KR100281581B1 - Korean Continuous Number Speech Recognition Using Simultaneous Articulation Model - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 동시 조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법에 관한 것임.The present invention relates to a Korean continuous numeric speech recognition method using a simultaneous articulation model.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 한국어 연속 숫자 음성만을 입력받는 음성인식시스템에서 두 연속 숫자 음성간의 동시 조음 모델을 이용하여, 연속 숫자음을 인식하고, 인식된 연속 숫자음을 한국어 숫자 음성이 갖고 있는 모든 음성 정보를 이용하여 검증하는 한국어 연속 숫자 음성인식 방법을 제공하고자 함.The present invention uses a simultaneous articulation model between two consecutive digit voices in a voice recognition system that receives only Korean continuous digit voices, and recognizes the continuous digits and recognizes all the voice information that the recognized digits have. To provide a Korean continuous numeric voice recognition method to verify using.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 한국어 연속 숫자 음성만을 입력받는 음성인식시스템에 적용되는 한국어 숫자 음성인식 방법에 있어서, 두 연속 숫자 음성간의 동시조음을 검출하는 제 1 단계; 해당 동시조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열하고, 나열된 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출하는 제 2단계, 검출된 연속 숫자음을 검증하는 제 3 단계를 포함함.According to an aspect of the present invention, there is provided a Korean numeric voice recognition method applied to a voice recognition system for receiving only Korean consecutive digit voices, comprising: a first step of detecting simultaneous articulation between two consecutive digit voices; A second step of detecting the input consecutive digits, and a third step of verifying the detected consecutive digits by listing two numeric candidate groups having the corresponding simultaneous articulation, comparing the previous simultaneous articulation candidate groups with the subsequent simultaneous articulation candidate groups. Included.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 신용카드번호 입력, 은행통장번호 입력, 비밀번호 입력을 필요로하는 정보 서비스 시스템 등에 이용The present invention is used for information service systems requiring credit card number input, bank account number input, password input, etc.

Description

동시 조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법Korean Continuous Number Speech Recognition Using Simultaneous Articulation Model

본 발명은 한국어 연속 숫자 음성만을 입력받는 음성인식시스템에서 두 연속 숫자 음성간의 동시 조음 모델을 이용하여 연속 숫자음을 인식하고, 검출된 연속 숫자음을 한국어 숫자 음성이 갖고 있는 모든 음성 정보를 이용하여 검증할 수 있도록 한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법 및 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.The present invention recognizes a continuous digit sound using a simultaneous articulation model between two consecutive digit voices in a speech recognition system that receives only Korean continuous digit voices, and uses the detected digit sound using all the voice information of the Korean digit voice. The present invention relates to a Korean continuous digit speech recognition method for verification and a computer readable recording medium recording a program for realizing the same.

일반적으로, 널리 알려진 음성인식 방법으로 은닉 마르코프 모델(HMM : Hidden Markov Model)을 사용하는 방법이 있다. 여기서, 음성인식 과정으로 비터비(Viterbi) 탐색을 실시하는데, 이는 인식대상 후보 단어들에 대한 미리 훈련하여 구축한 HMM과 현재 입력된 음성의 특징들과의 차이를 비교하여 가장 유사한 후보단어를 결정하는 과정이다.In general, a well-known speech recognition method uses a Hidden Markov Model (HMM). Here, the Viterbi search is performed through the speech recognition process, which compares the difference between the HMM constructed by pre-training the candidate words to be recognized and the features of the currently input speech to determine the most similar candidate word. It's a process.

그런데, 한국어 연속 숫자 음성인식에 있어서, 종래에 많이 이용되고 있는 HMM 알고리즘이나 다이나믹 시간 와핑(DTW : Dynamic Time Warping) 알고리즘으로 인식하는 경우에, 예를 들어 4자리 연속 숫자 음성을 위한 인식 대상 후보 수는 11*11*11*11 = 14,641개나 되어, 이들 후보단어들에 대한 훈련은 매우 방대한 작업을 요한다. 한편, 이들 4자리 연속 숫자 음성을 인식하기 위하여, 단일 숫자음 11개만을 사용하여 훈련하는 경우, 인식률이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.By the way, in the case of Korean continuous digit speech recognition, in case of recognizing by HMM algorithm or Dynamic Time Warping (DTW) algorithm, which is widely used in the prior art, for example, the number of candidates to be recognized for 4-digit consecutive digit speech Is 11 * 11 * 11 * 11 = 14,641, so training for these candidate words requires a lot of work. On the other hand, in order to recognize the four-digit continuous digit voice, there is a problem that the recognition rate is significantly lowered when training using only 11 single digit sounds.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 음성인식시스템에서 두 연속 숫자 음성간의 동시 조음 모델을 이용하여, 연속 숫자음을 인식하고, 검출된 연속 숫자음을 한국어 숫자 음성이 갖고 있는 모든 음성 정보를 이용하여 검증하기 위한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법 및 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems, using a simultaneous articulation model between two consecutive digit voices in a speech recognition system, recognizes the continuous digits, and all the detected digits of the Korean digits voice It is an object of the present invention to provide a Korean continuous numeric voice recognition method for verifying using voice information and a computer readable recording medium recording a program for realizing the same.

