KR20120035376A - Apparatus and method for improving voice recognition rate - Google Patents

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KR20120035376A KR1020100096864A KR20100096864A KR20120035376A KR 20120035376 A KR20120035376 A KR 20120035376A KR 1020100096864 A KR1020100096864 A KR 1020100096864A KR 20100096864 A KR20100096864 A KR 20100096864A KR 20120035376 A KR20120035376 A KR 20120035376A
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Abstract

PURPOSE: A device for enhancing the voice recognition rate and a method thereof are provided to calibrate the feature change of a microphone installed on a plurality of vehicles by using a plurality of reference frequency signals. CONSTITUTION: A microphone(110) receives a reference frequency signal input. The microphone outputs a detection signal corresponding to the reference frequency signal. A comparing unit(120) outputs a difference signal between the detection signal and the reference signal. A control unit(150) confirms the attenuation of the difference signal comparing with the reference signal. The control unit controls the reference signal to respond to the attenuation.

Description

음성인식률 개선 장치 및 방법{Apparatus and Method for Improving Voice Recognition Rate}Apparatus and Method for Improving Voice Recognition Rate

본 발명은 음성인식률 개선 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 기준주파수 신호를 이용하여 마이크의 음성인식률을 향상시킬 수 있는 음성인식률 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving a voice recognition rate, and more particularly, to an apparatus and method for improving a voice recognition rate by using a reference frequency signal.

근래 들어, 차량은 구비된 마이크를 통해 사용자 음성을 인식하여 핸즈프리 기능이나, 차량의 각 기능을 제어하도록 지원한다.In recent years, a vehicle recognizes a user's voice through a microphone provided to support a hands-free function or to control each function of the vehicle.

그런데, 차량은 이동이 많아 주변 환경에 영향을 많이 받는 특징이 있어, 차량에 구비되는 차량용 마이크도 상대적으로 주변 노이즈에 대해 영향을 적게 받는 지향성 마이크를 적용하는 편이다.However, since the vehicle has a lot of movement and is influenced by the surrounding environment, the vehicle microphone provided in the vehicle also applies a directional microphone that is relatively less affected by ambient noise.

지향성 마이크는 특정 방향의 음성 이득과 주파수 특성을 맞추는 공정이 필요한데, 주파수 특성은 마이크 코어의 바이어스나, 기구 여건에 크게 영향을 받는 경향이 있다.Directional microphones require a process to match the voice gain and frequency characteristics of a particular direction. Frequency characteristics tend to be greatly affected by bias and instrument conditions in the microphone core.

더욱이, 지향성 마이크는 마이크 코어의 FET 특성 자체가 주파수별로 이득 편차가 크며, 저주파 이득도 낮은 문제가 있어, 그에 대해 개선할 필요가 있다.Furthermore, directional microphones have a problem that the FET characteristic of the microphone core itself has a large gain variation for each frequency and a low frequency gain, which needs to be improved.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 복수의 기준 주파수 신호를 이용하여 주파수 대역별로 마이크의 음성인식률을 개선할 수 있는 음성인식률 개선 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a speech recognition rate improving apparatus and method for improving the speech recognition rate of a microphone for each frequency band by using a plurality of reference frequency signals.

본 발명은 기준 주파수 신호에 대응하는 마이크의 출력 변화를 확인하여 그에 대응하도록 마이크의 이득을 보상할 수 있는 음성인식률 개선 장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for improving a voice recognition rate capable of checking an output change of a microphone corresponding to a reference frequency signal and compensating for the gain of the microphone.

본 발명의 일면에 따른 음성인식률 개선 장치는, 기준주파수 신호를 출력하는 기준주파수 생성부; 상기 기준주파수 신호를 입력받으면, 그에 대응하는 감지신호를 출력하는 마이크; 상기 감지신호와 기준신호의 차 신호를 출력하는 비교기; 및 상기 기준주파수 신호에 대비한 상기 차 신호의 감쇄 정도를 확인하고, 상기 감쇄 정도에 대응하도록 상기 기준신호를 조절하여 상기 마이크의 음성인식률을 개선하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for improving speech recognition rate according to an aspect of the present invention includes: a reference frequency generator configured to output a reference frequency signal; A microphone for outputting a sensing signal corresponding to the reference frequency signal; A comparator for outputting a difference signal between the sensed signal and a reference signal; And a controller which checks the attenuation degree of the difference signal compared to the reference frequency signal and adjusts the reference signal to correspond to the attenuation degree to improve the voice recognition rate of the microphone.

