JP2785939B2 - 連続音声認識装置 - Google Patents
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【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関する。
音声パタンは一般にベクトルの時系列 として表現できる。ここに、 は第i時間の標本点における音声の特徴を示すベクトル
で、以下特徴ベクトルと称する。特徴ベクトルとしては
例えばPチャネルのバンドパスフィルタの出力を時間標
本化したもの で表わされる。このように表現された数字音声0〜9の
パタンを は数字h=0〜9のパタンを示すものとし、Jh個の特徴
ベクトルよりなるとすると、 のようにJh個のように特徴ベクトルの系列として表わさ
れる。このような を代表して と表現する。すなわち0〜9の数字音声は、 であるとする。
で、以下特徴ベクトルと称する。特徴ベクトルとしては
例えばPチャネルのバンドパスフィルタの出力を時間標
本化したもの で表わされる。このように表現された数字音声0〜9の
パタンを は数字h=0〜9のパタンを示すものとし、Jh個の特徴
ベクトルよりなるとすると、 のようにJh個のように特徴ベクトルの系列として表わさ
れる。このような を代表して と表現する。すなわち0〜9の数字音声は、 であるとする。
次の入力音声としては、数字音声0〜9を2桁連続し
て発生したものを考える。例として20は/ni,rei/と発生
する。このようなパターンを入力パタンと称し、一般
に、 と表現する。このような入力パタンに対して前に述べた で代表されるパタンを標準パタンと称する。
て発生したものを考える。例として20は/ni,rei/と発生
する。このようなパターンを入力パタンと称し、一般
に、 と表現する。このような入力パタンに対して前に述べた で代表されるパタンを標準パタンと称する。
特開昭51−104204号明細書には2段DPマッチングを用
いた連続単語音声認識について記述されていて本明細書
の説明もこれに従う。2段DPマッチングは部分マッチン
グ部と全体マッチング部に分けられ、部分マッチング部
では入力パタン の時間lを先頭とした特徴ベクトル と を組合せる点(l,1)から始まって最後の特徴ベクトル の組合せる点(l+m,J)に至る点列(i,j)(i=l〜
l+m,j=1〜J)を仮定し、特徴ベクトル との間の類似性を内積値 で評価し、d(i,j)で示す。
いた連続単語音声認識について記述されていて本明細書
の説明もこれに従う。2段DPマッチングは部分マッチン
グ部と全体マッチング部に分けられ、部分マッチング部
では入力パタン の時間lを先頭とした特徴ベクトル と を組合せる点(l,1)から始まって最後の特徴ベクトル の組合せる点(l+m,J)に至る点列(i,j)(i=l〜
l+m,j=1〜J)を仮定し、特徴ベクトル との間の類似性を内積値 で評価し、d(i,j)で示す。
すなわち、 を使って最大化問題を周知の動的計画法の原理を利用し
て計算する方法が上記公報に示されている。それによる
と、 を初期条件 のもとにl≦i≦l+m,1≦j≦Jの範囲で計算する
と、部分類似度g(i,J)がl≦i≦l+mの範囲で計
算される。全体マッチングも同様に上記公報に従い部分
マッチングで得られる部分類似度g(i,J)を各標準パ
タンh=0〜9の特徴ベクトル について計算しそれぞれの部分類似度gh(i,j)(h=
0〜9)を(3)式に適用し、全体マッチング計算を行
う。
て計算する方法が上記公報に示されている。それによる
と、 を初期条件 のもとにl≦i≦l+m,1≦j≦Jの範囲で計算する
と、部分類似度g(i,J)がl≦i≦l+mの範囲で計
算される。全体マッチングも同様に上記公報に従い部分
マッチングで得られる部分類似度g(i,J)を各標準パ
タンh=0〜9の特徴ベクトル について計算しそれぞれの部分類似度gh(i,j)(h=
0〜9)を(3)式に適用し、全体マッチング計算を行
う。
初期条件 T(0)=0 漸化式 ここでが選択された時 をl≦i≦l+mの範囲で計算する。さらに(1),
(2),(3),(4)式を0≦l≦Iの範囲で計算す
ることにより(3)式のTの最大化が完了する。
(2),(3),(4)式を0≦l≦Iの範囲で計算す
ることにより(3)式のTの最大化が完了する。
以上の2段DPマッチングで計算されたN(i)(i=
0〜I)とL(i)(i=0〜I)の結果を参照して認
識単語が得られる。
0〜I)とL(i)(i=0〜I)の結果を参照して認
識単語が得られる。
初期条件 i=I 漸化式 をi=0まで計算することによってNとして逆順に標準
パタンの番号hが得られる。
パタンの番号hが得られる。
以上で説明した2段DPマッチングでは数字音声 の時間l〜l+mの範囲で(1),(2)式の漸化式計
算を行って類似度g(i,J)(i=l〜l+m)を計算
する単位を1とした時 数字音声の種類h(0〜9)×lの範囲(0〜I) 回計算が必要であり、従来までは計算回数を減らすの
