JP7655798B2 - Speech activity detection device, speech activity detection method, and speech activity detection device program - Google Patents
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Description
本発明は、音声信号から話者毎の発話区間を判定する発話区間判定装置、発話区間検出方法及び発話区間検出装置プログラムに関する。 The present invention relates to a speech segment determination device, a speech segment detection method, and a speech segment detection device program that determine speech segments for each speaker from an audio signal.
一般に、音声認識においては、話者の違いに頑健な認識性能を達成するために、話者ごとに計算された話者特徴を用いて音響モデルを特定話者に適応する方法が採用される。しかし、複数話者の発話からなる音声の場合、入力音声のどの区間をどの話者に適応させるかということが問題となる。 In general, in speech recognition, in order to achieve recognition performance that is robust to differences between speakers, a method is adopted in which an acoustic model is adapted to a specific speaker using speaker features calculated for each speaker. However, when speech is composed of utterances from multiple speakers, the problem arises of which section of the input speech should be adapted to which speaker.
話者ごとの発話区間を判定する技術として、話者ダイアライゼーション技術が開発されている。話者ダイアライゼーションとは、与えられた音声収録に対して、「いつ、誰が発話したか」を判定する技術である。話者ダイアライゼーションにより得られる話者ごとの発話区間から計算される話者特徴を用いて、音響モデルの話者適応を行うことができる。 Speaker diarization technology has been developed as a technique for determining the speech intervals of each speaker. Speaker diarization is a technique for determining "who spoke and when" for a given audio recording. Speaker features calculated from the speech intervals of each speaker obtained by speaker diarization can be used to perform speaker adaptation of the acoustic model.
特定話者の音声だけを認識する技術として、目標話者音声認識技術が開発されており、代表的な特許文献として特許文献1が知られる。特許文献1では、入力された音声から発話話者の音声区間を抽出し、この音声区間から計算された話者特徴を用いて目標話者音声認識を実施する。
Target speaker speech recognition technology has been developed as a technology for recognizing only the speech of a specific speaker, and a representative patent document is
一方、話者ダイアライゼーションと同時に話者特徴を生成する技術が開発されており、代表的な非特許文献として非特許文献1が知られる。非特許文献1では、話者ダイアライゼーションにより得られた各話者の音声区間に対して話者特徴を計算する。
Meanwhile, technology has been developed to generate speaker features simultaneously with speaker diarization, and a representative non-patent document is Non-Patent
複数の話者の音声が混合された音声データについて、話者ごとの話者特徴を抽出する場合、入力された音声データに存在する全話者の発話区間を判定し、話者ごとに判定された発話区間から話者特徴計算を実施する方法がある。しかし、この方法では、認識対象である目標話者について、その目標話者のみが発話している区間が少ない場合や、別の話者と重複している発話区間しか存在しない場合には、十分な発話量を確保することができない。 When extracting speaker features for each speaker from voice data that contains a mixture of the voices of multiple speakers, one method is to determine the speech periods of all speakers present in the input voice data and calculate speaker features from the speech periods determined for each speaker. However, this method cannot ensure a sufficient amount of speech for the target speaker to be recognized when there are few periods in which only the target speaker is speaking, or when there are only speech periods that overlap with other speakers.
一方で、音声認識システムに対して独立に話者特徴を学習すると、学習された話者特徴は既存の音声認識システムでは使用できない。そのため、新たに音声認識システムを構築し直す必要がある。 On the other hand, if speaker features are learned independently for a speech recognition system, the learned speaker features cannot be used in existing speech recognition systems. Therefore, it is necessary to build a new speech recognition system.
本発明の目的は、既存の音声認識システムに対して、複数の話者の音声が混合された音声データから一人ひとりの音声認識を行えるような発話区間検出装置を提供する。 The objective of the present invention is to provide a speech activity detection device that can recognize the voice of each individual speaker from voice data that contains a mixture of the voices of multiple speakers, in addition to existing voice recognition systems.