본 발명의 다른 면에 따른 씨피유의 음성인식률 개선 방법은, 기준주파수 신호를 출력하는 단계; 상기 기준주파수 신호에 대응하여 마이크가 출력하는 감지신호를 확인하는 단계; 및 상기 감지신호의 감쇄 정도를 보상하여 상기 마이크의 음성인식률을 개선하는 단계를 포함하되, 상기 기준주파수 신호가 복수의 주파수 신호일 때, 복수의 상기 기준주파수 신호에 대해 각기 상기 기준주파수 신호를 출력하는 단계 내지 개선하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method for improving voice recognition of CIF oil includes: outputting a reference frequency signal; Checking a detection signal output from the microphone in response to the reference frequency signal; And compensating for attenuation of the detection signal to improve a voice recognition rate of the microphone, wherein the reference frequency signals are outputted to the plurality of reference frequency signals when the reference frequency signals are a plurality of frequency signals. Characterized in that the step to improve the step.

본 발명에 따르면, 복수의 기준 주파수 신호를 이용하여 복수의 차량에 각기 장착된 마이크의 특성 변화를 보상할 수 있어, 마이크의 주파수 대역별 이득 산포도를 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to compensate for the characteristic change of the microphones respectively mounted on the plurality of vehicles by using the plurality of reference frequency signals, thereby improving the gain distribution for each frequency band of the microphone.

뿐만 아니라, 본 발명은 복수의 차량에 장착된 마이크를 각각 캘리브레이션하여 기구 조건이나, 마이크 바이어스에 의하여 발생하는 복수의 차량 간의 마이크 특성 편차를 개선할 수 있다.In addition, the present invention can calibrate the microphones mounted on the plurality of vehicles, respectively, to improve the microphone characteristic deviation between the plurality of vehicles generated by the mechanical condition or the microphone bias.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음식인식률 개선 장치를 적용한 마이크의 주파수 이득 산포도.1 is a block diagram showing an apparatus for improving speech recognition rate according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for improving speech recognition rate according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a frequency gain distribution of the microphone to which the food recognition rate improving apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 장치를 도시한 구성도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram showing an apparatus for improving speech recognition rate according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 장치(10)는 기준주파수 생성부(130), 마이크(110), 비교기(120) 및 제어부(150)를 포함한다. 도 1의 기준주파수 생성부(130) 및 제어부(150)는 하나의 장치 즉, 씨피유(CPU)에 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 1, the apparatus for improving speech recognition rate according to an embodiment of the present invention includes a reference frequency generator 130, a microphone 110, a comparator 120, and a controller 150. The reference frequency generator 130 and the controller 150 of FIG. 1 may be included in one device, that is, CPI, but are not limited thereto.

기준주파수 생성부(130)는 주파수 대역별로 복수의 기준주파수 신호를 출력한다. 이때, 복수의 기준주파수 신호는 음성신호의 주파수 대역인 200Hz, 400Hz, 1kHz, 2kHz나, 10kHz 등의 정현파 신호일 수 있다.The reference frequency generator 130 outputs a plurality of reference frequency signals for each frequency band. In this case, the plurality of reference frequency signals may be sinusoidal signals such as 200 Hz, 400 Hz, 1 kHz, 2 kHz, or 10 kHz, which are frequency bands of the voice signal.

마이크(110)는 소리를 전기신호로 변환하며, 내부 FET의 게이트에 기준주파수 신호를 공급받으면, 그에 대응하는 감지신호를 출력한다.The microphone 110 converts the sound into an electrical signal, and when the reference frequency signal is supplied to the gate of the internal FET, the microphone 110 outputs a sensing signal corresponding thereto.