に、上に示した1単位の計算回数を減ずる、あるいはl
の1回分の変化量を2以上にする方法があり、前者は特
開昭55−157799に示されているように種々の方法が考え
られている。後者は特開昭51−104204に示されているよ
うに変化量を2に設定しても認識性能の低下はないと示
されているが、実験によれば第3図に示すように認識性
能(認識率)は低下する。
算を行って類似度g(i,J)(i=l〜l+m)を計算
する単位を1とした時 数字音声の種類h(0〜9)×lの範囲(0〜I) 回計算が必要であり、従来までは計算回数を減らすの
に、上に示した1単位の計算回数を減ずる、あるいはl
の1回分の変化量を2以上にする方法があり、前者は特
開昭55−157799に示されているように種々の方法が考え
られている。後者は特開昭51−104204に示されているよ
うに変化量を2に設定しても認識性能の低下はないと示
されているが、実験によれば第3図に示すように認識性
能(認識率)は低下する。
本発明の目的は、(1),(2),(3),(4)式
のループ回数であるlの1回分の変化量を2以上に設定
し、(1),(2)式の漸化式計算回数を減少させても
認識性能の低下のない2段DPマッチングを実現すること
にある。
のループ回数であるlの1回分の変化量を2以上に設定
し、(1),(2)式の漸化式計算回数を減少させても
認識性能の低下のない2段DPマッチングを実現すること
にある。
本発明の連続音声認識装置は、 複数個の単語からなる語いの中から数個の単語を連続
して発生した入力音声を特徴ベクトルの系列として表現
し、保持するパタン保持部と、 前記語いの中に含まれる各単語に対応する標準パタン
を特徴ベクトルの時系列の形式で記憶する標準パタン記
憶部と、 標準パタンの特徴ベクトルと入力パタンの時刻l以降
の特徴ベクトルとの間の類似度を示す量であるベクトル
類似度を評価するベクトル類似度計算部と、 第1の演算レジスタと、 第1の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成さ
れた第2の演算レジスタと、 第2の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成さ
れた第3の演算レジスタと、 第4,第5,第6の演算レジスタと、 第1の演算レジスタから読出される漸化式値と第2の
演算レジスタから読出される漸化式値と第3の演算レジ
スタから読出される漸化式値とを比較して最大となる値
を選択出力する第1の最大値選択回路と、 第1の最大値選択回路の出力信号と前記ベクトル類似
度との和を計算し新たな漸化式として第1の演算レジス
タに出力する加算回路と、 第1の演算レジスタに保持される漸化式値と第4の演
算レジスタに保持される時刻l以降の漸化式値を比較し
て最大となる値を選択出力する第2の最大値選択回路
と、 第2の最大値選択回路の出力信号を第4の演算レジス
タの前記同一時刻へ向けて出力し、第2の最大値選択回
路での第1の演算レジスタが出力する漸化式値が選択さ
れた時前記入力パタンの時刻lおよび前記標準パタンの
番号をそれぞれ第5および第6の演算レジスタの前記同
一時刻へ出力し、入力パタンの次の時刻lからの特徴ベ
クトルと標準パタンの特徴ベクトルとの間の類似性を調
べるにあたり、すでに時刻l+mまでの漸化式値が保持
されている第4の演算レジスタの時刻lからの漸化式値
を、第5の演算レジスタの時刻lから出力される入力パ
タンの時刻群が同一値、かつ第6の演算レジスタの時刻
lから出力される標準パタン番号群が同一値の間漸化式
の初期値として第2の演算レジスタの時刻l以降へ出力
し、前記同一値が続いた時間だけ時刻lに変化量として
加算し次の漸化式計算に備える制御部と、 時刻lが入力パタンの時間長に至った時第5の演算レ
ジスタから出力される入力パタンの時刻群と第6の演算
レジスタから出力される標準パタン番号群を入力し連続
する単語番号を出力する判定部とを有している。
して発生した入力音声を特徴ベクトルの系列として表現
し、保持するパタン保持部と、 前記語いの中に含まれる各単語に対応する標準パタン
を特徴ベクトルの時系列の形式で記憶する標準パタン記
憶部と、 標準パタンの特徴ベクトルと入力パタンの時刻l以降
の特徴ベクトルとの間の類似度を示す量であるベクトル
類似度を評価するベクトル類似度計算部と、 第1の演算レジスタと、 第1の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成さ
れた第2の演算レジスタと、 第2の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成さ
れた第3の演算レジスタと、 第4,第5,第6の演算レジスタと、 第1の演算レジスタから読出される漸化式値と第2の
演算レジスタから読出される漸化式値と第3の演算レジ
スタから読出される漸化式値とを比較して最大となる値
を選択出力する第1の最大値選択回路と、 第1の最大値選択回路の出力信号と前記ベクトル類似
度との和を計算し新たな漸化式として第1の演算レジス