本発明の一態様の発話区間検出装置は、プロセッサとメモリを有する音声発話区間検出装置であって、複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから各話者の発話区間の判定と、前記音声データに対して前記話者の識別が可能な中間話者特徴の抽出を実施する発話区間判定部と、前記音声データと前記中間話者特徴に基づいて、前記話者を識別可能な話者特徴を抽出する話者特徴抽出部と、を有し、前記プロセッサは、音声認識装置に入力された前記話者特徴を特定話者へ適応させることを特徴とする。 The speech activity detection device of one aspect of the present invention is a speech activity detection device having a processor and a memory, and has a speech activity determination unit that receives voice data in which the voices of multiple speakers are mixed, determines the speech activity of each speaker from the voice data, and extracts intermediate speaker features from the voice data that can identify the speaker, and a speaker feature extraction unit that extracts speaker features that can identify the speaker based on the voice data and the intermediate speaker features, and the processor adapts the speaker features input to the voice recognition device to a specific speaker.
本発明の一態様によれば、既存の音声認識システムに対して、複数の話者の音声が混合された音声データから一人ひとりの音声認識を行うことができる。 According to one aspect of the present invention, existing speech recognition systems can perform individual speech recognition from speech data that contains a mixture of the speech of multiple speakers.
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.
図1は、本発明の実施例を示し、音声発話区間判定装置100の一例を示すブロック図である。
音声発話区間判定装置100は、プロセッサ1と、メモリ2と、ストレージ装置3と、入力装置4と、出力装置5と、ネットワークインタフェース6を含む計算機で構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a voice
The voice
メモリ2には、発話区間判定部21と、話者特徴抽出部22がプログラムとしてロードされ、プロセッサ1によって実行される。ストレージ装置3には、各プログラムが利用するデータ等が格納され、本実施例では、判定用音声データ31が格納される。
The speech
入力装置4は、マウスやキーボードあるいはタッチパネルなどで構成される。出力装置5は、ディスプレイなどで構成される。ネットワークインタフェース6は、図示しないネットワークに接続される。 The input device 4 is composed of a mouse, keyboard, touch panel, etc. The output device 5 is composed of a display, etc. The network interface 6 is connected to a network (not shown).
プロセッサ1は、各機能部のプログラムに従って処理することによって、所定の機能を 提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ1は、音声発話区間判定プログラムに従って処理することで発話区間判定部21として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ1は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。
The
音声発話区間判定装置100の各機能を実現するプログラム、テーブル等の情報は、ストレージ 装置3や不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等の記憶デバイス、又は、ICカード、SDカード、DVD等の計算 機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。
The programs, tables, and other information that realize each function of the speech
図2は音声発話区間判定装置100の処理の一例を示す図である。
本実施例では、予め判定用音声データ31がストレージ装置3に格納されている例を示す。ここで判定用音声データ31は、複数の話者の音声が混在する音声データである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the process of the voice utterance
In this embodiment, an example is shown in which the determination use
まず、発話区間判定部201が、判定用音声データ31を受け取り、判定用音声データ31に含まれる話者の発話区間判定結果202と、判定用音声データ31において話者を識別できる中間話者特徴203を生成する。発話区間判定部201では、当該音声に含まれる話者数に応じた発話区間判定結果202と中間話者特徴203が生成される。
First, the speech
判定用音声データ31に含まれる話者数は、当該音声発話区間判定装置100のユーザが入力装置4から入力してもよいし、自動で推定することもできる。
続いて、話者特徴抽出部204が、判定用音声データ31と中間話者特徴203から、話者特徴205の生成を行う。
The number of speakers included in the
Next, the speaker
ここで、発話区間判定部201が出力する発話区間判定結果202には、各時刻で各話者が存在するかどうかの判定が含まれる。