비교기(120)는 예를 들어, OP AMP일 수 있으며, 감지신호와 기준신호를 비교하여 비교 결과에 따른 차 신호를 출력한다.The comparator 120 may be, for example, an OP AMP and outputs a difference signal according to a comparison result by comparing the sensing signal with the reference signal.

제어부(150)는 기준주파수 신호가 1kHz일 때의 비교기(120)의 감쇄 정도에 대응하도록 기준신호를 조절한다. 따라서, 기준신호는 기준주파수 신호가 1kHz일 때의 감쇄 정보를 보상할 수 있는 아날로그 신호일 수 있다.The controller 150 adjusts the reference signal to correspond to the attenuation degree of the comparator 120 when the reference frequency signal is 1 kHz. Accordingly, the reference signal may be an analog signal capable of compensating attenuation information when the reference frequency signal is 1 kHz.

제어부(150)는 마이크(110)가 출력할 수 있는 최대 Vpp가 300mV라고 가정할 때 기준신호를 20mV 단위로 조절하여 출력한다.The controller 150 adjusts and outputs a reference signal in units of 20 mV when it is assumed that the maximum Vpp that the microphone 110 can output is 300 mV.

또한, 제어부(150)는 기준주파수 신호에 대비한 차 신호의 감쇄 정도를 확인하고, 감쇄 정도를 고려하여 각 주파수에 대한 내부 필터의 계수를 결정하고, 이후 마이크(110)의 감지신호를 결정된 계수의 필터로 필터링한 다음, 감지된 음성으로 인식 및 해석하여 그에 대응하는 기능 제어를 지원한다.In addition, the controller 150 checks the attenuation degree of the difference signal compared to the reference frequency signal, determines the coefficient of the internal filter for each frequency in consideration of the attenuation degree, and then determines the detection signal of the microphone 110. Filter by, then recognize and interpret the detected voice to support the corresponding function control.

예를 들어, 제어부(150)가 CPU의 코어와 같이 디지털 데이터를 처리할 때, 음성인식률 개선 장치(10)는 비교기(120)에서 출력되는 아날로그 차 신호를 디지털 변환하여 제어부(150)에 전달하는 ADC(140)와, 제어부(150)에서 출력되는 디지털 기준신호를 아날로그 변환하여 비교기(120)에 제공하는 DAC(160)를 더 포함한다.For example, when the controller 150 processes digital data like the core of the CPU, the speech recognition rate improving apparatus 10 may digitally convert the analog difference signal output from the comparator 120 and transmit the digital difference signal to the controller 150. It further includes an ADC 140 and a DAC 160 for analog-converting the digital reference signal output from the controller 150 to the comparator 120.

한편, 음성인식률 개선 장치(10)가 기준주파수 200Hz, 400Hz, 1kHz, 2kHz, 10kHz에 대해 각각 캘리브레이션(Calibration; 즉, 음성인식률 개선)을 수행한다면, 기준주파수 생성부(130)는 각 기준주파수 신호를 기설정된 순서대로 출력하며, 제어부(150)는 출력중인 기준주파수에 대한 캘리브레이션을 완료하면, 기준주파수 생성부(130)에 해당 기준주파수에 대한 캘리브레이션 완료를 알려주어, 기준주파수 생성부(130)가 다른 기준주파수 신호를 출력하도록 한다.On the other hand, if the speech recognition rate improving apparatus 10 performs a calibration (ie, speech recognition rate improvement) for the reference frequency 200Hz, 400Hz, 1kHz, 2kHz, 10kHz, respectively, the reference frequency generator 130 is a reference frequency signal Output in a predetermined order, and the controller 150 notifies the reference frequency generator 130 of completion of calibration for the reference frequency when the calibration for the reference frequency being output is completed, and the reference frequency generator 130 To output another reference frequency signal.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 씨피유(CPU)의 음성인식률 개선 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 방법을 도시한 흐름도이다.Hereinafter, a method of improving speech recognition rate of CPU according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 is a flowchart illustrating a method for improving speech recognition rate according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 씨피유(130~160)는 기설정된 기준주파수 신호를 생성하여 출력한다(S210).2, the CPI (130 ~ 160) generates and outputs a predetermined reference frequency signal (S210).