タに出力する加算回路と、 第1の演算レジスタに保持される漸化式値と第4の演
算レジスタに保持される時刻l以降の漸化式値を比較し
て最大となる値を選択出力する第2の最大値選択回路
と、 第2の最大値選択回路の出力信号を第4の演算レジス
タの前記同一時刻へ向けて出力し、第2の最大値選択回
路での第1の演算レジスタが出力する漸化式値が選択さ
れた時前記入力パタンの時刻lおよび前記標準パタンの
番号をそれぞれ第5および第6の演算レジスタの前記同
一時刻へ出力し、入力パタンの次の時刻lからの特徴ベ
クトルと標準パタンの特徴ベクトルとの間の類似性を調
べるにあたり、すでに時刻l+mまでの漸化式値が保持
されている第4の演算レジスタの時刻lからの漸化式値
を、第5の演算レジスタの時刻lから出力される入力パ
タンの時刻群が同一値、かつ第6の演算レジスタの時刻
lから出力される標準パタン番号群が同一値の間漸化式
の初期値として第2の演算レジスタの時刻l以降へ出力
し、前記同一値が続いた時間だけ時刻lに変化量として
加算し次の漸化式計算に備える制御部と、 時刻lが入力パタンの時間長に至った時第5の演算レ
ジスタから出力される入力パタンの時刻群と第6の演算
レジスタから出力される標準パタン番号群を入力し連続
する単語番号を出力する判定部とを有している。
表1に従来技術により計算した2段DPマッチング結果
を示す。
を示す。
(1)(2)(3)(4)式で計算されたN(i),L
(i)(i=0〜I)は表1のi=24〜26のように同じ
値が連続する場合がある。この結果の状態遷移図が第2
図である。第2図から(5)式の漸化式を計算すると、
状態61〜63(i)の遷移先は64〜66(L(i))が示す
ように、状態60を指し、さらに(5)式のN(i)が状
態61〜63の間で同じ時、61〜63の状態からの遷移は67〜
69のいずれの遷移でも同じ結果が得られる。前向きDPマ
ッチングは、第4図に示すように、音声の始端(状態6
0)から(1),(2)式を使って最適な遷移64〜66を
算出するため、状態61〜63の始端として最適な遷移67〜
69を算出するときには状態61〜63の遷移先L(i)は状
態60を指し、単語番号N(i)もすでに決定している。
64〜69は遷移先(DPパス)を示している。以上より、状
態61,62,63の遷移先は1つの状態60であるため、64,65,
66のいずれかの遷移をしても同じ単語番号が得られる。
次の遷移である67,68,69はそれぞれ状態61,62,63を指し
ているが、どの状態へ遷移しても64,65,66の遷移により
状態60を指すため、67,68,69の遷移を求める際に(2)
式のように1つの状態からの遷移だけを(1)式で求め
るのではなく、(7),(8)式のように同時に多数の
状態(この場合は61,62,63)への遷移を求めることがで
きる。(2)式のlが状態61〜63に対応し、(1)式を
計算する時にはすでに状態61〜63の遷移のいずれでも同
じ結果が得られることがわかっているため、(2)式の
初期値を状態61〜63のT(i)(i=l〜l+2)をg
(i,1)(i=l〜l+2)へ設定し(1)式を計算し
ても同じ結果が得られる。
(i)(i=0〜I)は表1のi=24〜26のように同じ
値が連続する場合がある。この結果の状態遷移図が第2
図である。第2図から(5)式の漸化式を計算すると、
状態61〜63(i)の遷移先は64〜66(L(i))が示す
ように、状態60を指し、さらに(5)式のN(i)が状
態61〜63の間で同じ時、61〜63の状態からの遷移は67〜
69のいずれの遷移でも同じ結果が得られる。前向きDPマ
ッチングは、第4図に示すように、音声の始端(状態6
0)から(1),(2)式を使って最適な遷移64〜66を
算出するため、状態61〜63の始端として最適な遷移67〜
69を算出するときには状態61〜63の遷移先L(i)は状
態60を指し、単語番号N(i)もすでに決定している。
64〜69は遷移先(DPパス)を示している。以上より、状
態61,62,63の遷移先は1つの状態60であるため、64,65,
66のいずれかの遷移をしても同じ単語番号が得られる。
次の遷移である67,68,69はそれぞれ状態61,62,63を指し
ているが、どの状態へ遷移しても64,65,66の遷移により
状態60を指すため、67,68,69の遷移を求める際に(2)
式のように1つの状態からの遷移だけを(1)式で求め
るのではなく、(7),(8)式のように同時に多数の
状態(この場合は61,62,63)への遷移を求めることがで
きる。(2)式のlが状態61〜63に対応し、(1)式を
計算する時にはすでに状態61〜63の遷移のいずれでも同
じ結果が得られることがわかっているため、(2)式の
初期値を状態61〜63のT(i)(i=l〜l+2)をg
(i,1)(i=l〜l+2)へ設定し(1)式を計算し
ても同じ結果が得られる。
次に従来技術での説明と同様に漸化式で示す。(1)
式までは全く同様であり(6)式から示す。
式までは全く同様であり(6)式から示す。
