KR950001069B1 - Speech signal processing device - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 종래예의 음성신호처리장치의 블록도.1 is a block diagram of an audio signal processing apparatus of a conventional example.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 의한 음성신호처리장치의 블록도.2 is a block diagram of an audio signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 제2실시예에 의한 음성신호처리장치의 블록도.3 is a block diagram of an audio signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
91, 98 : 파워산출부 92, 99 : 켑스트럼산출부91, 98: power calculation section 92, 99: cepstrum calculation section
93, 910 : 피크검출부 94, 911 : S/ N산출부93, 910: Peak detector 94, 911: S / N calculation unit
95, 912 : 음성검출부 96, 914 : AND부95, 912: voice detection unit 96, 914: AND unit
97, 915 : 스위치 913 : 비교기97, 915: switch 913: comparator
본 발명은 음성신호처리에 사용되는 음성신호처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a voice signal processing apparatus used for voice signal processing.
최근 음성인식, 화자인식, 음성에 의한 기기의 조작, 컴퓨터에의 음성에 의한 입력 등의 용도에 음성의 유무를 검출하는 음성신호처리장치가 여러방면으로 이용되고 있다.Background Art In recent years, voice signal processing apparatuses that detect the presence or absence of voice for use in applications such as voice recognition, speaker recognition, device operation by voice, and voice input to a computer have been used in various fields.
제1도는, 종래의 음성신호처리장치의 구성을 표시하는 불록도이다. 도면에 있어서 파워산출부(16)는 음성입력신호의 파워를 산출하고, 비교기(17)는 산출된 파워를 기준신호입력의 레벨과 비교해서, 기준신호입력보다 파워가 큰 경우에는 스위치(18)을 닫고 기준신호입력보다 파워가 작은 경우에는 스위치(18)를 개방하도록 제어를 행한다. 따라서, 음성신호입력이 어느 기준치보다 크면 음성검출신호를 출력한다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional audio signal processing apparatus. In the figure, the power calculating unit 16 calculates the power of the audio input signal, and the comparator 17 compares the calculated power with the level of the reference signal input, and switches 18 when the power is larger than the reference signal input. If the power is smaller than that of the reference signal input, control is performed to open the switch 18. Therefore, if the voice signal input is larger than a certain reference value, the voice detection signal is output.
그러나 이와 같은 종래의 신호제어장치에서는 음성입력에 잡음이 들어간 경우, 잡음파워가 기준신호입력보다 큰 경우에도 음성검출신호를 출력하므로, 오동작이 발생하고 있었다.However, in such a conventional signal control apparatus, when a noise is input to the voice input, even when the noise power is larger than the reference signal input, the voice detection signal is output, thereby causing a malfunction.
본 발명의 목적은 정확하게 음성검출을 행하는 음성신호처리장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a speech signal processing apparatus which accurately detects speech.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음성신호처리장치는, 신호입력의 파워를 산출하는 파워산출부와, 상기 신호입력의 켑스트럼을 산출하는 켑스트럼산출부와, 상기 켑스트럼산출부의 켑스트럼출력의 피크를 검출하는 피크검출부와, 피크검출부의 검출출력으로부터 신호를 검출하고 신호검출부와, 상기 파워산출부의 파워출력과 상기 피크검출부의 검출출력에 응답하여 S/N을 산출하는 S/N산출부와, S/N산출부의 S/N출력과 신호검출부의 검출출력의 논리곱을 취하는 AND부와, 신호입력의 통과를 AND부의 출력이 존재할 경우에 ON상태로 하는 스위치부를 구비하는 구성으로 하였다.According to an aspect of the present invention, there is provided an audio signal processing apparatus comprising: a power calculation unit for calculating power of a signal input, a chop string calculation unit for calculating a chop strum of the signal input, and the chop strum calculation A peak detector for detecting peaks of the negative spectral output, a signal is detected from the peak output of the peak detector, and S / N is calculated in response to the signal output of the signal detector, the power output of the power calculator, and the detection output of the peak detector; And an AND unit for taking the logical product of the S / N output unit of the S / N output unit and the detection output of the signal detection unit, and a switch unit for turning the signal input ON when there is an output of the AND unit. It was set as the structure.