最後に、音声認識装置206が話者特徴205を受け取り、特定話者への適応を行う。
Here, the speech segment determination result 202 output by the speech
Finally, a
前記音声認識装置206としては、例えば、GMM-HMM(Gaussian Mixture Model:混合ガウスモデル、Hidden Markov Model:隠れマルコフモデル)やDNN-HMM(Deep Neural Network:ディープニューラルネットワーク)など、話者を識別可能な話者特徴により特定話者への適応が可能な公知又は周知の手法を利用することができる。
The
図3は、発話区間判定部21の構成要素の一例を示している。
発話区間判定部21は、音声特徴量算出部10、中間特徴計算部303、発話区間判定計算部304及び中間話者特徴抽出部305を有する。
FIG. 3 shows an example of components of the speech
The speech
まず、発話区間判定部21は、判定用音声データ31を受け付け、音声特徴量算出部10が判定用音声データ31の音声特徴量302を算出する。
First, the speech
中間表現計算部303、発話区間判定計算部304及び中間話者特徴抽出部305は、例えばニューラルネットワークで構成されており、中間表現計算部303は音声特徴量302を受け取る入力層を有する。
The intermediate
中間表現計算部303、発話区間判定計算部304及び中間話者特徴抽出部305で構成されるネットワークとしては、例えば、TransformerやLSTM(Long Short-term memory)を用いることができる。もしくは、DNNであってもよい。
The network consisting of the intermediate
続いて、中間表現計算部303は、音声特徴量302を受け付け、中間表現を計算する。そして、中間話者特徴抽出部305が中間表現を受け付け、中間話者特徴203を抽出する。
Next, the intermediate
最後に、発話区間判定計算部304が、中間表現と中間話者特徴203から、各時刻及び判定用音声データ31に含まれる各話者に対して、発話区間判定結果202を出力し、例えば、時刻のインデクス及び話者のインデクスにより制御される1次元の変数に対して存在確率を計算する。
Finally, the speech section
図4は、発話区間判定部21で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図2の発話区間判定部201で行われる処理である。
まず、発話区間判定部21は、判定用音声データ31を受け付け(ステップ501)、音声特徴量算出部10が判定用音声データ31の音声特徴量302を算出する(ステップ502)。
4 is a flowchart showing an example of the process performed in the speech
First, the speech
音声特徴量算出部10が出力する音声特徴量302は、例えば、入力された判定用音声データ31をFFT(Fast Fourier Transform)で処理し、FFTの処理結果に基づいてMFCC(Mel Frequency Cepstral coefficient):メル周波数ケプストラム係数)を計算する。
The
そして、音声特徴量算出部10は、所定の時間区間(例えば、10msec)の単位(フレーム)でMFCCの差分を算出して音声特徴量302とすることができる。なお、判定用音声データ31の音声特徴量302については、上記に限定されるものではなく周知又は公知の手法を適用すればよい。
Then, the audio
続いて、中間表現計算部303が音声特徴量302を受け付け、中間表現を計算し、中間話者特抽出部305が中間表現を受け付け、判定用音声データ31に含まれる話者数に応じた中間話者特徴203を抽出する(ステップ503)。
最後に、発話区間判定計算部304が中間表現と中間話者特徴203から、話者特徴205を計算する(ステップ504)。
Next, the intermediate
Finally, the speech segment
図5は、話者特徴抽出部22の構成要素の一例を示している。
話者特徴抽出部22は、音声特徴量算出部10、中間表現計算部403及び話者特徴生成部404を有する。
FIG. 5 shows an example of components of the speaker
The speaker
まず、話者特徴抽出部22は、判定用音声データ31を受け付け、音声特徴量算出部10が判定用音声データ31の音声特徴量402を算出する。
First, the speaker
中間表現計算部403及び話者特徴生成部404は、例えばニューラルネットワークで構成されており、中間表現計算部403は音声特徴量402を受け取る入力層を有する。また、話者特徴生成部404は、中間表現と中間話者特徴203を受け取る入力層を有する。なお、発話区間判定部21の中間表現計算部303とネットワークの一部または全部を共有していてもよい。
The intermediate
続いて、中間表現計算部403は、音声特徴量402を受け付け、中間表現を計算する。
最後に、話者特徴生成部404は、中間表現と発話区間判定部21から抽出された中間話者特徴203を受け付け、話者特徴205を抽出する。
Next, the intermediate
Finally, the speaker
図6は、話者特徴抽出部22で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図2の話者特徴抽出部204で行われる処理である。
まず、話者特徴抽出部22は、判定用音声データ31を受け付け(ステップ601)、音声特徴量算出部10が判定用音声データ31の音声特徴量402を算出する(ステップ602)。
6 is a flowchart showing an example of processing performed in the speaker
First, the speaker
続いて、中間表現計算部403が音声特徴量402を受け付け、中間表現を計算する。話者特徴生成部404が中間表現と前記発話区間判定部21から抽出された中間話者特徴203を受け付け、判定用音声データ31に含まれる話者数に応じた話者特徴205を抽出する(ステップ603)。
Next, the intermediate
図7は、音声発話区間判定装置の学習の一例を示している。
ここで学習するパラメータは、中間表現計算部303、発話区間判定計算部304、中間話者特徴抽出部305、中間表現計算部403及び話者特徴生成部404である。なお、中間表現計算のために、共通の中間表現計算部801(図8参照)を使用しても良い。
FIG. 7 shows an example of learning of the voice activity detector.
