TW299435B - - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 五、發明説明（ 1 ) 1 1 1 [產業上之利用領域] 1 1 I 本 發 明 是 闞 於 認 識 連 讀 音 將 其 變 換 成 音 韻 系 列 之 轚 音 1 1 I 認 識 裝 置 之 改 良 〇 請 1 - Μ | [習知之技術] 讀 背 I Λ 1 W 連 讀 聲 音 進 行 音 韻 之 連 結 來 看 時 依 照 音 韻 楔 態 之 連 之 注 1 1 结 之 韻 模 態 系 列 分 析 輸 入 轚 音 利 用 模 態 演 算 裝 置 求 該 意 事 1 項 1 輸 入 聲 音 之 最 適 當 之 音 韻 横 態 系 列 將 輸 入 聲 音 變 換 成 依 再 填 此 方 式 所 獲 得 之 最 適 當 之 音 韻 模 態 系 列 之 音 韻 之 系 列 在 寫 本 頁 裝 1 此 種 音 韻 起 述 方 式 中 音 韻 横 態 系 列 之 適 用 之 演 算 另 外 經 1 1 由 直 接 檢 測 輸 入 聲 音 中 之 音 韻 之 境 界 音 韻 横 態 系 列 之 應 1 | 用 時 被 限 定 在 檢 測 到 音 韻 橫 態 間 之 遷 移 之 音 韻 境 界 附 近 1 訂 I 藉 以 達 成 認 識 精 確 度 之 提 高 〇 該 習 知 之 音 韻 記 述 方 式 之 1 I 细 節 如 曰 本 平 成 5年1 0月發行之日本音響學會講演論文集 1 1 1- 8 - 5 「狀態間遷移拘束型HMM之 韻 記 述 +J 之 記 憶 〇 1 1 該 習 知 之 韻 境 界 檢 測 為 著 要 Μ 高 精 度 進 行 檢 測 所 Μ 依 昭 前 後 之 韻 來 對 韻 境 界 進 行 分 類 根 據 該 分 類 對 1 I 每 一 種 音 韻 境 界 進 行 機 率 模 態 參 數 之 學 習 和 使 用 0 1 1 圖 8是此種習知之轚音認識裝置之構造圖 =本裝置使用 1 1 根 據 V i t e r b i之演算之HMM演 算 部 1 3作 為 模 態 演 算 裝 置 〇 | HMM演算部1 3所使用之HMM將 1個狀態分配給1 個 音 韻 〇 另 外 1 * 韻 横 態 糸 列 之 境 界 之 產 生 是 出 現 在 ΗΜΜ之狀態間之遷 1 1 移 〇 1 1 另 外 利 用 模 態 演 算 裝 置 $ 對 多 緬 被 設 置 之 韻 横 態 系 1 1 列 進 行 選 擇 韻 模 態 糸 列 作 為 音 韻 糸 列 猶 t5C 換 裝 置 之 最 1 1 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐）

A7 £7_ 五、發明説明（2 ) 佳狀態糸列檢測部15檢測最佳狀態系列。 下面將說明各部份之動作。 聲音區間檢測部11經由輪人聲音之功率計算用來檢測聲 音區間，然後將該聲音區間内之聲音信號R1送出到特激抽 出部1。

特徵抽出部1從聲音區間内之轚音信號R1中抽出特激參 數時間系列R2，將其發送到作為音韻橫態演算裝置之HMM 5¾算部13和境界檢測部7，該特激參數時間系列R2之構成 I經由分析使用有長度25.6ms之時間窗之15次線性預測音 I旋律分析，由每10ms為0〜10次之音調旋律係數所構成。 境界檢測部7之構造如圖9所示，從持徵參數時間糸列R2 P，檢测對應到音韻境界之分類之轚音中之音韻境界或音 韻境界附近之區域。音韻境界之分類是Μ包夾音韻境界之 先前之音韻名稱作為基準，如圖10所示的被分成14類。 在圖9中，時間窗部2利用特徴參數時間系列R2，對時間 t = 1 « 2 - ......，T，以時間t為中心，將時間幅度10框 架之範圍之0〜7次之音調旋律係數合計80( = 10個框架X 8 次元）個當作1個8 0次元向量（Μ後稱為固定長分段）的進行 抽出，然後輸出該等固定長分段之時間系列R2(以下，以 B t表示中心時間t之固定長分段。） 境界檢測參數記憶部8記憶有境界檢測參數R8。該境界 檢測參數R8之形成包含有構成K(== 14)種之音韻境界之分 類號碼KU=1，2，.....，K)姐C(C=0.1)之固定長分段 之分布（在此表示M(=4)混合之高斯（Gaussiau)混合分布） 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐) 一 5 — ------.----『裝------訂------^ A. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 五、發明説明（3 A7 B7 之第m個（m=l，2，......，M)之元件高斯分布之作為參 數之平均向量wmck，共分散行列Smck和分岐機率Amck。 境界可能性計算部9002，9004· .....，9028分別對應 到音韻境界之種類，參照櫬率密度RS0 01，R8002，..... ，R 8028，計算轚音中之音韻境界存在於固定長分段R2之 中心之可能性（境界可能性），當作境界可能性時間系列C 1 (Bt) > C2 (Bt) * .....，Ck(Bt)的進行輸出。分類k之境界 可能性Ck (Bt)是根據式（1)計算在固定長分段Bt之中心存 在有分類k之音韻境界之機率Pr(Btl k,l)，和在固定長分 段Bt之中心未存在有分類k之音韻境界之機率Pr(Bt| k,0) 之對數可能性比。其中，櫬率Pr(Bt| k,l)根據式（2)來計 算，和機率Pr(Bt| k,0)根據（3>來計算。 另外，在原理上，在分類k之音韻境界或音韻境界附近 之區域，可Μ使變數Ck(Bt)成為Ck(Bt)>0。 [數1]