본 발명은 상기한 구성에 의해, 신호입력은 파워산출부에서 파워를 산출하는 동시에, 켑스트럼산출부 및 피크검출부를 통과하여 켑스트럼의 피크를 검출한다. 신호검출부에서 켑스트럼의 피크로부터 신호의 유무를 검출하고, 신호가 존재할 경우에 AND부에 신호검출신호를 공급한다. 또한, S/N산출부에서는 파워산출부에서 얻은 신호입력의 파워와 피크검출부로부터의 켑스트럼피크를 사용해서 S/N을 산출하고, 산출된 S/N이 S/N의 규정치 이상일 경우에는 AND부에 신호를 공급한다. AND부는 S/N산출부의 신호와 신호검출부의 신호의 논리곱을 취해서 스위치의 제어를 행하는 동작을 한다. 따라서 신호입력의 S/N이 양호하고, 또한 신호가 존재할 경우에 신호출력을 얻도록 작용하는 것이다.According to the above configuration, the signal input calculates the power at the power calculating section and detects the peak of the spectrum through the spectrum calculating section and the peak detecting section. The signal detection unit detects the presence or absence of a signal from the peak of the spectral string, and supplies a signal detection signal to the AND unit when a signal is present. In addition, the S / N calculation unit calculates the S / N using the power of the signal input obtained from the power calculation unit and the spectrum peak from the peak detection unit, and when the calculated S / N is greater than or equal to the S / N specified value, The signal is supplied to the AND part. The AND unit performs an operation of controlling the switch by taking a logical product of the signal of the S / N calculation unit and the signal of the signal detection unit. Therefore, the S / N of the signal input is good, and also acts to obtain a signal output when the signal is present.
이하 본 발명의 제1실시예에 대해서 제2도를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도면에 도시한 바와 같이, 파워산출부(91)는 음성신호입력이 공급되어 그 파워를 산출해서 S/N산출부(94)에 공급한다. 켑스트럼산출부(92)에도 음성신호입력이 공급되어 켑스트럼을 산출하고, 피크검출부(93)에 공급한다. 피크검출부(93)에서는 켑스트럼의 피크를 검출하여 S/N산출부(94)와 음성검출부(95)에 각각 공급한다. 음성검출부(95)는 피크검출부(93)의 켑스트럼피크로부터 음성의 유무를 판별해서 AND부 (96)에 공급한다. 또한, S/N산출부(94)에는 파워산출부(91)의 파워가 피크검출부(93)의 켑스트럼의 피크가 공급되고, 이들로부터 S/N을 산출하고, 산출된 S/N이 S/N의 규정치이상일 때에는 AND부(96)에 공급한다.As shown in the figure, the power calculating section 91 is supplied with an audio signal input, calculates the power, and supplies the power to the S / N calculating section 94. FIG. The audio signal input is also supplied to the wort stratum calculation unit 92 to calculate the wort stratum and supplied to the peak detection unit 93. The peak detection unit 93 detects peaks of the cepstrum and supplies them to the S / N calculation unit 94 and the audio detection unit 95, respectively. The voice detector 95 discriminates the presence or absence of voice from the peak strum peak of the peak detector 93 and supplies it to the AND unit 96. In addition, the S / N calculation unit 94 is supplied with the power of the power calculation unit 91 and the peak of the spectrum of the peak detection unit 93. The S / N is calculated from these, and the calculated S / N is calculated. When the value is equal to or greater than the S / N prescribed value, the unit is supplied to the AND unit 96.
S/N부(96)에서는 음성검출부(95)및 S/N산출부(94)로부터 공급되는 신호의 논리곱을 취해서 스위치(97)를 제어하는 구성이다.In the S / N section 96, the switch 97 is controlled by taking the logical product of the signals supplied from the voice detection section 95 and the S / N calculation section 94.
상기 구성에 대한 동작을 설명한다.The operation of the above configuration will be described.
음성신호입력은 파워산출부(91)에서 파워를 산출하는 동시에, 켑스트럼산출부(92) 및 피크검출부(93)를 통하여 켑스트럼의 피크가 검출된다. 켑스트럼의 피크를 사용해서 음성검출부(95)에서 음성신호의 유무를 검출하여 AND부(96)에 음성신호의 유무를 표시하는 신호가 공급된다. 또 파워산출부(91)로부터 얻은 음성신호입력의 파워와, 피크검출부(93)로부터 얻은 켑스트럼의 피크를 사용해서 산출부(94)에서 음성신호입력의 S/N을 산출하고, 규정치 이상인지 규정치 미만인지의 여부를 검출해서 AND부(96)에 그 신호를 공급한다. 그리고 AND부(96)는 음성신호입력의 S/N이 규정치 이상이라는 것을 표시하는 신호가 S/N산출부(94)로부터 얻어지고, 또한 음성신호입력에 음성이 존재한다는 것을 표시하는 신호가 음성검출부(95)로부터 얻어졌을때만 스위치(97)를 ON상태로 하는 신호를 스위치(97)에 부여하고, 음성신호입력을 통과시켜 음성신호출력을 얻도록 동작한다.In the audio signal input, the power calculating section 91 calculates power, and the peak of the peak is detected through the peak calculating section 92 and the peak detecting section 93. The sound detection unit 95 detects the presence or absence of an audio signal by using the peak of the spectral string, and supplies a signal indicating the presence or absence of the audio signal to the AND unit 96. In addition, the S / N of the audio signal input is calculated by the calculation unit 94 using the power of the audio signal input obtained from the power calculating unit 91 and the peaks of the spectrum obtained from the peak detection unit 93. The signal is supplied to the AND unit 96 by detecting whether or not it is below the prescribed value. The AND section 96 obtains a signal from the S / N calculation section 94 indicating that S / N of the audio signal input is equal to or greater than a prescribed value, and a signal indicating that voice is present in the voice signal input is a voice. Only when it is obtained from the detection unit 95, a signal for turning on the switch 97 is applied to the switch 97, and the audio signal input is passed through to operate the audio signal input.