The parameters to be learned here are the intermediate
まず、学習用音声データ入力701に対して発話区間判定201を実行し、発話区間判定結果202と中間話者特徴203を算出する。そして、学習用音声データ入力701と中間話者特徴203を入力として話者特徴抽出204を実行し話者特徴205を算出する。
First,
発話区間判定結果202について、学習用発話ラベル702に対する発話区間損失計算703を実行する。中間話者特徴203について、学習用発話ラベル702に対する中間話者特徴損失計算704を実行する。
For the speech segment determination results 202, a speech
発話区間損失計算703及び中間話者特徴損失計算704で計算する損失としては、公知又は周知の手法を適用すればよく、例えば、バイナリクロスエントロピーがあり、広く知られている。なお、発話区間損失については、上記に限定されるものではなく分類問題に用いられている他の周知又は公知の手法を適用してもよい。
The loss calculated in the speech
話者特徴205について、学習用話者特徴ラベル706に対する話者特徴損失計算705を実行する。例えば、学習用話者特徴ラベル706はi-vectorを用いることができる。i-vectorの算出方法としては、公知又は周知の手法を適用すればよく、例えば、”Front-end factor analysis for speaker verification.”(Dehak,Najim,etal.IEEE Transactions on Audio,Speech,andLanguage Processing 19.4(2010):788-798.)に記載があり、広く知られている。なお、話者特徴205ついては、上記に限定されるものではなく音声認識システムに用いられている他の周知又は公知の手法を適用してもよい。
For the speaker features 205, speaker
話者特徴損失計算705で計算する損失としては、公知又は周知の手法を適用すればよく、例えば、最小二乗誤差があり、広く知られている。なお、話者特徴損失については、上記に限定されるものではなく回帰問題に用いられている他の周知又は公知の手法を適用してもよい。
最後に、パラメータ更新707を実行することで更新済みのパラメータを得る。
The loss calculated by the speaker
Finally,
得られた更新済みのパラメータで、中間表現計算部303、発話区間判定計算部304、中間話者特徴抽出部305、中間表現計算部403及び話者特徴生成部404の対応するパラメータを置き換える。これにより、学習が完了する。
The corresponding parameters of the intermediate
図8は、音声発話区間判定装置100の処理の一例を示す図である。
本実施例では、予め判定用音声データ31がストレージ装置3に格納されている例を示す。ここで、判定用音声データ31は、複数の話者の音声が混在する音声データであり、発話区間の重複を含み得る。
FIG. 8 is a diagram showing an example of processing performed by the voice utterance
In this embodiment, an example is shown in which the
まず、中間表現計算部801が、判定用音声データ31を受け取り、発話区間判定に有効な特徴を表す中間表現802を計算する。中間表現802は、中間話者特徴抽出部305、発話区間判定計算部304及び話者特徴生成部404の入力として使用される。
First, the intermediate
ここで、中間表現計算部801は、中間話者特徴抽出部305、発話区間判定計算部304及び話者特徴生成部404の間で共通としているが、中間話者特徴抽出部305と発話区間判定計算部304のための中間表現計算部303(図3参照)、話者特徴生成部404のための中間表現計算部403(図5参照)のように別のものを使用することも可能である。
Here, the intermediate
続いて、中間話者特徴抽出部305が、中間表現802を受け取り、入力された判定用音声データ31に対してのみ話者の識別が可能な中間話者特徴203を生成する。ここで、中間話者特徴203は、同じ話者を含む異なる判定用データに対して、それぞれの判定用データから生成した同じ話者の中間話者特徴203が同じものとなることを保証しない。
Then, the intermediate speaker
続いて、発話区間判定計算部304が、中間表現802と中間話者特徴203を受け取り、判定用音声データ31に含まれる話者数に応じた発話区間判定結果202を生成する。
Next, the speech segment
また、話者特徴生成部404が、中間表現802と中間話者特徴203を受け取り、任意の判定用音声データ31に対して一意に話者の識別が可能な話者特徴205を生成する。ここで、話者特徴205は、音声認識装置206を話者特徴205が表す特定の話者に適応させるために使用することが可能である。
The
以上の一連の処理により、音声発話区間判定装置100は、判定用音声データ31に含まれる発話から、中間話者特徴203を抽出しながら発話区間判定を発話区間判定部201により実行する。さらに、中間話者特徴203に基づいて話者特徴抽出を話者特徴抽出部204により実行し、話者特徴205を生成する。
By carrying out the above series of processes, the speech
そして、生成された話者特徴205は音声認識装置206に入力され特定の話者への適応に使用される。これにより、複数の話者の発話が重複した区間からの話者特徴の抽出を、高精度で実現することが可能となる。
The generated speaker features 205 are then input to a
また、本実施例は、判定用音声データ31を短い時間区間に分割してから音声発話区間判定装置100入力することでオンライン動作させてもよい。その場合、話者特徴205を用いて、分割された時間区間にまたがる話者の一貫性を保証できる。
In addition, this embodiment may be operated online by dividing the