Pr(Bt I k.l) C k ( B t) * r (B t I k)= 1 〇 g - ( 1 ) Pr(Bt I k.O) ϋ·— ^^^^1 A—·— ^^^^1 In ^^^^1 I i ml ^ϋν nfv umw ^^^^1 HJ^ . 『i ^ y, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 Μ Pr(Bt|k.l)*I i*lk N(Bt I xiilk. Inlk) (2) 1 Κ Μ Pr ( Β t I k, 0) = - Σ Σ λ»〇Λ Ν(Βι|^·0<,Σβ0λ:) 2Κ-1 λ=1 β=1 Κ Μ + Σ Σ λιΐΛ Ν ( Β t ! /i ·1 α: , Σιιΐ λ ) (3) α: =1. Λ =^1( ·=1 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4规格（2丨0><297公釐） 6 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 圖11M横式方式表示音韻横態系列之HMM之構造。本HMM 由η狀態（η=29)所形成，各個狀態分別對應到1個音韻。 從狀態i變成狀態·}之遷移櫬率M aij表示*另外，時間t之 特激參數xt之狀態j之輸出機率MbjUt)表示。輸出機率 bj(Xt)表示M(=8)混合之混合高斯分市，將第m個之元件 高斯分布之平均向量w mj和共分散行列ΣΒϋ，分岐機率λ mj當作參數，利用式（4)來計算。另外，式中之N(xt| w 表示平均wmj，分散Σπϋ之正規機率密度函數。 該等遷移機率aij和輸出機率計算用之參數被記憶在ΗΜΜ參 數記憶部14。 [數2] Μ jix t) = Σ λ Iij N(x I»j) (4) HMM演算部13參照境界檢測部7境界檢測結果R7和HMM參 數R14，根據Viterbi演算，在表示初期條件之式（7)之條 件下，計算漸化式之式（5>和式（6)。其中之後指標cr (j, t)表示時間t時留在狀態j之機率（向前櫬率 >，召（j,t)表 示在時間t到達狀態j之前一個之最佳狀態號碼。 [數3] 本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公漦） —7 一 I n - ( 裝 訂 f 〆 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（5 ) 本間 α (j.。* max (a (i, t-1) a i j b j (x t)) (t®l 2 ··· T) ISiSn. Cij(Bt)>0(ih 時〉』u i乂 A (5) 彡（j. t) * argnax ίσ (i. t-1) a i j b j(x t)} (t=l 2 …T) 1 幻Sn. CiKBt)>〇(i#j 時） "、以’， (6) (i. 〇)β1 (ϋ«1· 2·，··· η) (7)

Hh時 之移 知遷 習間 與態 其狀 ’ 之 示丨 表 式 化 漸 之態 述狀 上從 K當 態 狀 成 變 在 有 只 時 在 是 同 不 之 數 變 照 參 移 遷 之 間 態 狀 許 容 才 態 狀 之 生 list 0 之 界 境 之 列 系 ’態 持 Θ >韻 U 音 (B制 j 艮 ,1 tfp ¥ / 來 用 式 方 —1 種 這 用 利 移 B /IV 遷 j 之ci 間數 移 遷 之 内 態 狀 1 同 外 另 變 到 受 會 不 \»/ 時 制 限 之 数 變 部類 測分 檢。 界— 境 用ck 利性 tt 0 昔 懕可 對界 t)境 (B之 1J界 ;境 画 0 音 η 之 中 k 其類 分

t B 所 7 具 k 之號 得態 算狀 計有 - 叫 裝 訂 ^ / (請先Μ讀背面之注意^項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印策 碼i和j之函數K(i,j)。 作為音韻系列變換裝置之最佳狀態糸列檢測部15利用作 為HMM演算結果R3之向前機率a U,t)和後指標/0㈠，t)之 值，輸出最佳狀態系列R15(M後，以/3’（1)，/3’（2)，.... ，召’（T)表示）。最佳狀態系列R15之獲得是在表示初期條 件之式（9 )之條件下計算漸化式。另外，最佳狀態糸列R 1 5 是以狀態號碼之糸列表示認識結果之音韻系列。 [數4] 本紙《尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ~ 8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（6 ) β = t) (t-T.T-l.-.i) A C β ) 及 n> argnax a (j,T) l^jSn (9) [發明所欲解決問題] 在習知之音韻境界檢測之方法中，除了預先決定音韻境 界之分類外，依照該音韻境界之分類，對每一種分類構成 境界特徵量之機率分布模態。 因此，在有不同之音韻境界時，亦需要如同音韻境界之 分類的進行分類，會有可能獲得不適當之特定之音韻境界 為其問題。另外，在習知之方法中，t韻境界之分類經由 仔细的分類，在理論上可Μ設計對應到各個音韻境界之個 別之境界檢測器，但是要收集充分數目之學習資料會有困 難，因此，由於學習資料之不足，不能以充分之精確度設 計為其問題。 另外，在習知之音韻模系列之演算中，當將音韻境界之 出現限制在從輸人聲音中所檢測到之音韻境界或音韻境界 附近之區域時，對於音韻境界可能性進行設定作為臨界值 ，不論音韻境界之分類如何，因為使用一定之值，所Μ由 於音韻境界之不同而造成之音韻境界之可能性之值之分布 之不同（可靠度）未被考應：到為其問題。 [發明之解決手段] 本發明之聲音認識之境界推定方法是分析輸入聲音用Μ 獲得參數群，Μ時間系列展開獲得被展開之參數群，抽出 指定之時間窗中之上述參數群之值作為樣本，算出聲音之 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） -----.----(裝------訂------^-^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（7 A7 B7 境界存在於上逑之窗之中心之程度，在這種情況時，計算 ’ 密 度率 密櫬 率12 機 H之 第心 之中 心之 中窗 之 之 窗述 之上 逑於 上在 於存 在未 存界 界境 境之 之 音 音轚 聲述 述上 上和 密度之 率程界 機之境 Λ/J 心 之 中 音 之聲 窗述 之上 述與 上 算 於 計 在 .. 第存有 述界驟 上境步 含之之 包音含 據聲包 根出所 , 算法 度，方 第 述 上 和 度 密 率 機 度 種 算定闞 計推無 之該類

經濟部中央標準局負工消费合作社印製 和該 度 使 密和 率 ； 機度 之密 得率 算櫬 計I 所 裝r±和 算 算丨度 計AI0 該0>率 用 使，機 之 度Jg得Γ *率U計 係 機U所 之 — 置 項 同 d 裝 共 Ϊ» 之第計 用 乘 相 數 係 式 項 第多 述〜 上 算 計 Μ 用 I 一s 相 數 係 式 項 多 第專 之請 述申 上 ， 算外 計另 度 密 率 機 2 裝 識 認 音 聲 種 一 是 明 發 本 之 項 2 第 園 範 利 將述韻 來上音 用用之 , 利中 音 ， 音 轚置聲 入裝人 輸測輸 析檢述 分界上 由境測 經；檢 , 數來 置參用 裝激， 出特數 抽之參 激列激 特系特 :間之 有時列 備成糸 具換間 , 變時 置其之 到横 應韻 對音 置述 設上 ’ 生 置產 裝將 算 ’ 演時 態列 横系 ; 態 域模 區韻 之 音 近個 附多 界之 境數 韻參 音激 或特 界述 境上 音 ，音 之置轚 到裝入 測換输 檢變述 置列上 裝系到 測韻應 檢音對 界和擇 境；選 述内 ， 上域果 在區結 制之之 限近置 間附裝 時界算 之境演 界韻態 境音模 之或述 列界上 系境用 態韻利 用較 使比 所行 置進 裝值 測界 檢臨 界之 境類 之種 述之 上界 中境 其韻 ; 音 列到 糸應 態對 模與 韻由 音經 之是 當置 適裝 之之 境 韻 ώ0 音 - ml— lm ^^^1 ml ^^^1 ( I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