이와 같이 본 발명의 제1실시예의 음성신호처리장치에 의하면, 음성신호입력에 음성이 존재하고, 또한 그 S/N이 양호한 경우에만 음성신호출력을 냄으로써, 음성신호입력의 잡음파워가 크면 음성신호출력을 내지 않는 효과를 얻을 수 있다. 또 얻은 음성신호출력은 S/N이 양호하므로, 음성신호출력을 음성인식장치 등에 입력했을때에 양호한 결과를 얻을 수 있는 효과도 있다.As described above, according to the voice signal processing apparatus of the first embodiment of the present invention, the voice signal is output only when voice is present in the voice signal input and the S / N is good. The effect of not outputting can be obtained. In addition, since the obtained S / N has a good S / N, a good result can be obtained when the voice signal output is input to a voice recognition device or the like.
이하 본 발명의 제2실시예에 의한 음성신호처리장치에 대해서 제3도를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the audio signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도면에 있어서 비교기(913)는 파워산출부(98)의 파워를 기준신호입력과 비교하여 결과를 AND부(914)에 공급한다. AND부(914)에서는, 음성검출부(912)와 S/N산출부(911) 및 비교기(913)로부터 공급되는 신호의 논리곱을 취하여 스위치(915)를 제어하는 것을 특징으로한 구성이다.In the figure, the comparator 913 compares the power of the power calculating section 98 with the reference signal input and supplies the result to the AND section 914. The AND unit 914 is configured to control the switch 915 by taking a logical product of the signals supplied from the voice detector 912, the S / N calculation unit 911, and the comparator 913.
상기 구성에 대한 동작을 설명한다.The operation of the above configuration will be described.
음성신호입력은 파워산출부(98)에서 파워를 산출하고, 비교기(913)에서 파워는 기준치이상인지 기준치미만인지를 검출해서 AND부(914)에 검출신호를 공급한다. 음성신호입력은 또 켑스트럼산출부(99)및 피크검출부(910)를 통하여 켑스트럼의 피크를 검출한다. 그리고 켑스트럼의 피크를 사용해서 음성검출부(912)에서 음성신호의 유무를 검출하여 AND부(914)에 음성신호의 유무를 표시하는 신호가 공급된다. 또 파워산출부(98)로부터 얻은 음성신호입력의 파워와, 피크검출부(910)로부터 얻은 켑스트럼의 피크를 사용해서, S/N산출부(911)에서 음성신호의 S/N을 산출하여 규정치 이상인지 규정치 미만인지를 검출해서 AND부(914)에 그 신호를 공급한다. AND부(914)는 음성신호입력파워가 기준치이상이라는 것을 표시하는 신호가 비교기 (913)으로부터 얻어지고, 또한 음성신호입력의 S/N이 규정치이상이라는 것을 표시하는 신호가 S/N산출부(911)로부터 얻어지고, 또 음성신호입력에 음성이 존재한다는 것을 표시하는 신호가 음성검출부(912)로부터 얻어질때만 스위치(915)를 ON상태로 하는 신호를 부여하여 음성신호입력을 통과시켜 음성신호출력을 얻도록 동작한다. 이상과 같이 본 발명의 제2실시예에 의하면, 음성신호입력에 음성이 존재하고, 또한 S/N이 양호하고 또 파워도 충분히 있을 때만 음성신호출력을 낼 수 있다. 따라서 음성신호출력으로서 S/N이 양호하고 파워가 충분한 음성을 얻을 수 있는 효과가 있다. 또 파워도 검출되므로 음성의 입력상태를 알수 있다. 예를들면 음성인식에 본 실시예의 음성신호처리장치를 사용하여 화자의 발성상태, 특히 발음 레벨이 양호한 신호를 선택할 수 있으므로, 더욱 양호한 결과를 얻을 수 있게 된다.The audio signal input calculates power in the power calculating section 98, and detects whether the power is greater than or equal to the reference value by the comparator 913, and supplies the detection signal to the AND unit 914. The audio signal input also detects the peak of the beat strum through the beat strum calculation section 99 and the peak detection section 910. Then, the voice detection unit 912 detects the presence or absence of the audio signal using the peak of the spectral string, and a signal indicating the presence or absence of the audio signal is supplied to the AND unit 914. The S / N calculation section 911 calculates the S / N of the audio signal using the power of the audio signal input obtained from the power calculation section 98 and the peaks of the spectrum obtained from the peak detection section 910. The signal is supplied to the AND unit 914 by detecting whether the value is greater than or equal to the prescribed value. The AND unit 914 obtains a signal from the comparator 913 indicating that the audio signal input power is equal to or higher than the reference value, and the signal indicating that the S / N of the audio signal input is higher than the prescribed value is the S / N