上記実施例によれば、重複区間の音声データも活用して話者特徴を生成できるので、話者特徴の精度の向上が期待できる。また、既存の音声認識モデルに組み込まれている話者特徴を出力するように音声発話区間判定モデルを学習するので、音声発話区間判定モデルが出力した話者特徴を用いて既存の音声認識モデルを特定話者に適応させることができる。 According to the above embodiment, since speaker features can be generated by utilizing the voice data of the overlapping sections, it is expected that the accuracy of the speaker features can be improved. In addition, since the voice utterance section determination model is trained to output speaker features incorporated in an existing voice recognition model, the speaker features output by the voice utterance section determination model can be used to adapt the existing voice recognition model to a specific speaker.
1 プロセッサ
2 メモリ
3 ストレージ装置
4 入力装置
5 出力装置
6 ネットワークインタフェース
10 音声特徴量算出部
21 発話区間判定部
22 話者特徴抽出部
303 中間特徴計算部
304 発話区間判定計算部
305 中間話者特徴抽出部
403中間表現計算部
404 話者特徴生成部
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから各話者の発話区間の判定と、前記音声データに対して前記話者の識別が可能な中間話者特徴の抽出を実施する発話区間判定部と、
前記音声データと前記中間話者特徴に基づいて、前記話者を識別可能な話者特徴を抽出する話者特徴抽出部と、を有し、
前記プロセッサは、
前記話者特徴を用いて、音声認識装置を特定話者に適応させ、
前記発話区間判定部は、
音声特徴量算出部、中間表現計算部、発話区間判定計算部及び中間話者特徴抽出部を有し、
前記音声特徴量算出部は、
前記音声データの音声特徴量を算出し、
前記中間表現計算部は、
前記音声特徴量を受け付け、中間表現を計算し、
前記中間話者特徴抽出部は、
前記中間表現を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた前記中間話者特徴を抽出し、
前記発話区間判定計算部は、
前記中間表現と前記中間話者特徴から、各時刻及び前記音声データに含まれる各話者に対して発話区間判定結果を出力し、
前記話者特徴抽出部は、
前記音声特徴量算出部、前記中間表現計算部及び話者特徴生成部を有し、
前記話者特徴生成部は、
前記中間表現と前記中間話者特徴を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた話者特徴を抽出し、
前記中間表現計算部、前記発話区間判定計算部、前記中間話者特徴抽出部及び前記話者特徴生成部で用いるパラメータの学習に関し、
学習用音声データ入力に対して前記発話区間の判定を実行し、前記発話区間判定結果と前記中間話者特徴を算出し、
前記学習用音声データ入力と前記中間話者特徴を入力として前記話者特徴の抽出を実行し、前記話者特徴を算出し、
前記発話区間判定結果について、学習用発話ラベルに対する発話区間損失計算を実行し、
前記中間話者特徴について、前記学習用発話ラベルに対する中間話者特徴損失計算を実行し、
前記話者特徴について、学習用話者特徴ラベルに対する話者特徴損失計算を実行し、
パラメータ更新を実行することで更新済みパラメータを得て、前記更新済みパラメータを用いて前記中間表現計算部、前記発話区間判定計算部、前記中間話者特徴抽出部及び前記話者特徴生成部の対応する前記パラメータを置き換えることにより前記学習を完了させることを特徴とする発話区間検出装置。 A voice activity detection device having a processor and a memory,
a speech section determination unit that receives speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed, determines speech sections of each speaker from the speech data, and extracts intermediate speaker features from the speech data that enable identification of the speakers;
a speaker feature extraction unit that extracts speaker features capable of identifying the speaker based on the speech data and the intermediate speaker features,
The processor,
Using the speaker features to adapt a speech recognition system to a particular speaker;
The speech segment determination unit
The speech feature calculation unit includes an intermediate representation calculation unit, a speech segment determination calculation unit, and an intermediate speaker feature extraction unit,
The speech feature calculation unit
Calculating a speech feature of the speech data;