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A 列 系 間 時 行 進 中 法 方 定 推 界 境 之 識 認 音 聲 之 測 明 檢 發 來3]本 用 在 作 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

A B7 \—/ 8 /fv 明説 明發 之 樣 示之 所界 中境 之之 窗心 之中 度之 幅窗 間間 時時 之於 定在 指存 Μ 有 ’ 具 出其 抽算 被計 群， 數本 參樣 之為 化作 變值 第 為 作 率 機 高 之 本 第樣 為之 作界 率境 機之 高 心 之中 本之 度 密 率 機 窗計 該後 於然 在 ’ 存度 有密 具率 未機 rvi 算 計 和 機算 該 計 算和 計’ ’ 度 度密 密率 0 ^ a 機 之 同 共 之 闞 無 類 種 之 界 境 之第 音與 轚度 與密 算率 第 述 上 之 乘 相 數 係 式 項 多 機 2 第 述 上 之 I 0 相 數 係 式 項 多 境 。 韻 度 音 密之 率音 聲 入 輸 定 推 是 置 裝 識 0 音 聲 之 第明 與發 度本 密 ， 率外 機另 該 之數 類參 種激 之特 界到 境應 韻對 音 將 照 ’ 依界 與境 其韻 使音 ’ 測 域檢 區來 之用 近， 附較 界 比 境行 韻進 音 值 或界 界臨 界從 境 ’ 韻列 音 系 述態 上横 在韻 制音 限備 間準 時式 之 方 生此 產依 所’ 移域 遷區 之之 列近 系 附 態界 模境 Β 員 0 0 音 音 之或 列 条 態 模 圓 0 音 之 當 適 最 擇 選 中 其 例 施 實 例一 施一 實 -----.----(裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

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A 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 例 施 實 之ΗΜ 明用 發使 本中 明例 說施 ， 將實列 面本系 下在態 模 將 是 Μ Μ Η 該 中 Η 例列 施系 實韻 本音 在在 ’ 琨 此出 因 是 韻 。 音韻 為音 作個 \J IX 一在 Η 2 J 酉 "VTI ί 員 Μ 0 Η 音韻 為音 稱之 後態 Μ 狀 Μ(個 模 8 0 音 態 狀 之 生韻 產 音 之 個 境 韻， 音 之 中 列 糸 之 態 間 外 另 ο 移 遷 情 種 這 在 明 發 本 於 用 適 可 亦 音 到 應 對 在 現 出 是 生 產 之 界 境 Β _ 0 者 € Μ 音 ΗΜ之 0 识 音 系 之態 態模 狀韻 個 音 多 ， 有時 具況 中 例 之施 移實 遷本 之在 間 ， 態外 模另 員 0 列 系 鐵 音 移 遷 之 間 態 狀 用 使 是 者 置 裝 算 之 演 中態 ΜΜ模 丨為 作 本紙張又度逍用中國國家梂率（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 11 11 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐〉 A7 B7 五、發明説明（9 ) 演算裝置，將根據通常之格子演算之Η MM演算之和之演算 替換成最大化之演算，該ΗΜΜ演算裝置根據Viterbi之演算 。另外，根據通常之格子演算之HMM演算亦可適用於本發 明。 習知實例和本實施例之境界檢測之原理是計算境界特激 量Bt從音韻境界之分布產生之第1機率密度•和從非音韻 境界之分布產生之第2機率密度，當前者大於後者時就判 定有音韻境界之存在。 此種原理之實用方法，在習知技術中是將音韻環境之分 類分成k個分類其數目比音韻種類η之組合數目（ηΧη)小，

VI 境界特徴量之分布Κ混合連績分布模態表琨，當作各種之 機率密度之線性和，用來表示第1和第2機率密度，另外， 取兩者之比之對數用來表示境界可能性。 與此相對的，在本實施例中，第1和第2機率密度之表現 使用半連績分布模態之方法，如式（10)所示的表現境界可 能性。 [數5] Μ Σ Pile (Bt) 羅=1

Ck (Bt) =1 og ( 1 〇 )

M Σ Qnk i 〈 B t) 在上式中，M是元件分布之數目（和弦表之大小），fm(·) 12 — n * ^ 裝 訂 f π (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（10) 是第m個之元件分布之機率密度函數，Pmk和Qmk是以後面 所述之學習方法所求得之多項式係數。另外，整個k是物 理性觀測到之對全部之種類之音韻境界附加之共同號碼， 用來表示音韻境界之種類。亦即，對應到從狀態i到狀態j 之遷移之音韻境界之號碼，使用狀態i和狀態j 一起之函數 k(i,j)，具有k=K(i,«i)。另外，該函數k，在i关j時是指 真音韻境界，和在i=j時為非音韻境界（亦即音韻區間之 中心部份）。 依照上述之方法時，境界檢測器之設計之問題可以分離 成音韻境界之種類k為獨立之元件分布之機率密度函數 (fni)之設計（亦即和弦表之設計）之問題，和音韻境界之每 一個種類k之分子分母之多項式係數（Pmk和Qmk)之設計之 問題。該等分母分子之多項式係數之設計，可Μ設計成對 於音韻境界之種類k之境界特激量（Κ固定長分段表示）， 使境界可能性變高，對於其他之音韻境界之種類之境界特 徵量，使境界可能性變低。 圖1是本發明之一實腌例之構造圖，其基本之構造與習 知者同樣。下面將說明圖1之各個部份。 聲音區間檢測部11經由輸入轚音之功率計算用來檢測轚 音區間，發出該聲音區間内之轚音信號R1，將其發送到特 徵抽出部1。 特激抽出部1從轚音區間内之聲音信號R1中抽出持徵參 數時間糸列R2，將其發送到作為音韻模態演算裝置之HMM 演算部13和境界檢测部7，該特徴參數時間系列R2之構成 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） -- -----；----(裝------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 ^^ϊ 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（t 1 ) 是經由分析使用有長度25.6ms之時間窗之15次線性預测音 調旋律分析，由每10ms為0〜10次音調旋律係數所構成。 境界檢測部7之構造如圖2所示。在該圖中，利用特徵參 數時間系列R 2，對於時間t = 1，2，. . . . T，以時間t為中 心，將時間幅度10框架之範圍之0〜7次之音調旋律係數合 計80( = 10個框架X 8次元）個當作1個80次元向量（M後稱 |\ 為固定長分段）的進行抽出，然後輸出該等固定長分段之 A 時間糸列R 2。（ Μ下，以B t表示中心時間t之固定長分段。） ;\ 境界檢測參數記憶部8記憶有境界檢測參數R8。境界檢\。\ 測參數R8之構成包含有M( = 224)個之80次元高斯分布之機 率密度涵數之平均win和分散Σιπ，Κ及k(=309 (29音韻 體系列之時間），或1 0 7 1 ( 2 ] 7音韻體系列之時間））組之分 子多項式係數Pmk和分母多項式係數Qmk。（其中，m和k是1 S mi Μ > 1各k客Κ之範圍之整数。） 共同機率密度演算部18，對於固定艮分段Bt(t=l，2， ....，T)，計算Μ個之80次元高斯分布機率密度。其中 ，假如K f m ( B t )表示第m個（m = 1，2，. . . .，Μ )之櫬率密 度時，則可Μ依照式（]1 )來進行計讳。 [數6] ί (Dt) =N (Bt I ί/η, Σ·) (11) 境界可能性計算部1 9 - 1，1 9 - 2，......，：I 9 - Κ分別對應到 音韻境界之種類，參照共同機率密度演算部之结果R(8， 計算在固定長分段R2之中心存在有聲音中之音韻境界之可 能性（境界可能性），當作境界可能性時間系列C 1 ( B t)， C2(Bt)，....，Ck(Bt)的進行輸出。第 k個（k=l，2，... -----：----( ' 裝-- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 7 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A 7 B7 五、發明説明（i 2) ，k)之境界可能性Ck(Bt)是根據式（12)計算在固定長分段 Bt之中心存在有種類k之音韻境界之機率Pr(Bt| k，l)和在 固定長分段Bt之中心末存在有種類k之音韻境界之機率Pr (B t丨k , 0 )之對數可能性比。其中*機率P r ( B t I k , 1 )根據 式（13)計算，和機率Pr(Btl k,0)根據式（14)計算。 另外，分子多項式係數和分母多項式係數需要設計成變 數Ck(Bt)在種類k之音韻境界或音韻境界附近之區域形成 Ck(Bt)>0之方式。 [數7] I----^----、，裝-- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本1)

