JPS60198597A

JPS60198597A - 音声スペクトルの２値化装置

Info

Publication number: JPS60198597A
Application number: JP59055478A
Authority: JP
Inventors: 中谷　奉文; 中村　尚五
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1985-10-08
Also published as: US4634966A

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】１揉公見本発明は、音声スペクトルの２値化装置に関する。

鵞」り１椎音声信号の音声スペクトル、例えば、フィルタバンクに
よるスペクトル分析の結果得られたスペクトルから時間
−周波数バタンをめ、そのローカルビーク等を２値化処
理によりめることは周知であるが、その場合に、従来は
計算機の内部でソフトウェアによりめており、簡単にハ
ードウェアでめる手段がなかった。

■−一枚本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、音声認識装置において、音声スペクトルからその
スペクトルの大きさに闇値を設け、その闇値により２値
化するようにし、もって、簡単なハードウェアで音声信
号を２値化し得るようにしたものである。

■−−戒本発明の構成について、以下、実施例に基づｂ）て説明
する。

第１図は、本発明の動作原理を説明するための波形図で
、最初に、該第１図を参照しながら、フィルタバンクに
よるスペクトルの分析結果からそのローカルピークを検
出して２値化する場合を例について説明する。先ず、あ
るフレームを例にすると、例えば、１６ｃｈの分析出力
をある一定時間間隔で９時系列に並べ換えると第１図（
０）に示す波形が得られる。この波形を上方（プラス）
方向でＩＩ　Ｌ　ＩＩとなる零交叉波に変換すると第１
図（ｂ）に示す波形が得られる。次に、この零交叉波の
例えば立ち下りでセットし、立ち上がり点でリセットす
ると第１図（ｃ）に示すピーク検出波形が得られる。こ
の第１図（ｃ）に示したピーク検出波形を基準に、該波
形のプラス区間で、第１図（ａ）に示した各分析出力の
ピーク値が該ピーク検出波形に等しいか又はそれ以上で
あるかを比較検出すれば、第１図（ｄ）に示すごとく、
ローカルピークのチャンネルのみがＩｔ　Ｉ　ＩＩとな
る２値化信号が得られる。なお、以上には、比較する際
の閾値にピーク値を用いたが、一定閾値あるいはピーク
値の何％とするかでそれに応じた２値化信号が得られる
ことは容易に理解できよう。

第２図は、上記２値化信号を得るための電気回路の一例
を示す図で、（１）は前述のフイルタノ（ンク等の出力
信号〔第１図（ａ）参照〕であり、一般には５〜３０ｍ
５ごとに変化する離散的な並列（Ｎチャンネル、ここで
は例えば１６チヤンネル）信号である。この信号から例
えばローカルビータをめるために、時系列信号に変換し
て波形処理をする必要がある。そのために（２）のサン
プルホールド回路（Ｓ／１（）にてピーク値を検出する
時間だけサンプル値を保持する。（３）はレベル比較器
であり、サンプル値とピーク検出器（９）の出力とを比
較し、サンプル値が大きい場合にＨ信号を出力する。こ
の信号はラッチ回路（６）において、制御回路（１１）
からのラッチ信号により比較器（４）の出力信号をラッ
チすることにより得られ、第１図（ｄ）に示したように
チャンネルごとのＩＩ　Ｑ　ＩＩ、“ｌ”の並列信号（
７）としてつまり２値化信号として出力される。一方、
Ｓ／８回路（２）のもう一方の出力信号は時間変換回路
（８）で時系列信号に変換される。この時系列変換のタ
イミングは制御回路（１１）からの制御信号（１２）に
基づいて決定される。この回路はアナログクルチプレク
サで実現できる。この信号出力はピーク検出回路（９）
と零交叉検出回路（１０）に印加され、ピーク検出回路
（９）からは第１図（ｃ）に示した信号が、また、零交
叉検出回路（ｌＯ）からは第１図（ｂ）に示した信号が
得られ、該零交叉検出回路（１０）からの零交叉信号は
ピーク検出回路（９）及び制御回路（１１）のリセット
信号に用いられる。