이어서, 마이크(110)가 기준주파수 신호에 대응하는 감지신호를 출력하며, 씨피유(130~160)는 기준신호에 대비한 감지신호를 입력받는다(S220).Subsequently, the microphone 110 outputs a sensing signal corresponding to the reference frequency signal, and the CPI 130-160 receives a sensing signal corresponding to the reference signal (S220).

씨피유(130~160)는 기준주파수 신호에 대비하여 감지신호의 감쇄 정도를 확인한다(S230). 즉, 씨피유(130~160)는 기준주파수 신호에 대한 마이크(110)의 응답을 이용하여 차량 환경에 장착됨에 따른 마이크(110)의 특성 변화를 확인할 수 있다.CPI (130 ~ 160) checks the attenuation degree of the detection signal against the reference frequency signal (S230). That is, the CPI 130 to 160 may check the characteristic change of the microphone 110 as it is mounted in the vehicle environment using the response of the microphone 110 to the reference frequency signal.

그리고, 씨피유(130~160)는 확인된 감쇄 정도를 보상하여 마이크(110)의 음성인식률을 보상한다(S240).In addition, the CPI (130 ~ 160) compensates for the identified attenuation to compensate for the voice recognition rate of the microphone (110) (S240).

즉, 씨피유(130~160)는 마이크(110)의 특성 변화에 고려하여 기준신호를 조절함으로써, 마이크(110) 출력 신호의 레벨을 변화시킬 수 있으며, 따라서 음성인식률을 높일 수 있다.That is, the CPI 130 to 160 may change the level of the microphone 110 output signal by adjusting the reference signal in consideration of the characteristic change of the microphone 110, thus increasing the voice recognition rate.

한편, 씨피유(130~160)는 복수의 기준주파수에 대하여 각각 (S210) 내지 (S240)의 음성인식률 개선 공정을 각기 수행함으로써, 마이크(110)의 주파수별 이득 산포도를 개선할 수 있다.On the other hand, CPI (130 ~ 160) by performing the speech recognition rate improvement process of the (S210) to (S240) for each of a plurality of reference frequencies, respectively, it is possible to improve the gain distribution for each frequency of the microphone (110).

이하, 표 1 및 표 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 장치의 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to Table 1 and Table 2 will be described the effect of the speech recognition rate improving apparatus according to an embodiment of the present invention.

표 1 및 표 2에서, 표 2의 본 발명에 따른 음성인식률 개선 장치(10)를 적용한 마이크의 주파수별 이득이, 표 1의 종래의 마이크의 주파수별 이득에 비하여 전반적으로 개선되었으며, 특히 저주파 이득이 개선된 것을 알 수 있다.In Table 1 and Table 2, the frequency-specific gain of the microphone to which the voice recognition rate improving device 10 according to the present invention of Table 2 is applied is generally improved compared to the frequency-specific gain of the conventional microphone of Table 1, in particular, low frequency gain It can be seen that this improvement.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

도 3의 주파수별 이득 산포도에서도, 본 발명의 실시예에 따른 음성인식률 개선 장치(10)를 적용한 마이크(110)는 전반적인 주파수별 이득 편차가 적은 것을 해석할 수 있으며, 그에 따라 음성인식률이 향상될 것임을 짐작할 수 있다.Also in the frequency-specific gain distribution diagram of FIG. 3, the microphone 110 to which the speech recognition rate improving apparatus 10 according to the embodiment of the present invention is applied may interpret that the overall gain variation is small, and thus the speech recognition rate may be improved. You can guess that.

이와 같이, 본 발명은 복수의 기준 주파수 신호를 이용하여 복수의 차량에 각기 장착된 마이크의 특성 변화를 보상할 수 있어, 마이크의 주파수 대역별 이득 산포도를 개선할 수 있다.As described above, the present invention can compensate for the characteristic change of the microphones mounted in the plurality of vehicles by using the plurality of reference frequency signals, thereby improving the gain distribution for each of the frequency bands of the microphones.