Ck (8t)

Pr(Bt I k, 1) Pr(B t I k, 0) (12) *1Τ Λ>

Pr(Btl k.l)， P»k in (Dt)

Pr<Bt U.0)= Σ Qnk i (Bt)

Cl 4) Τ 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 下面將說明本實施例之上逑分子和分母多項式係數之設 計方法。首先，在多項式係數附加條件。亦即，使Ρ ΠΙ k和 Qmk成為非負之多項式係數，與51有翮之總和成為1之方式c 首先，進行和弦表之設計。亦即，求與音韻境界之種類 k無闞之元件之機率密度涵數（fm)之參數（在本實施例中， 參數由《ΙΠ和Σπι所形成）。此棰方式之實現是對學習資料 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 五、發明説明（ 13) 1 1 1 進 行 分 組 I 由 各 組 之 分 布 推定 元 件分 布之參 數。 在本實 施 1 1 I 例 中 > 將 學 習 資 料 分 割 成 Μ (= 2 2 4 )個 之組， 推定 各個組 (m 1 1 I = 1， 2 » .. .. 9 M) 之 平 均 u m和分散Σπι。 請 先 1 \ 閲 I 其 次 > 根 據 最 優 推 定 法 ，將 利 用音 韻境界 之種 類k之資 讀 背 1 面 I 料 所 推 定 之 多 項 式 係 數 當 作入 m k 。亦 即，多 項式 係數λ m k 之 注 1 I 之 決 定 是 使 可 能 性 (式（ 15 ))成 為 最大 化。 意 事 1 項 I [數8 ] 再 填 1 t 寫 本 妓 I Π t I m Aik (BO (J 5) 1 1 I 分 子 多 項 式 之 設 計 法 1 Μ最優推定之多項式係數當作原 1 1 | 來 之 分 子 之 多 項 式 係 數 使 用。 亦 即， 在本設 計法 中使Pmk 1 訂 λ m k 〇 1 分 子 多 項 式 之 設 計 法 2 從具有最優推定多項式係數（類 似 1 1 韻 境 界 之 種 類 k = k (i ，J )之最優推定多項式係數λ ink) 之 1 I 較 近 之 __. 方 取 出 N ( K) 個 將其 當 作k ( 1 ) ，k ( 2 )， • * · · * 旅 k(K(k) (其中 k (1)為k本 身） >對該N (k )組之最優推定多 1 I 項 式 係 數 進 行 權 重 平 均 根據 式 (16) 設定分 子之 多項式 係 1 1 數 Ρ ta k >但是 > Wk是音韻境界之種類k 之境界 特徵 量之學 習 1 1 資 料 數 (樣本數） 0 另 外 立 *目 曰0貝 境 界之 種類k之最優推定多 I 項 式 係 數 入 id k和 韻 境 界 之棰 類 1之最佳推定多項式係數 | λ ml 之 非 類 似 度 (M d (k ,1 )表示） 表示 多項式 係數 間之距 離 I 1 根 據 式 (1 7) 來 進 行 推 定 1 1 依 照 本 設 計 法 時 » 根 據 音韻 境 界之 類似度 用來 補充分 組 1 I 和 學 習 資 料 之 不 足 * 具 有 平滑 化 之效 果。 1 1 -15- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公嫠） 五、發明説明（14) [數9] N(k) Σ

Pmk: A7 B7

Wk(i) λ* k(i) N(k) I Wk⑴ i=l (m — 2 , 2 f ··, M) (16 Μ M Σ λ nk λ nk Σ Λ nl 又·1 1 d (k. *) -- log 2 Μ 2 (Z λ mk λ nl ) (17) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 分母多項式之設計法：對於取樣資料變數Ck(Bt)較大，對 於非取樣資料其變數Ck ( B t)較小，可以使用此種推定方法 (例如錯誤訂正學習和相互間資訊量最大推定法等），在本 實施例中，將對應到音韻之正常部之音韻境界之全體種類 (k(i，i)、i=l，2，......η，其中之η為音韻之種類）之 最優推定多項式係數進行樣重平均，作為分母多項式係數 。亦即，根據式（18)用來設定分母多項式係數。利用這種 方式，在本設計法中，分母多項式係數Qmk被設定成與音 韻境界之種類k互相獨立（與k無鼷）。 [數 10] --- -------：----裝------訂------^ 忒 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 1 7 - 經濟部中央棣準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（15) η Σ Wk(i.i) A»k(i.i) i-1 , Q，k=Q'- - (18) n Σ Wk(i.i) i-1 圖3以模式方式表示本實施例之音韻系列HMM之構造。本 HMM由η狀態（n=29)所形成，各狀態分別對應到1個之音韻 。從狀態i變成狀態j之遷移機率以aij表示，另外，時間t 之特徵參數xt之狀態j之輸出機率Mb,i(xt)表示。輸出機 率U(xt)表示M(=8)混合之混合高斯分布，將第π個之元 件高斯分布之平均向量和共分散行列之inj，分岐機率 λπϋ當作參數，利用式（19)來計算。另外，式中之H(xt| Μ ιιϋ,Σιιϋ)表示平均；u mj，分散Σπϋ之正規機率密度函數 。該等遷移機率aU和輸出機率計算用之參數被記憶在ΗΜΜ 參數記憶部1 4。 [數 11 ] bJ(x〇 = Σ N(xt丨“·】 (19) HMM演算部13參照境界檢測部7之境界檢測结果R7和HMM 參數R14，根據VUerbi演算，在初期條件（式（22))之下， 進行計算漸化式（式（20)和式（21))。其中之後指標a (j,t )表示時間t時留在狀態j之機率（向前機率），召（j,t)表示 在時間t到達狀態j之前一個之最佳狀態號碼。 [數 12] -18- ----------r----裝------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明说明（1 6 ) a(j.t)= max aij bj(xt)) (t=1.2.-.T) l^i Sn. C lj(Dl)>e ijdvtj 辟） (2 0)