도 1 은 본 발명이 적용되는 음성인식시스템의 구성 예시도.1 is an exemplary configuration of a voice recognition system to which the present invention is applied.

도 2 는 본 발명에 따른 143가지의 두 연속 숫자 음성간의 동시조음 모델을 나타낸 설명도.2 is an explanatory diagram showing a simultaneous articulation model between 143 two consecutive numeric voices according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 따른 89가지 동시 조음 모델별 관련 두연속 숫자를 나타낸 설명도.3 is an explanatory diagram showing two consecutive numbers for each of the 89 simultaneous articulation models according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 단일 숫자 음성 내의 17가지 동시조음 모델을 나타낸 설명도.4 is an explanatory diagram showing 17 simultaneous articulation models in a single digit speech according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 따른 동시 조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법중 입력된 연속 숫자음의 최적 동시조음 목록 작성과 동시조음 후보군들로부터 연속 숫자음 탐색 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a process for creating an optimal simultaneous articulation list of input consecutive digits and searching for consecutive digits from candidate groups of simultaneous articulation in a Korean continuous digits speech recognition method using a simultaneous articulation model according to the present invention.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 동시조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성 인식예를 나타낸 설명도.6 is an explanatory diagram showing an example of Korean continuous digit speech recognition using a simultaneous articulation model according to an embodiment of the present invention;

도 7 은 본 발명에 따른 단일 숫자음내 고유 음성(초성, 중성, 종성)에 따른 연속 숫자음 판별예를 나타낸 설명도.7 is an explanatory diagram showing an example of discriminating continuous digits of sound according to an intrinsic voice (first, neutral, and final) within a single digit according to the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11 : 끝점검출기 12 : 특징추출기11: end point detector 12: feature extractor

13 : 비터비탐색기 14 : 사전13: Viterbi Explorer 14: dictionary

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음성인식시스템에 적용되는 한국어 숫자 음성인식 방법에 있어서, 두 연속 숫자 음성간의 동시조음을 검출하는 제 1 단계; 및 해당 동시조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열하고, 나열된 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출하는 제 2단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a Korean numeral speech recognition method applied to a speech recognition system, comprising: a first step of detecting simultaneous articulation between two consecutive numeric speeches; And a second step of listing two numeric candidate groups having the corresponding simultaneous articulation, comparing the previous simultaneous articulation candidate group with the subsequent simultaneous articulation candidate group, and detecting an input continuous numeric sound.

또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 음성인식시스템에, 두 연속 숫자 음성간의 동시조음을 검출하는 기능; 및 해당 동시조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열하고, 나열된 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention, the speech recognition system having a processor, the function of detecting the simultaneous articulation between two consecutive numeric voices; And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a function of detecting an input continuous numeric tone by listing two numeric candidate groups having the corresponding simultaneous articulation and comparing the previous simultaneous articulation candidate group and the subsequent simultaneous articulation candidate group. To provide.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명이 적용되는 음성인식시스템의 구성 예시도이다.1 is an exemplary configuration of a voice recognition system to which the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 음성인식시스템은, 음성이 입력되면 입력된 음성의 양끝점을 검출하는 끝점검출기(11)와, 끝점 검출된 음성신호로부터 음성의 특징을 추출하는 특징추출기(12)와, 사전(14)에 등록된 단어들에 대해 음성특징값을 이용하여 가장 유사한 단어를 선정하는 비터비탐색기(13)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the voice recognition system to which the present invention is applied includes an endpoint detector 11 for detecting both endpoints of the input voice when voice is input, and extracting features of the voice from the detected voice signal. A feature extractor 12 and a Viterbi searcher 13 for selecting words most similar to the words registered in the dictionary 14 using voice feature values.