뿐만 아니라, 본 발명은 복수의 차량에 장착된 마이크를 각각 캘리브레이션하여 기구 조건이나, 마이크 바이어스에 의하여 발생하는 복수의 차량 간의 마이크 특성 편차를 개선할 수 있다.In addition, the present invention can calibrate the microphones mounted on the plurality of vehicles, respectively, to improve the microphone characteristic deviation between the plurality of vehicles generated by the mechanical condition or the microphone bias.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the description of the following claims.

Claims (6)

기준주파수 신호를 출력하는 기준주파수 생성부;
상기 기준주파수 신호를 입력받으면, 그에 대응하는 감지신호를 출력하는 마이크;
상기 감지신호와 기준신호의 차 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 기준주파수 신호에 대비한 상기 차 신호의 감쇄 정도를 확인하고, 상기 감쇄 정도에 대응하도록 상기 기준신호를 조절하여 상기 마이크의 음성인식률을 개선하는 제어부
를 포함하는 음성인식률 개선 장치.A reference frequency generator for outputting a reference frequency signal;
A microphone for outputting a sensing signal corresponding to the reference frequency signal;
A comparator for outputting a difference signal between the sensed signal and a reference signal; And
A control unit which checks the attenuation degree of the difference signal in comparison with the reference frequency signal and improves the voice recognition rate of the microphone by adjusting the reference signal to correspond to the attenuation degree
Speech recognition rate improvement device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차 신호를 상기 마이크에 의하여 감지된 음성으로 인식하는 것인 음성인식률 개선 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
And a speech recognition rate improving device for recognizing the difference signal as a voice detected by the microphone. 제1항에 있어서, 상기 기준주파수 신호는 각기 다른 복수의 주파수 신호이며,
상기 제어부는, 복수의 상기 기준주파수 신호에 따라 각각 상기 마이크의 인식률을 개선하는 것인 음성인식률 개선 장치.The method of claim 1, wherein the reference frequency signal is a plurality of different frequency signals,
The control unit, the speech recognition rate improving device to improve the recognition rate of the microphone according to the plurality of reference frequency signals, respectively. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 감지신호의 최대 Vpp가 300mV일 때, 상기 기준신호를 20mV 단위로 조절하는 것인 음성인식률 개선 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
When the maximum Vpp of the detection signal is 300mV, the speech recognition rate improving device to adjust the reference signal in units of 20mV. 제1항에 있어서,
상기 차 신호는 아날로그 신호일 때, 상기 차 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 컨버터; 및
상기 기준신호는 디지털 신호일 때, 상기 기준신호를 아날로그 변환하여 상기 비교기에 제공하는 디지털 아날로그 컨버터
를 포함하는 것인 음성인식률 개선 장치.The method of claim 1,
An analog to digital converter for digitally converting the difference signal when the difference signal is an analog signal; And
When the reference signal is a digital signal, the analog analog converter converts the reference signal to provide to the comparator
Speech recognition rate improvement device that includes. 기준주파수 신호를 출력하는 단계;
상기 기준주파수 신호에 대응하여 마이크가 출력하는 감지신호를 확인하는 단계; 및
상기 감지신호의 감쇄 정도를 보상하여 상기 마이크의 음성인식률을 개선하는 단계를 포함하되,
상기 기준주파수 신호가 복수의 주파수 신호일 때, 복수의 상기 기준주파수 신호에 대해 각기 상기 기준주파수 신호를 출력하는 단계 내지 개선하는 단계를 수행하는 것인 씨피유의 음성인식률 개선 방법.Outputting a reference frequency signal;
Checking a detection signal output from the microphone in response to the reference frequency signal; And
Compensating for the attenuation of the detection signal to improve the voice recognition rate of the microphone,
And when the reference frequency signals are a plurality of frequency signals, outputting or improving the reference frequency signals with respect to the plurality of reference frequency signals, respectively.
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JPH056926U (en) * 1991-07-03 1993-01-29 株式会社ケンウツド Volume control circuit for voice recognition device
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