(請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) = argnai (a (i. t-1) o i j b j (x t)) (t*l. 2. ···, T)

Cij(Ut)>0 JJ(]i*J 時j (2 I ) a (i. 〇)*J (ial. 2, ·, n) (22) 本HMMM上述之漸化式表示，其與習知之HMM之不同是在 時間t，當從狀態i變成吠態j之狀態間通移時，參照變數 (ij(Bt)，用來與音韻境界之種類k=k(i,j)有閨之臨界值 Θ i j進行比較，只有C Π ( B t) > Q i j時，才容許狀態間之遷 移，利用這種方式用來限制音韻模態系列之境界之產生之 狀態間之通移。另外，同一狀態内之邊移（i=j時）不會受 到變數（i j ( B t)之限制。 其中，變數（ij(Bt)對應到利用境界檢測部7所計算得之 分類k之音韻境界之境界可能性Ck(Bt)。分類K具有狀態號 碼i和j之函數k ( i , j )。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 作為音韻系列變換裝置之最佳狀態系列檢測部15利用作 為HMM演算結果R3之向前櫬率 ct(j,t>和後指檷 /8 ( j , t) 之值，輸出最佳狀態糸列R15 (K後，M/S ’（1)，/9 ’（2) ，....，/3’（T)表示）。最佳狀態系列R15之獲得是在初期 條件（式（24))下計算漸化式（式（23))。另外，最佳狀態系 列R 1 5是以狀態號碼之糸列表示認識結果之音韻系列。 [數 13] 本紙張尺度適用中國國家樑率（CNS ) A4规格（210X297公釐） "~~[召 ~ 五、發明説明（l 7 ) A 7 B7 β'^-\) = β{β~{\), t) (t=T,T-i,-. i) 卢（T)= argnax a (j, T) 】各jgn (2 3 (2 4

經濟部中央橾準局員工消费合作社印製

系韻率 體音機 韻之遷 音鑛態 之後狀 成與 。 形有系 所含體 韻包韻 音 之 成 形 所 韻 音 個 7 1 2 之 音 異 之 闞 相 所 4 為示 訊 資 列 ί 韻 音 用 利 只 ο 或 圖 之 述 上 ， 由數 示韻 表音 -? 之 中 料 資 習 圖學 如 之 件 条 條體 驗韻 實 音 之之 同成 共形 圖 -------^----( '裝-- (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 所 員 0 音 個 9 述 上 由 示 表 6 數 員 0 音 之 中 料 資 習 學 之 系 體 S % 音 之 成 形 所 韻 音 個 7 1Α 評 其 ο Η Μ Η 之 束 拘 受 未 移 遷 間 態 狀 估 評 用 之 考 參 著 為 所 7 少 減 圖差 如誤 果使 结 Μ 估可 值 界 臨 之 測 檢 界 境 擇 選 的 當 適 由 經 0 示 韻變等 音界加 有境增 具測數 , 檢態 界確狀 境正之 測能韻 檢不音 的和由 確，經 正況 ， 以情者 可 之 前 , 差於 果誤對 结換。 之置況 差之情 誤低之 識變差 認性誤 析能落 解可脫 之 成 之 之 部類 全種 使之 中界 例境 施韻 實音 本於 在由 者為 後因 於 · 對值 和之 ’ 同 化相 密成 精化 之變 態1J 模 0 韻值 音 界 之 臨 之容 難較 困測 較檢 測於 檢對 於 ’ 對的 Μ 反 所相 差小 之變 度 值 易界 難臨 之 其 測使 檢類 界種 境之 在 界 而境 同韻 不音 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 20 ,ιτ 7 A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（18) 1 1 易 之 韻 境 界 將 其 臨 界 值 設 定 成 較 高 經 由 變 化 每 一 種音 1 1 I 韻 境 界 之 臨 界 值 可 Μ 更 進 __. 步 的 提 高 精 確 度 〇 1 1 I 另 外 在 Μ 上 之 說 明 中 > 所 說 明 的 是 使 用 v i t e r b i之演 請 1 \ 閲 I 算 用 來 進行HMM演算之情況 但是本發明之V it e r b ί之演算 讀 背 面 | 也 可 Μ 將 最 大 化 演 算 m a X替換成和Σ演算 根據式（25)之 之 1 注 1 定 式 化 適 用 在ΗΜΜ (但是 t 最 佳 狀 態 系 列 必 需 根 據 Vi t e r b i 惠 事 1 項 1 演 算 來 進 行 檢 討 〇 再 填 * 寫 裝 [數 14] 本 頁 1 I 0 (j. t)= Σ t 了（：. t-l) η U b j (λ t) (2 5 ) 1 1 I Igi^r 1 I 另 外 上 面 所 說 明 之 情 況 是 使29棰或再细 分成2 1 7種之 1 1 訂 音 韻 對 應 到 音 韻 模 態 糸 列 之 ΗΜΜ之各1個 之 狀 態 之 情 況 ，但 1 是 音 韻 之 種 類 和 體 系 並 不 只 限 於 這 種 方 式 另 外 * 分 配到 1 1 各 個 音 韻 之 狀 態 數 也 不 只 限 於 這 種 方 式 〇 另 外 作 為 音韻 1 I 模 態 者 也 不 —. 定 要 用 HMM 例如 也可Μ使用文獻（日 本平 成2年3月 發 行 之 曰 本 音 響 學 會 演 講 論 艾 集 2- P - 27 厂 使 用時 1 I 間 相 關 線 性 音 素 文 脈 模 態 之 聲 音 認 識 之 檢 討 J )所示線性 1 1 音 素 文 脈 相 關 之 韻 模 態 0 1 1 [發明之效果] I 如 上 所 述 依 昭 本 發 明 之 聲 音· 認 識 之 境 界 推 定 方 法 時， I 因 為 設 定 有 對 應 到 轚 音 之 境 界 之 聲 音 境 界 檢 測 器 所 以對 1 1 於 每 一 種 聲 音 之 境 界 可 Μ 獲 得 對 應 到 適 當 之 音 韻 境 界之 1 1 聲 境 界 可 Μ 設 計 個 別 之 境 界 檢 測 器 所 具 有 之 效 果是 1 I 其 設 計 促 成 不 會 受 到 學 習 資 料 不 足 之 影 響 和 可 改 善 精確 1 1 -ί\ 本紙張尺度逍用中國國家標率（CNS ) Α4规格（210X29*7公釐） 五、發明説明（19 A7 B7 抽 微 特 有 備 具 時 置 裝 識 認 音 轚 之 明 發 本 照 依 外 另 之參 列徵 系特 間之 時列 成系 換間 變時 其之 將述 來上 用用 ， 利 音 ’ 聲置 入裝 輸測 析檢 分界 由境 經 ； ’ 數 置參 裝激 出特 數 來 ; 態 域模 區韻 之 音 近個模 附多韻 界之音 境數述 韻參上 音徵生 或特產 界述將 境K， 韻到時 音應列 之對糸 中置態 音設模 聲，該 入置置 輸裝設 述算在 上演 ， 測態列 檢橫糸 音 ，音 之置聲 到裝入 測換輸 檢變述 置列上 裝系到 測韻應 檢音對 界和擇 境；選 述内 ， 上域果 在區結 制之之 限近置 間附裝 時界算 之境演 界韻態 境音横 之或述 列界上 糸境用 態韻利 由 音 經測 是檢 置來 裝用 测， 檢較 界比 境行 之 進 述值 上界 為臨 因之 ; 類 列種 糸之 態界 模境 員 員 音 音 之到 當應 適對 之與 當 Μ 同 所 不 亦 。 界佈善 境分改 韻之之 島 0 音 度 靠 可 值 度 之確 性精 能之 可識 之認 界得 境獲 韻以 音 可 ’ 是 時果 同效 不其 界 ， 境— 例 胞 實 之 明 發 本 示 表 來 1 用 明 ， 說圖 單造 簡 構 之是 圖ί 附 -------7----「裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11