漸化式 初期条件 while(N(l+a)=N(l+a+1) かつL(l+a)=L(l+a+1)) のもとにl≦i≦l+m,1≦j≦Jの範囲で計算すると
部分類似度g(i,J)がl≦i≦l+mの範囲で計算さ
れる。(3)(4)式は従来技術と同じであり省略し、
(4)式の次から説明する。さらに(6)(7)(8)
(3)(4)式を0≦l≦Iの範囲で計算することによ
りTの最大化が完了する。この時lの変化量は(8)式
のaとなる。(5)式は従来技術と同じであり、省略す
る。
部分類似度g(i,J)がl≦i≦l+mの範囲で計算さ
れる。(3)(4)式は従来技術と同じであり省略し、
(4)式の次から説明する。さらに(6)(7)(8)
(3)(4)式を0≦l≦Iの範囲で計算することによ
りTの最大化が完了する。この時lの変化量は(8)式
のaとなる。(5)式は従来技術と同じであり、省略す
る。
(8)式の初期値設定は、(6)式の漸化式をl≦i
≦l+m,1≦j≦Jの範囲で計算する前に漸化式の初期
値としてg(l+1+a)に(8)式の条件が満たされ
る所のT(l+1+a)を代入する。これによりaの値
は1以上に設定され(4)式を実行し次の漸化式計算に
移る。次の漸化式計算では前記同様(8)式により漸化
式の初期値を代入するが、(8)式のaの値は1以上の
ため(9)式を実行するとl値の変化は1以上の変化を
し、前記同様に(8)式の条件が満たされる所のT(l
+1+a)をg(l+1+a)に代入する。この時もa
は1以上に設定されるので(9)式を実行することによ
りlの間隔が1以上あいたことになる。
≦l+m,1≦j≦Jの範囲で計算する前に漸化式の初期
値としてg(l+1+a)に(8)式の条件が満たされ
る所のT(l+1+a)を代入する。これによりaの値
は1以上に設定され(4)式を実行し次の漸化式計算に
移る。次の漸化式計算では前記同様(8)式により漸化
式の初期値を代入するが、(8)式のaの値は1以上の
ため(9)式を実行するとl値の変化は1以上の変化を
し、前記同様に(8)式の条件が満たされる所のT(l
+1+a)をg(l+1+a)に代入する。この時もa
は1以上に設定されるので(9)式を実行することによ
りlの間隔が1以上あいたことになる。
例えば平均的にaの値が2の時にはlの間隔として、
1つおきとなり漸化式の計算量はaが1の時に比べて半
分ですむ。
1つおきとなり漸化式の計算量はaが1の時に比べて半
分ですむ。
以上より従来技術で示した(1)(2)式の漸化式計
算回数を1とした時の2段DPマッチングの計算回数はl
がIに至るまでに(8)式のaを積算した回数だけ減少
したことになる。計算回数は 数字音声の種類h×(lの範囲(0〜I)−aの積算値) に減少する。すなわち、従来の方法ではlが1増加する
たびに(6)(7)(8)(3)(4)式を実行してい
たが、前に説明したようにlがa増加するたびに(6)
(7)(8)(3)(4)式を実行すればよいため、計
算回数は(a−1)を累積した回数だけ減ったことにな
る。また、このように計算回数が減少したにもかかわら
ず認識性能は従来技術で示した方法による2段DPマッチ
ングと同じものが得られる。
算回数を1とした時の2段DPマッチングの計算回数はl
がIに至るまでに(8)式のaを積算した回数だけ減少
したことになる。計算回数は 数字音声の種類h×(lの範囲(0〜I)−aの積算値) に減少する。すなわち、従来の方法ではlが1増加する
たびに(6)(7)(8)(3)(4)式を実行してい
たが、前に説明したようにlがa増加するたびに(6)
(7)(8)(3)(4)式を実行すればよいため、計
算回数は(a−1)を累積した回数だけ減ったことにな
る。また、このように計算回数が減少したにもかかわら
ず認識性能は従来技術で示した方法による2段DPマッチ
ングと同じものが得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第1図は本発明の連続音声認識装置の一実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
本実施例は、標準パタン記憶部11と、標準パタン保持
部12と、入力部14と、入力パタン保持部13と、ベクルト
類似度計算部15と、第1の最大値選択回路16と、加算回
路17と、第1,第2,第3,第4,第5,第6の演算レジスタ18,1
9,20,29,30,31と、第1,第2,第3,第4,第5,第6,のゲート2
1,22,23,25,26,28と、第2の最大値選択回路24と、第1,
第2の比較器32,33と、制御部27と、判定部34とで構成
されている。
部12と、入力部14と、入力パタン保持部13と、ベクルト
類似度計算部15と、第1の最大値選択回路16と、加算回
路17と、第1,第2,第3,第4,第5,第6の演算レジスタ18,1
9,20,29,30,31と、第1,第2,第3,第4,第5,第6,のゲート2
1,22,23,25,26,28と、第2の最大値選択回路24と、第1,
第2の比較器32,33と、制御部27と、判定部34とで構成
されている。
標準パタン記憶部11は制御信号aによって指定される