第３図は、第２図に示した回路の動作説明をするための
タイムチャートで、第３図の（ａ）〜（ｃ）の波形は第
１図に示した波形（ａ）〜（ｅ）と同じである。また、
第３図（ｄ）には、レベル比較器（４）の出力に制御信
号のタイミングとラッチされるポイントが重ねて示され
ており、太線はチャンネル選択信号のタイミングを示し
、零交叉信号のし区間に選択信号のあるチャンネル信号
は、その区間の零交叉信号の立上りでレベル比較器の信
号をラッチするが、このラッチポイントはＯ印で示され
ている。従って、順次、このルーチンにのり、第３図（
ｄ）に示すようにして出力がラッチされる。

第４図は、前記ラッチ回路の一例を示す図で、ここでは
Ｎチャンネル（図示例の場合、Ｎ＝１６）のうちのＮチ
ャンネルについて説明するが、その他のチャンネルにつ
いても同じである。第４図において、（１４）はレベル
比較器（４）からの１つの出力であり、これは例えばＤ
ラッチ回路（１５）のＤ入力に印加される。（１６）は
零交区検出器（１０）の出力信号で、アンド回路（１９
）の一方に入力される。（１７）はチャンネル選択信号
で例えばＲ−Ｓフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路（１８
）の百人力に印加される。このフリップフロップ回路（
１８）の出力Ｑ信号はアンド回路の（１９）の他方の入
力に印加される。アンド回路（１９）の出力はラッチ回
路（１５）のＴ入力とインバータ（２０）に加えられ、
インバータ（２０）の出力はフリップフロップ（１８）
のπ入力に印加される。

第５図は、第４図の回路の動作説明をするためのタイム
チャートで、図中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）。

（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、第４図における（１７）。

（１６）、　（２２）、　（２３）、　（１４）部の波
形を示し。

波形（１７）（第５図（０）〕の立下りでＲ−Ｓフリッ
プフロップ回路（１８）がオンし、波形（１６）（第５
図（ｂ））の立上りでＲ−Ｓフリップフロップ回路（１
８）のπがＬとなってオフし、波形（２２）〔第５図（
Ｃ）〕となる。従って、アンド回路（１９）の出力（２
３）は第５図（ｄ）のごとくなり、この立上りがＤラッ
チ回路（１５）のＴ端子に印加され、（１４）［第５図
（ｅ）］の信号がラッチされることになる。

なお、以上には、ピーク値を検出して２値化する例を中
心にし・て説明したが、ピーク値に重みを付け、その値
を閾値にして２値化してもよいことは容易に理解できよ
う。

効　果以上の説明から明らかなように、本発明によると、並列
に出力される音声°スペクトルのような同一時間信号の
大きさを比較しである閾値以上の位置検出を容易に実現
することがハードで可能となる。また１本発明によれば
、同一時間に検出されたいくつかの信号（時間の関数に
ない）を時間軸信号に変換して時間軸処理をすることが
でき、簡便な装置によって信号の大小判別を範囲を規定
してめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の動作原理を説明するための信号波形
図、第２図は、本発明の一実施例を説明するための電気
回路図、第３図は、第２図の回路の動作説明をするため
のタイムチャート、第４図は、第２図に示したラッチ回
路６の詳細図、第５図は、第４図の回路の動作説明をす
るためのタイムチャートである。（２）・・・サンプルホールド回路、（４）・・・比較
器、（６）・・・ラッチ回路、（８）・・・時間変換回
路、（９）・・・ピーク検出器、（１０）・・・零交叉
検出回路、（１１）・・・制御回路。第　１　図第　２　図第３図第４図第　５　図＋ｅ）ｎ　ｕ　Ｗ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、音声スペクトルの大きさを閾値を用いて２値化
して認識する音声認識装置において、スペクトルの並列
信号をサンプルホールドする手段と、該並列信号を時間
軸信号に変換する手段と、該時間軸信号からその信号の
ピーク値を検出する手段と、零交叉信号を得る手段と、
前記並列信号と前記ピーク検出信号とのレベルを比較す
る手段と。この信号を零交叉波に同期した制御手段によってラッチ
する手段とを有することを特徴とする音声スペクトルの
２値化装置。
（２）、前記ピーク検出信号に重み付けをして閾値とし
、該閾Ｉ渠ｊＺて２値化することを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項に記載の音声スペクトルの２値化装置
。
（３）、前記零交叉波信号のハイ（Ｈ）又はロー（Ｌ）
の区間にあるスペクトル周波数のみの（４号をその零交
叉信号でラッチすることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項又は第（２）項に記載の音声スペクトルの２値
化装置。