T 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 圖圖圖圖圖圖圖圖 2 3 4 例 施 例實 例施估 施實評 實示示 是表表

圖 造 構 之 。 置 件 造 裝Μ條 溝 測 之 之 檢 Μ 時 界ΗΜί 境之 之I 數數 本本 之之 時時 習習 學學 之之 11 1X 例例 施施 實實 示示 表表 5 6 造 構 之 置 裝 識 認 音 例聲 施之 實知 示習 表是 7 8 果 结 估 評 之 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 22 五、發明説明（2 0) A7 B7 造 構之_ 圖 造 構之 置 裝 測 臨 ΘΓ 97 境之 知 習 是 9 1 1 圖圖圖 類 分之 界 境 韻 音HM 之之 置置 装裝 識識 認認 音 音 聲轚 之 之 知知 習習 示示 表表 I- —J— i n^i ml ^^^1 m^l J. ---- n(請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) •1 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 23 五、發明説明（2)

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 佳狀態系列 下面將說 聲音區間 音區間，然 出部1。 特激油出 數時間系列 演算部1 3和 經由分析 丨8- \ 律分析 檢測 中\ %、對、痛 韻境 先前之 在圖9中

2 t A7 B7 檢測部1 5檢測最佳狀態系列。 明各部份之動作。 檢測部11經由輸入聲音之功率計算用來檢測聲 後將該聲音區間内之轚音信號R 1送出到特微抽 部1從聲音區間內之轚音信號R1中抽出特激參 R 2，將其發送到作為音韻横態演算裝置之Η Μ Μ 境界檢測部7，該特激參數時間系列R 2之構成 使用有長度25.6ms之時間窗之15次線性預测音 ，由每10ms為0〜10次之音調旋律係數所構成。 部7之構造如圖9所示*從特激參數時間糸列R2 應到音韻境界之分類之聲音中之音韻境界或音 之區域。音韻境界之分類是以包夾音韻境界之 稱作為基準，如圖1 0所示的被分成1 4類。 間窗部2利用特激參數時間系列R 2，對時間 旋量長 調向定 音元固 之次等 次80該 ^ ^ 0 之彳後 當 圍目然 圆 範 } * 之元出 架次抽 X 架 框)|下 個段以 10分2( II 長 Ϊ 0(定 ^5 _ 固 為 稱 後Μ (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 裝. 訂· 部 憶 記 間數 時參 心 測 中檢 示界 表境