The intermediate representation calculation unit:
receiving the speech features and computing an intermediate representation;
The intermediate speaker feature extraction unit
receiving the intermediate representation and extracting the intermediate speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
The speech segment determination calculation unit is
outputting a speech segment determination result for each time and each speaker included in the speech data from the intermediate representation and the intermediate speaker features;
The speaker feature extraction unit is
The speech feature calculation unit, the intermediate representation calculation unit, and the speaker feature generation unit are included,
The speaker feature generation unit includes:
receiving the intermediate representation and the intermediate speaker features, and extracting speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
Regarding learning of parameters used in the intermediate representation calculation unit, the speech segment determination calculation unit, the intermediate speaker feature extraction unit, and the speaker feature generation unit,
Executing the speech interval determination for the training speech data input, and calculating the speech interval determination result and the intermediate speaker features;
Executing the extraction of the speaker features using the training speech data input and the intermediate speaker features as inputs, and calculating the speaker features;
Execute a speech segment loss calculation for a learning utterance label with respect to the speech segment determination result;
performing an intermediate speaker feature loss calculation for the training utterance labels on the intermediate speaker features;
performing a speaker feature loss calculation on the speaker features against training speaker feature labels;
a speech segment detection device which performs parameter updating to obtain updated parameters, and completes the learning by using the updated parameters to replace the corresponding parameters of the intermediate representation calculation unit, the speech segment judgment calculation unit, the intermediate speaker feature extraction unit, and the speaker feature generation unit.
入力装置を更に有し、
前記音声データに含まれる前記話者数は、前記入力装置から入力されることを特徴とする発話区間検出装置。 2. The speech activity detection device according to claim 1,
The input device further includes:
2. The speech activity detection device according to claim 1, wherein the number of speakers included in the voice data is input from the input device.
前記発話区間判定部は、
各時刻において各話者が存在するかどうかを判定することを特徴とする発話区間検出装置。 2. The speech activity detection device according to claim 1,
The speech segment determination unit
A speech activity detection device that determines whether each speaker is present at each time.