비터비탐색기(13)는 일반적인 방법으로 인식대상 후보 단어들에 대한 미리 훈련하여 구축한 HMM과 현재 입력된 음성의 특징들과의 차이를 비교하여 가장 유사한 후보단어를 결정한다.The Viterbi searcher 13 determines the most similar candidate word by comparing the difference between the HMM constructed by pre-training the candidate words to be recognized and the characteristics of the currently input voice in a general manner.

상기한 바와 같은, 구성을 갖는 본 발명이 적용되는 음성인식시스템의 구성 및 동작은 당해 분야에서 이미 주지된 기술에 지나지 아니하므로 여기에서는 그에 관한 자세한 설명한 생략하기로 한다.As described above, since the configuration and operation of the speech recognition system to which the present invention having the configuration is applied are only known techniques in the art, detailed description thereof will be omitted herein.

본 발명은 우선 두 연속 숫자 음성간의 동시 조음을 검출한 다음, 해당 동시 조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열한 후에, 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출한다. 또한, 검출된 연속 숫자음은, 단일 숫자 음성내의 동시조음 정보와 단일 숫자음내의 초성음, 중성음, 및 종성음을 검출하여 검출된 연속 숫자음을 검증한다. 이러한 동시조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법의 예가 도 6에 도시되었다.The present invention first detects the simultaneous articulation between two consecutive digit voices, and then lists two numeric candidate groups having the corresponding simultaneous articulation, compares the previous simultaneous articulation candidate group with the subsequent simultaneous articulation candidate group, and detects the inputted continuous digit sound. In addition, the detected continuous digits detect the simultaneous tone information in the single digit voice and the initial tone, the neutral sound, and the final tone in the single digit voice to verify the detected continuous digits. An example of the Korean continuous digit speech recognition method using this simultaneous articulation model is shown in FIG. 6.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명은 우선 도 2에 도시된 바와 같은 143가지의 두 연속 숫자 음성간의 동시 조음표를 바탕으로, 도 3에 도시된 바와 같은 89개의 동시 조음 모델별 관련 두 연속 숫자가 도표화된다.In more detail, the present invention is based on the simultaneous articulation table between two consecutive 143 speech voices as shown in FIG. 2, and the two consecutive numbers related to the 89 simultaneous articulation models as shown in FIG. Charted.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 한국어 연속 숫자 음성 입력에 대한 최적 동시 조음 후보 두 숫자군을 구한 후에, 이들의 앞 또는 뒤 후보군과 비교하므로써 최적 연속 숫자음을 구할 수 있다(도 5 참조). 이렇게 검출된 연속 숫자음은, 단일 숫자 음성내의 동시조음 모델 정보(총 17개)(도 4 참조)와 단일 숫자음내의 고유 음소정보(초성음, 중성음, 및 종성음)(도 7)을 활용하여 검증한다.As shown in FIG. 6, after the two groups of optimal simultaneous articulation candidates for Korean continuous digit speech input are obtained, the optimal continuous digits can be obtained by comparing with the front or rear candidate groups thereof (see FIG. 5). The continuous digits detected in this way are composed of simultaneous articulation model information (a total of 17) (see Fig. 4) in a single digit voice and unique phoneme information (choice, neutral, and final sound) in a single digit (Fig. 7). To validate.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 동시 조음 모델을 이용한 한국어 연속 숫자 음성인식 방법중 입력된 연속 숫자음의 최적 동시조음 목록 작성과 동시조음 후보군들로부터 연속 숫자음 탐색 과정을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, a process of creating an optimal simultaneous articulation list of input consecutive digits and searching for consecutive digits from a group of simultaneous articulation candidates in the Korean continuous digits speech recognition method using the simultaneous articulation model according to the present invention is as follows.

먼저, 한국어 연속 숫자 음성 입력에 대한 최적 동시 조음 후보 두 숫자군을 구하는 과정을 나타내는 입력된 연속 숫자음의 최적 동시 조음 목록 작성 과정은, 한국어 연속 숫자 음성이 입력되면(501), 동시 조음구간을 검출하고(502), 최적의 동시 조음 모델을 검출하여(503), 최적 동시조음 목록에 누적한다(504).First, when the Korean continuous digits voice is input (501), the process of creating an optimal simultaneous articulation list of the input consecutive digits representing the process of finding two groups of numbers of optimal simultaneous articulation candidates for Korean continuous digits voice input is performed. The method detects (502), detects an optimal simultaneous articulation model (503), and accumulates (504) the optimal simultaneous articulation list.

