓ１を含む区間（Ｍｌ〜Ｍ２）を見つけ、そ
の区間から時間軸方向に対して１つ前の区間から（４式
を満たす変位量のピークを持つフレーム位置ＭＳ（＝Ｍ
２）を検出する。
らの信号を処理して得られた口唇位置の変位量の時系列
とを併用して音声区間検出を以下のように行なう。第２
図において、変位量のピーク（Ｍ１〜Ｍ６）を持つフレ
ーム位置（ｍ １〜ｍ６ ）を検出し、ｍｌとｍ２の間
の長さをｎ２、ｍ２とｍ３の間の長さをｎ３、同様にｎ
４、ｎ５、ｎ６とする。次に音声パワーから求めた音声
区間の始端Ｓ１を含む区間（Ｍｌ〜Ｍ２）を見つけ、そ
の区間から時間軸方向に対して１つ前の区間から（４式
を満たす変位量のピークを持つフレーム位置ＭＳ（＝Ｍ
２）を検出する。
以下余白
次に検出したピークのフレーム位置ＭＳとパワーから求
めた始端Ｓ１の位置関係をみて（５式に従って音声区間
の始端Ｓを決定する。
めた始端Ｓ１の位置関係をみて（５式に従って音声区間
の始端Ｓを決定する。
次に音声区間の終端の検出は以下のように行なう。
先づ、音声区間の始端検出の際求めたＭＳから時間軸方
向に向かって（６）式を満たず変位量のピークを持つフ
レーム位置ＭＥ（＝Ｍ５）を検出する。
向に向かって（６）式を満たず変位量のピークを持つフ
レーム位置ＭＥ（＝Ｍ５）を検出する。
次に検出したピークのフレーム毎ｆｆ１Ｍ Ｅとパワー
の位置関係をみて（７１式に従って音声区間の終端Ｅを
決定する。
の位置関係をみて（７１式に従って音声区間の終端Ｅを
決定する。
以上、本発明は、マイクからの音声信号と口唇の動きを
検知するセンサからの信号の２つの信号を併用して音声
区間を検出することにより精度よく音声区間を検出でき
る。
検知するセンサからの信号の２つの信号を併用して音声
区間を検出することにより精度よく音声区間を検出でき
る。
発明の効果
本発明は以上の説明から明らかなように、音声区間を検
出する際、マイクからの音声信号のみを用いて音声区間
を検出するのではなく、音声を発声する時の口唇の動き
を検知するセンサからの出力を併用して音声区間を検出
するため、レベルやスペクトルが時間的に変動する音楽
等の騒音下での発声においても精度よく音声区間を検出
できる利点を有する。更に、音声区間を精度よく検出で
きるため、音声認識率を向上させる効果を有する。
出する際、マイクからの音声信号のみを用いて音声区間
を検出するのではなく、音声を発声する時の口唇の動き
を検知するセンサからの出力を併用して音声区間を検出
するため、レベルやスペクトルが時間的に変動する音楽
等の騒音下での発声においても精度よく音声区間を検出
できる利点を有する。更に、音声区間を精度よく検出で
きるため、音声認識率を向上させる効果を有する。
第１図は本発明の一実施例における音声区間検出装置を
用いた音声認識装置の概略ブロック図、第２図はある騒
音環境で／ａｋｉｔａ／と発声した場合の騒音と音声の
パワーの時間変化及び口唇の動きを検知するセンサから
の出力信号の時間変化を同期させて表した波形図、第３
図は従来例における音声区間検出装置を用いた音声認識
装置の概略ブロック図、第４図は第２図とは異なる騒音
環境で／ａｋｉｔａ７’と発声した場合の騒音と音声の
パワーの時間変化を表した波形図である。 ４・・・・・・騒音学習部、５・・・・・・音声区間検
出部、６・・・・・音声認識部、７・・・・・・認識結
果出力部、８・・・・・・超音波送信機、９・・・・・
・送信機、１０・・・・・・超音波受信器、１１・・・
・・・受信機、１２・・・・・・口唇動作検出部、１３
モード切換スイツチ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名植椋 ■
用いた音声認識装置の概略ブロック図、第２図はある騒
音環境で／ａｋｉｔａ／と発声した場合の騒音と音声の
パワーの時間変化及び口唇の動きを検知するセンサから
の出力信号の時間変化を同期させて表した波形図、第３
図は従来例における音声区間検出装置を用いた音声認識
装置の概略ブロック図、第４図は第２図とは異なる騒音
環境で／ａｋｉｔａ７’と発声した場合の騒音と音声の
パワーの時間変化を表した波形図である。 ４・・・・・・騒音学習部、５・・・・・・音声区間検
出部、６・・・・・音声認識部、７・・・・・・認識結
果出力部、８・・・・・・超音波送信機、９・・・・・
・送信機、１０・・・・・・超音波受信器、１１・・・
・・・受信機、１２・・・・・・口唇動作検出部、１３
モード切換スイツチ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名植椋 ■
Claims (2)
- （１）口唇が動いているかどうかを検知するためのセン
サの出力とマイク又はそれに代わる音圧・電気信号変換
器からの音声信号出力とを併用して音声区間の検出を行
なうことを特徴とする音声区間検出装置。 - （２）口唇が動いているかどうかを検知するためのセン
サとして超音波発振器及び受信器を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の音声区間検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182919A JPS6338993A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 音声区間検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182919A JPS6338993A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 音声区間検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338993A true JPS6338993A (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=16126675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61182919A Pending JPS6338993A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 音声区間検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338993A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5884257A (en) * | 1994-05-13 | 1999-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voice recognition and voice response apparatus using speech period start point and termination point |
| JPH11219421A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Toshiba Corp | 画像認識装置及び画像認識装置方法 |
| JP2005135432A (ja) * | 2004-12-13 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 画像認識装置及び画像認識装置方法 |
| JP2005516263A (ja) * | 2002-01-30 | 2005-06-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 音声認識システムのための音声アクティビティのオーディオビジュアル検出 |
| JP2006139117A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Kenwood Corp | マイクロホン装置、発話検出装置、発話検出方法および音声出力方法 |
| US10910001B2 (en) | 2017-12-25 | 2021-02-02 | Casio Computer Co., Ltd. | Voice recognition device, robot, voice recognition method, and storage medium |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5781300A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Voice recognition apparatus |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP61182919A patent/JPS6338993A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5781300A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Voice recognition apparatus |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5884257A (en) * | 1994-05-13 | 1999-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voice recognition and voice response apparatus using speech period start point and termination point |
| JPH11219421A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Toshiba Corp | 画像認識装置及び画像認識装置方法 |
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| JP4681810B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2011-05-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 音声認識システムのための音声アクティビティのオーディオビジュアル検出 |
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| JP4568905B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2010-10-27 | 株式会社ケンウッド | マイクロホン装置および発話検出装置 |
| JP2005135432A (ja) * | 2004-12-13 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 画像認識装置及び画像認識装置方法 |
| US10910001B2 (en) | 2017-12-25 | 2021-02-02 | Casio Computer Co., Ltd. | Voice recognition device, robot, voice recognition method, and storage medium |
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