計 合 敝 I 行 進 的 列 系 間 時 之 段 分 數 參 測 檢 丨界 〇 境 段有 分憶 長記 yy. 定 固 之 (C斯 C Ϊ ί β高 κ Μ. 戈}之 卩Κ合 構 ’ .混 有 含 包 1表 之 -J 8 II 此 RU 在 數 K(r 參碼布 測號分 檢類之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4说格（210X297公釐） Κ 界 境 該 分段布 之分分 界長合 境定混 韻固U) 音之la - } S 之 1 S •I ♦ U 種 o a A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（7) 1 1 I 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 程 度 t 在 這 種 情 況 時 f 計 算 1 1 I 上 述 聲 音 之 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 第 1機率密度 9 1 1 I 和 上 述 聲 音 之 境 界 未 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之第2機率密 婧 先 1 ί 閱 I 度 根 據 包 含 上 述 第 1機率密度和上述第2機率密度之計算 | 1 面 I t 算 出 聲 音 之 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 程 度 該 推 定 之 注 1 1 方 法 所 包 含 之 步 驟 有 1+ 算 與 上 述 轚 音 之 m 界 之 種 類 無 關 1 1 項 1 之 共 同 之 機 率 密 度 使 該 計 算 裝 置 所 計 算 得 之 機 率 密 度 和 再 填 人 第1多項式係數相乘 用以計算上述第1機率 密 度 ； 和 使 該 % 本 頁 策 1 計算裝置所計算得之機率密度和第2多項式係數相乘 用 1 1 Μ 計 算 上 述 之 第 2機率密度 Ί 1 | 另 外 丰 請 專 利 範 圖第2項之本發明是- -種聲音認識裝 訂 置 具 備 有 : 特 徴 抽 出 裝 置 經 由 分 析 輸 入 聲 音 用 來 將 1 其 變 換 成 時 間 糸 列 之 特 徵 參 數 境 界 檢 測 裝 置 利 用 上 述 1 1 之 時 間 糸 列 之 特 徵 參 數 用 來 檢 測 上 述 輸 入 聲 音 中 之 音 韻 1 1 境 界 或 音 韻 境 界 附 近 之 區 域 模 態 演 算 裝 置 設 置 對 應 到 1 上 述 特 徵 參 數 之 多 個 音 韻 模 態 系 列 時 將 產 生 上 述 音 韻 横 \ . * 1 1 態 糸 列 之 境 界 之 時 間 限 制 在 上 述 境 界 檢 測 裝 置 檢 測 到 之 音 1 1 韻 境 界 或 音 韻 境 界 附 近 之 域 内 和 音 韻 系 列 變 換 裝 置 > 1 1 利 用 上 述 橫 態 演 算 裝 置 之 結 果 選 擇 對 應 到 上 述 輸 入 轚 音 1 | 之 適 當 之 音 韻 橫 態 % 列 其 中 上 述 之 境 界 檢 測 裝 置 所 使 用 1 之 裝 置 是 経 由 與 對 應 到 音 韻 境 界 之 種 類 之 臨 界 值 進 行 比 較 1 1 * 用 來 檢 測 音 韻 境 界 〇 1 1 [作用] 1 1 在 本 發 明 之 聲 音 認 識 之 境 界 推 定 方 法 中 進 行 時 間 系 列 1 1 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（2丨OX297公釐） 鋰濟部中央標率局属工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（u) 是經由分析使用有長度25,6ms之時間窗之15次線性預测音 調旋律分析，由每10ms為0〜10次音調旋律係數所構成。 境界檢測部7之構造如圖2所示。在該圖中，利用特徴參 數時間糸列R2，對於時間t=l，2，，.，.Τ，Μ時間t為中 心，將時間幅度10框架之範圍之0〜7次之音調旋律係數合 計80( = 10個框架X 8次元）個當作1個80次元向量（M後稱 為固定長分段）的進行抽出，然後輸出該等固定長分段之 時間〜糸列R2。（M下，以Bt表示中心時間t之固定長分段。） 境界檢測參數記憶部8記憶有境界檢測參數R8。境界檢 測參數R8之構成包含有M(=224)個之80次元高斯分布之機 率密度涵數之平均wm和分散Em，Μ及k(=309 (29音韻 體系列之時間），或1 0 7 1 ( 2 1 7音韻體系列之時間））組之分 子多項式係數Pihk和分母多項式係敝Qmk。（其中，m和k是1 ^ m S Μ > l^k客Κ之範圍之整數。） 共同機率密度演算部1 8，對於固定長分段B t (t = 1 * 2， .. .，T)，計算Μ個之δ 0次元高斯分布機率密度。其中. ，假如M f m ( B t )表示M m俩U = ]，2，. · . .，Μ )之機率密 度時，則可Μ依照式（1 i )宋迆行計F-。 [數6] ί (Bt) -N (Bt I Σ«) (11) 境界可能性計算部1 9 - 1，1 9 - 2，......，1 9 - Κ分別對應到 音韻境界之種類，參照共同機率密度演算部之結果R(8， 計算在固定長分段R 2之中心存在有聲音中之音韻境界之可 能性（境界可能性），當作境界可能性時間系列C 1 (B t)， C 2 ( B t)，. . . . * C k ( B t)的進行輸出。第 k 個（k = 1，2，... 本紙張尺度適用中國11家k準（CNS > A4現格（21〇x297公釐） -14 - (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 裝 訂 線 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 東紙氓尺度適刑十两《家橾隼（CNS ) Λ4现格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（11 2) ，k)之境界可能性Ck(Bt)是根據式（12)計算在固定長分段 Bt之中心存在有種類k之音韻境界之機率Pr(Bt| k,l)和在 固定長分段Bt之中心末存在有種類k之音韻境界之機率Pr (Bt| k,0)之對數可能性比。其中，機率Pr(Bt| k,l)根據 式（13)計算，和機率Pr(Bt| k，0)根據式（14)計算。 另外，分子多項式係數和分母多項式係數需要設計成變 數Ck(Bt)在種類k之音韻境界或音韻境界附近之區域形成 Ck(§t)>0之方式。 [數7]

Pr(Bt I k. 1}

Ck (Bt) =1 〇g --- ( 1 2 )

Pr(Bt I k.O)

M

Pr( B t I k. 1}* Z P*lt ί * (B t) (13)

M

Pr<Bl I k.O)- Σ Qnk f (Bt) (l 4) 下面將說明本實胞例之上述分子和分母多項式係數之設 計方法。首先，在多項式係敝附加條件。亦即，使p m k和 Q in k成為非負之多項式係數，與m有關之總和成為1之方式。 首先，迪行和弦表之設計。亦即，求與音韻境界之種類 k無關之元件之機率密度涵數（fm)之參數（在本實施例中’ 參数由w m和Σ m所形成）。此種方式之實現是對學習資料 Γδ — .1 I I I I I I 裝 __ 1 I I I I 訂— I —备 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14) [數9] N(k) Σ Wk(i) λη k(i) i=l

Pmk==--(m=l· 2, M〉 N(k) Σ Wk(i) i=l (16)