한편, 최적 동시 조음모델로부터 연속 숫자음을 탐색하는 과정은, 최적 동시조음 목록에 따라 후보 두 연속 숫자음을 나열하고(505), 후보 연속 숫자음 개수가 1개 또는 2개인 동시 조음 모델로부터 좌우의 동시조음모델 후보 연속 숫자음을 비교 탐색하여(506), 연속 숫자음을 검출한다(507).On the other hand, the process of searching for consecutive digits from the optimal simultaneous articulation model, the candidate two consecutive digits are listed according to the optimal simultaneous articulation list (505), the left and right from the simultaneous articulation model having one or two candidate continuation numbers The simultaneous modulation model candidates of the consecutive digits are compared and searched (506), and the continuous digits are detected (507).

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited to the drawing.

상기한 바와 같은 본 발명은, 신용카드 번호, 은행통장번호 등을 손으로 버튼을 누르지 않고도 말로 입력하여 한번에 모든 번호를 전화기를 통해 입력시킬 수 있어, 전화망을 통한 신용카드서비스, 텔레뱅킹 서비스 등의 이용시에 편리성을 도모하여 각종 정보서비스를 활성화시킬 수 있고, 각종 정보 서비스에서 음성에 의한 숫자 입력이 사용자에게 보다 편리한 서비스 이용 방법을 제공해 주기 때문에 정보 서비스업을 활성화시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the credit card number, bank account number, etc. can be entered in words without pressing a button by hand, and all the numbers can be input through the telephone at a time, such as a credit card service through a telephone network, a telebanking service, etc. It is possible to activate a variety of information services to facilitate the use at the time of use, and because the input of the number in the various information services by voice provides a more convenient way to use the service, there is an effect that can activate the information service industry.

Claims (5)

음성인식시스템에 적용되는 한국어 숫자 음성인식 방법에 있어서,In the Korean numeral speech recognition method applied to the speech recognition system, 두 연속 숫자 음성간의 동시조음을 검출하는 제 1 단계; 및Detecting a simultaneous articulation between two consecutive digit voices; And 해당 동시조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열하고, 나열된 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출하는 제 2단계A second step of listing two numeric candidate groups having the corresponding simultaneous articulation, comparing the previous simultaneous articulation candidate group with the subsequent simultaneous articulation candidate group, and detecting the inputted consecutive numerical tones; 를 포함하여 이루어진 한국어 연속 숫자 음성인식 방법.Korean continuous numeric voice recognition method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 검출된 연속 숫자음을 검증하는 제 3 단계Third step of verifying the detected consecutive digits 를 더 포함하여 이루어진 한국어 연속 숫자 음성인식 방법.Korean continuous numeric speech recognition method further comprising. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 3 단계의 연속 숫자음 인식 과정은,The third digit continuous speech recognition process, 상기 검출된 연속 숫자음을 보다 정확하게 인식하기 위하여, 단일 숫자 음성내의 동시조음 정보를 이용해 연속 숫자 음성을 인식하는 것을 특징으로 하는 한국어 연속 숫자 음성인식 방법.In order to recognize the detected consecutive digits more accurately, Korean continuous digits speech recognition method characterized by recognizing a continuous digits voice by using the simultaneous modulation information in a single digits voice. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 3 단계의 연속 숫자음 인식 과정은,The third digit continuous speech recognition process, 상기 검출된 연속 숫자음을 보다 정확하게 인식하기 위하여, 단일 숫자음내 고유 음소(예로서, 초성, 중성, 종성)에 의한 숫자음 판별 정보를 이용해 연속 숫자 음성을 인식하는 것을 특징으로 하는 한국어 연속 숫자 음성인식 방법.In order to recognize the detected consecutive digits more accurately, the Korean consecutive digits voice is characterized by recognizing the continuation digits by using the digit sound discrimination information by the unique phonemes (eg, initial, neutral, and final) within a single digit. Recognition method. 프로세서를 구비한 음성인식시스템에,In a speech recognition system having a processor, 두 연속 숫자 음성간의 동시조음을 검출하는 기능; 및Detecting simultaneous articulation between two consecutive numeric voices; And 해당 동시조음을 갖는 두 숫자 후보군을 나열하고, 나열된 이전 동시 조음 후보군과 이후 동시 조음 후보군을 비교하여, 입력된 연속 숫자음을 검출하는 기능Lists two numeric candidate groups with the corresponding simultaneous articulation, compares the previous simultaneous articulation candidate group with the subsequent simultaneous articulation candidate group, and detects the inputted consecutive digital sound 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.
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