前記プロセッサは、
前記発話区間判定部と前記話者特徴抽出部とを前記パラメータを有する1つのニューラルネットワークとみなして、
前記発話区間損失計算を実行することにより前記発話区間判定部によって取得された前記発話区間判定結果の正解に対する発話区間損失と、前記中間話者特徴損失計算を実行することにより前記発話区間判定部によって取得された前記中間話者特徴に対する中間話者特徴損失と、前記話者特徴損失計算を実行することにより前記話者特徴抽出部によって取得された前記話者特徴に対する話者特徴損失とがそれぞれ小さくなるように、前記ニューラルネットワークの前記パラメータを更新することを特徴とする発話区間検出装置。 2. The speech activity detection device according to claim 1,
The processor,
The speech segment determination unit and the speaker feature extraction unit are regarded as one neural network having the parameters,
a speech section loss for a correct answer of the speech section determination result obtained by the speech section determination unit by executing the speech section loss calculation, an intermediate speaker feature loss for the intermediate speaker features obtained by the speech section determination unit by executing the intermediate speaker feature loss calculation, and a speaker feature loss for the speaker features obtained by the speaker feature extraction unit by executing the speaker feature loss calculation are each reduced.
複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから各話者の発話区間の判定と、前記音声データに対して前記話者の識別が可能な中間話者特徴の抽出を実施する発話区間判定ステップと、
前記音声データと前記中間話者特徴に基づいて、前記話者を識別可能な話者特徴を抽出する話者特徴抽出ステップと、
前記話者特徴を用いて、音声認識装置を特定話者に適応させる適応ステップと、
を有し、
前記発話区間判定ステップは、
音声特徴量算出ステップ、中間表現計算ステップ、発話区間判定計算ステップ及び中間話者特徴抽出ステップを有し、
前記音声特徴量算出ステップは、
前記音声データの音声特徴量を算出し、
前記中間表現計算ステップは、
前記音声特徴量を受け付け、中間表現を計算し、
前記中間話者特徴抽出ステップは、
前記中間表現を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた前記中間話者特徴を抽出し、
前記発話区間判定計算ステップは、
前記中間表現と前記中間話者特徴から、各時刻及び前記音声データに含まれる各話者に対して発話区間判定結果を出力し、
前記話者特徴抽出ステップは、
前記音声特徴量算出ステップ、前記中間表現計算ステップ及び話者特徴生成ステップを有し、
前記話者特徴生成ステップは、
前記中間表現と前記中間話者特徴を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた話者特徴を抽出し、
前記中間表現計算ステップ、前記発話区間判定計算ステップ、前記中間話者特徴抽出ステップ及び前記話者特徴生成ステップで用いるパラメータの学習に関し、
学習用音声データ入力に対して前記発話区間の判定を実行し、前記発話区間判定結果と前記中間話者特徴を算出し、
前記学習用音声データ入力と前記中間話者特徴を入力として前記話者特徴の抽出を実行し、前記話者特徴を算出し、
前記発話区間判定結果について、学習用発話ラベルに対する発話区間損失計算を実行し、
前記中間話者特徴について、前記学習用発話ラベルに対する中間話者特徴損失計算を実行し、
前記話者特徴について、学習用話者特徴ラベルに対する話者特徴損失計算を実行し、
パラメータ更新を実行することで更新済みパラメータを得て、前記更新済みパラメータを用いて前記中間表現計算ステップ、前記発話区間判定計算ステップ、前記中間話者特徴抽出ステップ及び前記話者特徴生成ステップの対応する前記パラメータを置き換えることにより前記学習を完了させることを特徴とする発話区間検出方法。 1. A method for voice activity detection having a processor and a memory, comprising:
a speech interval determination step of receiving speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed, determining speech intervals of each speaker from the speech data, and extracting intermediate speaker features from the speech data that enable identification of the speakers;
a speaker feature extraction step of extracting speaker features capable of identifying the speaker based on the speech data and the intermediate speaker features;
an adapting step for adapting a speech recognition device to a particular speaker using said speaker features;
having
The speech segment determination step includes:
The speech feature calculation step, the intermediate representation calculation step, the speech segment determination calculation step, and the intermediate speaker feature extraction step are included.