Μ M Σ 又nk Xak Σ An] Λ·1 1 1=1 B-l d (k» 0=- log---(17) 2 M 2 (l i.k λ·1 ) 分母多項式之設計法：對於取樣資料變數Ck(Bt)較大，對 於非取樣資料其變數Ck ( B t)較小，可Μ使用此種推定方法 (例如錯誤訂正學習和相互間資訊里最大推定法等），在本 實施例中，將對應到音韻之正常部之音韻境界之全體種類 (k(丨，i)、i=l，2，......η，其中之η為音韻之種類）之 蕺優推定多項式係數進行樣重平均，作為分母多項式係數 。亦即，根據式（18)用來設定分母多項式係數。利用逭種 方式，在本設計法中，分母多項式係數Q m k被設定成與音 韻境界之種類k互相獨立（與k無關）。 [數 10] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X 297公釐） -17- ----------參------1T------^ (請先Mtl背面之注意事項再填寫本页) 娌濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4*i格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（16) a(j.l)= mex aij bj(xt)| <t = I.2,-.T) ISiSn. Cij(Dt)>e 時> (2 0 ) = ai.n«ia» (a (i. t-1) n i j b j(x t)l (t«l. 2. ···, T) lSI<n. Cij(Ut)>0 IJ(i?4J 時j (2 1 ) σ (i. 〇)·1 (iyl. 2. ·, n) (22) 本〜H MM W上述之漸化式表示，其與習知之HMM之不同是在 時間t，當從狀態i變成狀態j之狀態間遢移時，參照變數 (ij(Bt)，用來與音韻境界之種類k=k(i,j)有闞之臨界值 Θ 進行比較，只有Cij(Bt)>QiJ時，才容許狀態間之遢 移，利用埴種方式用來限制音韻模態系列之境界之產生之 狀態間之遢移。另外，同一狀態内之遢移（丨=j時）不會受 到變數（i j ( B t)之限制。 其中，變數（i j ( B t)對應到利用境界檢測部7所計算得之 分類k之音韻境界之境界可能性Ck(Bt)。分類K具有狀態號 碼i和J之函數k ( i , j )。 作為音韻系列變換裝置之最佳狀態糸列檢測部1 5利用作 為HMM演算結果R3之向前tl率 a(j,t)和後指標 /3 ( j , t) 之值，輸出最佳狀態系列R 1 5 ( Μ後，Μ /3 ’（ 1)，召’（2 ) ，....，/3 '(Τ)表示）。最佳狀態系列R 1 5之獲得是在初期 條件（式（2 4 ))下計算漸化式（式（2 3 ))。另外，最佳狀態系 列R 1 5是Μ狀態號碼之系列表示認識結果之音韻系列。 [數 1 3 ] -~~ΓΤ-1 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) .裝. 訂 線 A7 B7 經濟部中央樣準扃貝工消费合作社印裂 五、發明说明（1 7 ) 1 1 β'{Χ-\)-β {β *⑴.t> (卜Τ.Τ-1 1) (2 3) 1 1 I /9*(T) = argnax JgjSn a (j.T) (2 4) 1 1 I 請 1 I 先 1 « I 下 面 將 說 明 上 述 實 胞 例 之 評 估 結 果 Ο 讀 背 面 1 I 對 於 上 述 構 造 之 實 施 例 經 由 不 特 定 話 者 之 音 韻記 述 實 1 1 驗 用 來 檢 討 境 界 檢 測 之 臨 界 值 (θ i J ) 之 設 定 法 Ο ί 1 項 1 其 中 9 狀 態 之 輸 出 機 率 亦 逋 用 於 半 連 續 分 布 橫 態， 試 驗 再 填 I 寫 裝 2種之音韻體係 ，1種 是 在 -L-V- 月ii 後 之 音 韻 之 環 境 由 獨 立之 29音 本 頁 1 韻 所 形 成 之 音 韻 體 系 另 外 一 種 是 對 於 子 音 和 閉 鎖部 由 1 1 包 含 有 與 後 纊 之 音 韻 相 關 之 異 音 之2 17個音韻所形成之音 1 | 韻 體 系 Ο 狀 態 遷 機 率 a i j為1或 0 只利用音韻陣列資訊 1 訂 共 同 之 實 驗 η 件 如 圖4所示<： 圖5表示 由 上述之29個音韻所 1 I 肜 成 之 *音 韻 體 系 之 學 習 資 料 中 之 音 韻 數 圖6表示由上述 1 1 2 1 7個音韻所形成之音韻體系之學習資料中之音韻敝C ) 1 1 為 著 參 考 之 用 評 估 狀 態 間 遷 移 未 受 拘 束 之 HMM。其評 1 . 線 估 结 果 如 圖7所示< 經由適當的選擇境界檢测之臨界值 1 可 以 使 誤 差 減 少 0 1 1 解 析 認 識 誤 差 之 結 果 可 正 確 的 檢 測 境 界 具有 音 韻 1 1 之 可 能 性 變 低 之 置 換 誤 差 之 情 況 和 不 能 正 確 檢 測境 界 變 1 | 成 脫 落 誤 差 之 情 況 〇 對 於 Λ-tJ. 月ϋ 者 經 由 音 韻 之 狀 態 數增 加 等 1 I 之 音 韻 模 態 之 精 密 化 和 對 於 後 者 在 本 實 施 例 中 使全 部 之 1 1 臨 界 值 Θ i J 變 化 成 相 同 之 值 9 因 為 由 於 音 韻 境 界 之種 類 之 1 1 不 同 而 在 境 界 檢 測 之 難 易 度 之 差 所 K 對 於 檢 測 較困 難 之 1 1 音 韻 境 界 之 種 類 使 其 臨 界 值 變 小 相 反 的 對 —7T 於 檢測 較 容 1 1 —2〇 —: 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、申請專利範 圍 1 1 I 1 . 一 種 聲 音 認 識 之 境 界 推 定 方 法 $ 其 中 * 分 析 輸 入 聲 音 1 1 1 用 以 獲 得 參 數 群 9 Μ 時 間 糸 列 展 開 獲 得 被 展 開 之 數 群 » 抽 1 I 請 1 I 出 指 定 之 時 間 窗 中 之 上 述 參 數 群 之 值 作 為 樣 本 ， 算 出 轚 音 先 閱 I 之 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 程 度 ♦ 在 這 種 情 況 時 $ 讀 背 1 1 面 Γ 計 算 上 述 之 聲 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 第 1機率 之 注 | 意 I 密 度 > 和 上 述 聲 音 之 境 界 未 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 第 2 事 項 1 I 機 率 密 度 > 根 據 包 含 上 述 第 1機率密度和上述第2機 率 密 度 再 填 寫 1 A 本 衣 之 計 算 算 出 聲 之 境 界 存 在 於 上 述 之 窗 之 中 心 之 程 度 t 頁 '—^ 1 I 其 特 徵 是 所 包 含 之 步 驟 有 1 1 I 計 算 與 上 述 聲 之 境 界 之 種 類 無 關 之 共 同 之 機 率 密 度 » 1 1 使 該 計 算 裝 置 所 計 算 得 之 機 率 密 度 和 第 1多項式係數相乘 1 訂 > 用 以 計 算 上 述 之 第 1機率密度 和使該計算裝置所計算 1 1 得 之 機 率 密 度 和 第 2多項式係數相乘 用Κ計算上述之第2 1 I 機 率 密 度 〇 1 1 | 2 . 一 種 聲 音 認 識 裝 置 具 備 有 1 特 徵 抽 出 裝 置 經 由 分 析 輸 入 聲 音 用 來 將 其 變 換 成 時 1 1 間 系 列 之 特 徵 參 數 » 1 I 境 界 檢 測 裝 置 9 利 用 上 述 之 時 間 Μ 列 之 特 徵 參 數 9 用 來 1 I 檢 測 上 述 輸 入 轚 音 中 之 音 韻 境 界 或 音 韻 境 界 附 近 之 區 域 9 1 1 横 態 演 算 裝 置 9 設 置 對 應 到 上 述 特 激 參 數 之 多 個 韻 横 1 態 糸 列 » 在 設 置 該 模 態 系 列 時 將 產 生 上 述 韻 模 態 系 列 1 1 之 境 界 之 時 間 限 制 在 上 述 境 界 檢 测 裝 置 檢 測 到 之 韻 境 界 1 | 或 韻 境 界 附 近 之 區 域 内 和 1 I 音 韻 系 列 變 換 装 置 9 利 用 上 述 模 態 演 算 裝 置 之 結 果 9 選 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 是韻 徵音 特到。 其應界 ; 對境 列與韻 糸由音 態經測 横是檢 韻置來 音裝用 之之， 當用較 適使比 之所行 音置進 聲裝值 入測界 輸檢臨 述界之 上境類 到之種 應述之 對上界 擇境 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 2