標準パタン を標準パタン保持部12に送る。入力部14は、入力音声よ
り入力パタン を構成し、入力パタン保持部13に送る。入力パタン保持
部13は、入力パタン を保持し、制御部27よりの信号cによって指定される特
徴ベクトル をベクトル類似度計算部15に送る。標準パタン保持部12
も制御部27よりの信号cによって指定される特徴ベクト
ル をベクトル類似度計算部15に送る。ベクトル類似度計算
部15には の組合せが得られるが、この組合せは動的計画計算に必
要な行を構成するように定められるものとする。すなわ
ち制御部27よりの信号b,cは各j行の(i,j)なる組合せ
をi=l〜l+mについて発生するように与えられるも
のとする。ベクトル類似度計算部15は例えば周知の乗算
回路、加算回路およびレジスタで構成され、これによっ
て特徴ベクトル の要素に関して積和計算を行うことによって の内積を計算し、その値をベクトル類似度Z1として出力
する。これは(6)式の右辺第1項に対応する。第1の
演算レジスタ18は漸化式値g(i−1,j)(i=l〜l
+m)を記憶できるようなシフトデジスタよりなるもの
とし、最下部にg(i−1,j)を書込んだ後1数字ずつ
上方にシフトされるものとする。すなわちiの変化に対
応してシフトされる。これによって信号x1としては常に
g(i−1,j)が得られる。第2の演算レジスタ19およ
び第3の演算レジスタ20は第1の演算レジスタ18と同様
の構成を持ち、それぞれg(i−1,j−1),g(i−1,j
−2)(i=l〜l+m)を保持し、第1の演算レジス
タ18と同様にシフトされx2,x3はそれぞれ漸化式値g
(i−1,j−1),g(i−1,j−2)が常にえられる。第
1の最大値選択回路16は前記信号x1=g(i−1,j)とx
2=(i−1,j−1)とx3=g(i−1,j−2)の大なる
ものを決定し、信号z2として加算回路17に送る。これに
よって(6)式の右辺第2項が得られたことになる。加
算回路17でz1+z2の演算結果z3として(6)式の右辺の
計算が完了し、これを第1の演算レジスタ18の最下部に
書き込む。(6)式の計算はg(i,j)について終った
ことになり、次の点g(i+1,j)についての計算に移
る。このとき第1の演算レジスタ18、第2の演算レジス
タ19、第3の演算レジスタ20はシフトされるので信号x
1,x2,x3はそれぞれ漸化式値g(i,j),g(i,j−1),g
(i,j−2)が出力され新たな漸化式値g(i+1,j)は
これらをもとに計算されることになる。このような計算
をi=l〜l+mについて行うことによりj行は終了す
る。この時点で第1の演算レジスタ18に漸化式値g(i,
j)(i=l〜l+m)が得られる。制御部27よりの信
号d,eによって第1,第2のゲート21,22を開き第1の演算
レジスタ18の内容を第2の演算レジスタ19に移し、第2
の演算レジスタ19の内容を第3の演算レジスタ20に移す
ことにより第2,第3の演算レジスタ19,20の内容はそれ
ぞれg(i−1,j),g(i−1,j−1)(i=l〜l+
m)となり、これをもとにして第j+1行の計算が可能
となる。かくしてJ行まで計算を行うと第1の演算レジ
スタ18には漸化式値g(i,Jh)(i=l〜l+m)が得
られる。制御部27からの信号fにより第3のゲート23を
開き、第1の演算レジスタ18の(l+m,j)から出力さ
れるx4と第4の演算レジスタ29のT(l+m)から出力
されるx5を第2の最大値選択回路24が入力し大なるもの
をz4として第4の演算レジスタ29のT(l+m)へ書込
む。以上の動作を、表2に示すように、g(l+m,J),
T(l+m)まで行なう。
標準パタン を標準パタン保持部12に送る。入力部14は、入力音声よ
り入力パタン を構成し、入力パタン保持部13に送る。入力パタン保持
部13は、入力パタン を保持し、制御部27よりの信号cによって指定される特
徴ベクトル をベクトル類似度計算部15に送る。標準パタン保持部12
も制御部27よりの信号cによって指定される特徴ベクト
ル をベクトル類似度計算部15に送る。ベクトル類似度計算
部15には の組合せが得られるが、この組合せは動的計画計算に必
要な行を構成するように定められるものとする。すなわ
ち制御部27よりの信号b,cは各j行の(i,j)なる組合せ
をi=l〜l+mについて発生するように与えられるも
のとする。ベクトル類似度計算部15は例えば周知の乗算
回路、加算回路およびレジスタで構成され、これによっ
て特徴ベクトル の要素に関して積和計算を行うことによって の内積を計算し、その値をベクトル類似度Z1として出力
する。これは(6)式の右辺第1項に対応する。第1の
演算レジスタ18は漸化式値g(i−1,j)(i=l〜l
+m)を記憶できるようなシフトデジスタよりなるもの
とし、最下部にg(i−1,j)を書込んだ後1数字ずつ
上方にシフトされるものとする。すなわちiの変化に対
応してシフトされる。これによって信号x1としては常に
g(i−1,j)が得られる。第2の演算レジスタ19およ