calculation unit ( Only when a signal obtained from 911 and indicating that a voice is present in the voice signal input is obtained from the voice detector 912, a signal for turning on the switch 915 is given to pass the voice signal input to pass the voice signal. It works to get the output. As described above, according to the second embodiment of the present invention, the voice signal output can be made only when the voice is present in the voice signal input, and the S / N is good and the power is sufficient. Therefore, the S / N is good and the power is sufficient as the voice signal output. In addition, power is detected so that the input state of voice can be known. For example, the speech signal processing apparatus of the present embodiment can be used for speech recognition to select a speaker's speech state, especially a signal having a good sounding level, so that better results can be obtained.
이상의 각 실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 신호입력의 파워와, 켑스트럼피크에 의해서 S/N을 산출하는 S/N산출부와, 신호입력의 켑스트럼피크로부터 신호를 검출하는 신호검출부를 구비하고, S/N산출부의 S/N출력과 신호검출부의 검출출력의 논리곱을 취하는 AND부의 출력에 의해서 스위치의 제어를 행하고 신호입력의 통과를 제어해서 신호출력으로 하는 구성으로 함으로써, 신호입력에 신호가 존재하고, 또한 S/N이 양호한 경우에만 신호출력을 낼 수 있다. 이에 의해 신호입력의 잡음파워가 크면 신호출력을 내지 않는 효과를 얻을 수 있다. 또 얻은 신호출력의 S/N은 양호한 것이므로, 신호출력을 음성인식장치 등에 입력했을 때에는 양호한 결과를 얻을 수 있는 효과도 있다.As is apparent from each of the above embodiments, the present invention provides a signal for detecting a signal from a power of a signal input, an S / N calculation unit that calculates S / N based on a pulse strut peak, and a pulse strut peak of a signal input. By providing a detection unit, controlling the switch by the output of the AND unit taking the logical product of the S / N output of the S / N calculation unit and the detection output of the signal detection unit, and controlling the passage of the signal input to form a signal output. The signal output can be generated only when there is a signal at the input and S / N is good. As a result, when the noise power of the signal input is large, an effect of not generating a signal output can be obtained. In addition, since the obtained S / N of the signal output is good, there is an effect that a good result can be obtained when the signal output is input to a voice recognition device or the like.
또 신호입력의 파워를 기준치와 비교하는 비교기를 구비하고 S/N산출부의 S/N출력의 논리곱을 취하여 스위치를 제어하는 구성으로 함으로써, 신호입력에 신호가 존재하고, S/N이 양호하고, 또한 파워도 충분히 있을 때에만 신호출력을 내도록 할 수 있다. 따라서 신호출력으로서 S/N이 양호하며 파워가 충분한 신호를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또 파워를 검출함으로써 신호이 입력상태를 알 수 있고, 화자의 발성상태, 특히 발음레벨이 양호한 신호를 선택하는 것이 가능하며, 음성인식장치 등에 본 발명의 음성신호처리장치를 사용하면 양호한 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a comparator for comparing the power of the signal input with a reference value and taking a logical product of the S / N outputs of the S / N calculation unit to control the switch, the signal is present at the signal input, and the S / N is good. In addition, the signal output can be made only when there is sufficient power. Therefore, S / N is good as a signal output and there is an effect that a signal with sufficient power can be obtained. By detecting power, it is possible to know the input state of the signal, to select a speaker's utterance state, especially a signal having a good pronunciation level, and to obtain a good result by using the speech signal processing apparatus of the present invention for a speech recognition apparatus. It has an effect.
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