び第3の演算レジスタ20は第1の演算レジスタ18と同様
の構成を持ち、それぞれg(i−1,j−1),g(i−1,j
−2)(i=l〜l+m)を保持し、第1の演算レジス
タ18と同様にシフトされx2,x3はそれぞれ漸化式値g
(i−1,j−1),g(i−1,j−2)が常にえられる。第
1の最大値選択回路16は前記信号x1=g(i−1,j)とx
2=(i−1,j−1)とx3=g(i−1,j−2)の大なる
ものを決定し、信号z2として加算回路17に送る。これに
よって(6)式の右辺第2項が得られたことになる。加
算回路17でz1+z2の演算結果z3として(6)式の右辺の
計算が完了し、これを第1の演算レジスタ18の最下部に
書き込む。(6)式の計算はg(i,j)について終った
ことになり、次の点g(i+1,j)についての計算に移
る。このとき第1の演算レジスタ18、第2の演算レジス
タ19、第3の演算レジスタ20はシフトされるので信号x
1,x2,x3はそれぞれ漸化式値g(i,j),g(i,j−1),g
(i,j−2)が出力され新たな漸化式値g(i+1,j)は
これらをもとに計算されることになる。このような計算
をi=l〜l+mについて行うことによりj行は終了す
る。この時点で第1の演算レジスタ18に漸化式値g(i,
j)(i=l〜l+m)が得られる。制御部27よりの信
号d,eによって第1,第2のゲート21,22を開き第1の演算
レジスタ18の内容を第2の演算レジスタ19に移し、第2
の演算レジスタ19の内容を第3の演算レジスタ20に移す
ことにより第2,第3の演算レジスタ19,20の内容はそれ
ぞれg(i−1,j),g(i−1,j−1)(i=l〜l+
m)となり、これをもとにして第j+1行の計算が可能
となる。かくしてJ行まで計算を行うと第1の演算レジ
スタ18には漸化式値g(i,Jh)(i=l〜l+m)が得
られる。制御部27からの信号fにより第3のゲート23を
開き、第1の演算レジスタ18の(l+m,j)から出力さ
れるx4と第4の演算レジスタ29のT(l+m)から出力
されるx5を第2の最大値選択回路24が入力し大なるもの
をz4として第4の演算レジスタ29のT(l+m)へ書込
む。以上の動作を、表2に示すように、g(l+m,J),
T(l+m)まで行なう。
これにより(3)式の演算が完了する。この時大なる
ものがx4の時は第5のゲート26、第6のゲート28を開
き、第5の演算レジスタ30のL(l+m)と第6の演算
レジスタ31のN(l+m)へ制御部27から出力されるl
を示すcと標準パタン番号aを書込む。これにより
(4)式が完了する。制御信号qが出力するアドレスm
を0からインクリメントしm=Iになるまで前記x4,x5
の比較演算を行い(3)(4)式の全体マッチングが完
了する。
ものがx4の時は第5のゲート26、第6のゲート28を開
き、第5の演算レジスタ30のL(l+m)と第6の演算
レジスタ31のN(l+m)へ制御部27から出力されるl
を示すcと標準パタン番号aを書込む。これにより
(4)式が完了する。制御信号qが出力するアドレスm
を0からインクリメントしm=Iになるまで前記x4,x5
の比較演算を行い(3)(4)式の全体マッチングが完
了する。
このような動作を各標準パタン (h=0〜9)について行うことにより第4の演算レジ
スタ29には入力パタンの時間lを始端とした時の最大の
類似度が(l+m)まで得られ、第5.第6の演算レジス
タ30,31には第4の演算レジスタ29に対応した入力パタ
ンの時間lとこれを始端とした標準パタン番号hが記憶
される。
スタ29には入力パタンの時間lを始端とした時の最大の
類似度が(l+m)まで得られ、第5.第6の演算レジス
タ30,31には第4の演算レジスタ29に対応した入力パタ
ンの時間lとこれを始端とした標準パタン番号hが記憶
される。
制御部27から出力される制御信号qにより第4のゲー
ト25を開け、第4の演算レジスタ29の漸化式値T(l)
を第2の演算レジスタ19へ初期値としてg(l,j−1)
へ書込む。これにより(7)式が完了する。さらに、第
1,第2の比較器32,33から出力される制御信号k,nが共に
“1"の時は制御部27から出力される制御信号qによりl
をインクリメントし、第4の演算レジスタ29の漸化式値
T(l)を第2の演算レジスタ19のg(l,j−1)を書
込む。この動作を制御部27の制御信号qによりlをイン
クリメントしながら制御信号k,nが共に“1"の間続け
る。これにより(8)式の初期条件が完了する。第1,第
2の比較器32,33から出力される制御信号k,nは第5の演
算レジスタ30のL(l)が出力されるx6x7=L(l+
1)が第1の比較器32に入力され、x6とx7が同値の時制
御信号nを“1"にする。第6の演算レジスタ31のN
(l)が出力するx8のN(l+1)が出力するx9が第2
の比較器33に入力されx8とx9が同値の時制御信号kを
“1"にする。この動作は(8)式のwhile文を動作す
る。以上の動作を制御信号k,nが共に“1"の間制御部27
から出力される制御信号qにより次々にlをインクリメ
ントして行い、第4のゲート26の制御信号とする。
ト25を開け、第4の演算レジスタ29の漸化式値T(l)
を第2の演算レジスタ19へ初期値としてg(l,j−1)
へ書込む。これにより(7)式が完了する。さらに、第
1,第2の比較器32,33から出力される制御信号k,nが共に
“1"の時は制御部27から出力される制御信号qによりl
をインクリメントし、第4の演算レジスタ29の漸化式値
T(l)を第2の演算レジスタ19のg(l,j−1)を書
込む。この動作を制御部27の制御信号qによりlをイン
クリメントしながら制御信号k,nが共に“1"の間続け
る。これにより(8)式の初期条件が完了する。第1,第
2の比較器32,33から出力される制御信号k,nは第5の演
算レジスタ30のL(l)が出力されるx6x7=L(l+
1)が第1の比較器32に入力され、x6とx7が同値の時制
御信号nを“1"にする。第6の演算レジスタ31のN
(l)が出力するx8のN(l+1)が出力するx9が第2
の比較器33に入力されx8とx9が同値の時制御信号kを
“1"にする。この動作は(8)式のwhile文を動作す
る。以上の動作を制御信号k,nが共に“1"の間制御部27
から出力される制御信号qにより次々にlをインクリメ
ントして行い、第4のゲート26の制御信号とする。
以上の動作を制御部27から出力される制御信号qによ
り演算レジスタ18〜20,29〜31の位置を示すlがインク
リメントされ、Iに至った時、制御部27により制御信号
qがレジスタ31に出力されレジスタ31ではN(I)をx1
1へ出力する。同時にレジスタ30にも制御信号qが出力
されx10へL(I)が出力される。判定部34ではx10を次
の制御信号として制御部27へ送る。この1回の操作で
(5)式が1回実行される。制御部27では判定部34から
送られてきた信号をさらにqとしてレジスタ30とレジス
タ31に送り、レジスタ31ではN(i)をx11へ出力し、
レジスタ30はL(i)をx10へ出力する。以上の動作を
L(i)=0(音声始端)になるまでくり返す。判定部
34では次々に送られてくるx11を逆にならべ最後に出力
されたx11を先頭に出力結果として出力する。
り演算レジスタ18〜20,29〜31の位置を示すlがインク
リメントされ、Iに至った時、制御部27により制御信号
qがレジスタ31に出力されレジスタ31ではN(I)をx1
1へ出力する。同時にレジスタ30にも制御信号qが出力
されx10へL(I)が出力される。判定部34ではx10を次
の制御信号として制御部27へ送る。この1回の操作で
(5)式が1回実行される。制御部27では判定部34から
送られてきた信号をさらにqとしてレジスタ30とレジス
タ31に送り、レジスタ31ではN(i)をx11へ出力し、
レジスタ30はL(i)をx10へ出力する。以上の動作を
L(i)=0(音声始端)になるまでくり返す。判定部
34では次々に送られてくるx11を逆にならべ最後に出力
されたx11を先頭に出力結果として出力する。
以上説明したように本発明は、単語と単語の間の区切
りの所で(7)(8)式のように前につながっていた単
語のDPマッチング結果を初期値として代入することによ
り、漸化式計算回数を減少させても、認識性能が低下し
ないという効果がある。
りの所で(7)(8)式のように前につながっていた単
語のDPマッチング結果を初期値として代入することによ
り、漸化式計算回数を減少させても、認識性能が低下し
ないという効果がある。
第1図は本発明の連続音声認識装置の一実施例のブロッ
ク図、第2図はN(i),L(i)の状態遷移を示す図、
第3図は従来技術におけるlの変化量と認識率の関係を
示すグラフ、第4図は状態の遷移を示す図である。 11……標準パタン記憶部、 12……標準パタン保持部、 13……入力パタン保持部、 14……入力部、 15……ベクトル類似度計算部、 16……第1の最大値選択回路、 17……加算回路、 18……第1の演算レジスタ、 19……第2の演算レジスタ、 20……第3の演算レジスタ、 21……第1のゲート、 22……第2のゲート、23……第2のゲート、 24……第2の最大値選択回路、 25……第4のゲート、26……第5のゲート、 27……制御部、28……第6のゲート、 29……第4の演算レジスタ、 30……第5の演算レジスタ、 31……第6の演算レジスタ、 32……第1の比較器、 33……第2の比較器、 34……判定部。
ク図、第2図はN(i),L(i)の状態遷移を示す図、
第3図は従来技術におけるlの変化量と認識率の関係を
示すグラフ、第4図は状態の遷移を示す図である。 11……標準パタン記憶部、 12……標準パタン保持部、 13……入力パタン保持部、 14……入力部、 15……ベクトル類似度計算部、 16……第1の最大値選択回路、 17……加算回路、 18……第1の演算レジスタ、 19……第2の演算レジスタ、 20……第3の演算レジスタ、 21……第1のゲート、 22……第2のゲート、23……第2のゲート、 24……第2の最大値選択回路、 25……第4のゲート、26……第5のゲート、 27……制御部、28……第6のゲート、 29……第4の演算レジスタ、 30……第5の演算レジスタ、 31……第6の演算レジスタ、 32……第1の比較器、 33……第2の比較器、 34……判定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G10L 3/00 533 JICSTファイル(JOIS)
Claims (1)
- 【請求項1】複数個の単語からなる語いの中から数個の
単語を連続して発生した入力音声を特徴ベクトルの系列
として表現し、保持するパタン保持部と、 前記語いの中に含まれる各単語に対応する標準パタンを
特徴ベクトルの時系列の形式で記憶する標準パタン記憶
部と、 標準パタンの特徴ベクトルと入力パタンの時刻l以降の
特徴ベクトルとの間の類似度を示す量であるベクトル類
似度を評価するベクトル類似度計算部と、 第1の演算レジスタと、 第1の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成され
た第2の演算レジスタと、 第2の演算レジスタの内容を転写されるごとく構成され
た第3の演算レジスタと、 第4,第5,第6の演算レジスタと、 第1の演算レジスタから読出される漸化式値と第2の演
算レジスタから読出される漸化式値と第3の演算レジス
タから読出される漸化式値とを比較して最大となる値を
選択出力する第1の最大値選択回路と、 第1の最大値選択回路の出力信号と前記ベクトル類似度
との和を計算し新たな漸化式として第1の演算レジスタ
に出力する加算回路と、 第1の演算レジスタに保持される漸化式値と第4の演算
レジスタに保持される時刻l以降の漸化式値を比較して
最大となる値を選択出力する第2の最大値選択回路と、 第2の最大値選択回路の出力信号を第4の演算レジスタ
の前記同一時刻へ向けて出力し、第2の最大値選択回路
で第1の演算レジスタが出力する漸化式値が選択された
時前記入力パタン時刻lおよび前記標準パタンの番号を
それぞれ第5および第6の演算レジスタの前記同一時刻
へ出力し、入力パタンの次の時刻lからの特徴ベクトル
と標準パタンの特徴ベクトルとの間の類似性を調べるに
あたり、すでに時刻l+mまでの漸化式値が保持されて
いる第4の演算レジスタの時刻lからの漸化式値を、第
5の演算レジスタの時刻lから出力される入力パタンの
時刻群が同一値、かつ第6の演算レジスタの時刻lから
出力される標準パタン番号群が同一値の間漸化式の初期
値として第2の演算レジスタの時刻l以降へ出力し、前
記同一値が続いた時間だけ時刻lに変化量として加算し
次の漸化式計算に備える制御部と、 時刻lが入力パタンの時間長に至った時第5の演算レジ
スタから出力される入力パタンの時刻群と第6の演算レ
ジスタから出力される標準パタン番号群を入力し連続す
る単語番号を出力する判定部を有する連続音声認識装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63169848A JP2785939B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 連続音声認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63169848A JP2785939B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 連続音声認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0218599A JPH0218599A (ja) | 1990-01-22 |
JP2785939B2 true JP2785939B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=15894059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63169848A Expired - Lifetime JP2785939B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 連続音声認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2785939B2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63169848A patent/JP2785939B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
電子通信学会論文誌 Vol.J66−D,No.6,P.637〜644(昭和58年6月) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0218599A (ja) | 1990-01-22 |
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