The speech feature calculation step includes:
Calculating a speech feature of the speech data;
The intermediate representation calculation step includes:
receiving the speech features and computing an intermediate representation;
The intermediate speaker feature extraction step includes:
receiving the intermediate representation and extracting the intermediate speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
The speech segment determination calculation step includes:
outputting a speech segment determination result for each time and each speaker included in the speech data from the intermediate representation and the intermediate speaker features;
The speaker feature extraction step includes:
The speech feature calculation step, the intermediate representation calculation step, and the speaker feature generation step are included,
The speaker feature generating step includes:
receiving the intermediate representation and the intermediate speaker features, and extracting speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
Regarding learning of parameters used in the intermediate representation calculation step, the speech segment determination calculation step, the intermediate speaker feature extraction step, and the speaker feature generation step,
Executing the speech interval determination for the training speech data input, and calculating the speech interval determination result and the intermediate speaker features;
Executing the extraction of the speaker features using the training speech data input and the intermediate speaker features as inputs, and calculating the speaker features;
Execute a speech segment loss calculation for a learning utterance label with respect to the speech segment determination result;
performing an intermediate speaker feature loss calculation for the training utterance labels on the intermediate speaker features;
performing a speaker feature loss calculation on the speaker features against training speaker feature labels;
2. A speech segment detection method comprising: performing parameter updating to obtain updated parameters; and using the updated parameters to replace the corresponding parameters in the intermediate representation calculation step, the speech segment determination calculation step, the intermediate speaker feature extraction step, and the speaker feature generation step, thereby completing the learning.
複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから各話者の発話区間の判定と、前記音声データに対して前記話者の識別が可能な中間話者特徴の抽出を実施する発話区間判定プログラムと、
前記音声データと前記中間話者特徴に基づいて、前記話者を識別可能な話者特徴を抽出する話者特徴抽出プログラムと、を有し、
前記話者特徴を用いて、音声認識装置を特定話者に適応させ、
前記発話区間判定プログラムは、
前記計算機を、音声特徴量算出部、中間表現計算部、発話区間判定計算部及び中間話者特徴抽出部として機能させ、
前記音声特徴量算出部は、
前記音声データの音声特徴量を算出し、
前記中間表現計算部は、
前記音声特徴量を受け付け、中間表現を計算し、
前記中間話者特徴抽出部は、
前記中間表現を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた前記中間話者特徴を抽出し、
前記発話区間判定計算部は、
前記中間表現と前記中間話者特徴から、各時刻及び前記音声データに含まれる各話者に対して発話区間判定結果を出力し、
前記話者特徴抽出プログラムは、
前記計算機を、前記音声特徴量算出部、前記中間表現計算部及び話者特徴生成部として機能させ、
前記話者特徴生成部は、
前記中間表現と前記中間話者特徴を受け付け、前記音声データに含まれる話者数に応じた話者特徴を抽出し、
前記中間表現計算部、前記発話区間判定計算部、前記中間話者特徴抽出部及び前記話者特徴生成部で用いるパラメータの学習に関し、
学習用音声データ入力に対して前記発話区間の判定を実行し、前記発話区間判定結果と前記中間話者特徴を算出し、
前記学習用音声データ入力と前記中間話者特徴を入力として前記話者特徴の抽出を実行し、前記話者特徴を算出し、
前記発話区間判定結果について、学習用発話ラベルに対する発話区間損失計算を実行し、
前記中間話者特徴について、前記学習用発話ラベルに対する中間話者特徴損失計算を実行し、
前記話者特徴について、学習用話者特徴ラベルに対する話者特徴損失計算を実行し、
パラメータ更新を実行することで更新済みパラメータを得て、前記更新済みパラメータを用いて前記中間表現計算部、前記発話区間判定計算部、前記中間話者特徴抽出部及び前記話者特徴生成部の対応する前記パラメータを置き換えることにより前記学習を完了させることを特徴とする音声発話区間検出プログラム。 A speech activity detection program for causing a computer having a processor and a memory to execute speech activity detection, comprising:
a speech segment determination program that receives speech data in which the speeches of a plurality of speakers are mixed, determines speech segments of each speaker from the speech data, and extracts intermediate speaker features from the speech data that enable identification of the speakers;
a speaker feature extraction program for extracting speaker features capable of identifying the speaker based on the speech data and the intermediate speaker features,
Using the speaker features to adapt a speech recognition system to a particular speaker;
The speech segment determination program includes:
causing the computer to function as a speech feature calculation unit, an intermediate representation calculation unit, a speech segment determination calculation unit, and an intermediate speaker feature extraction unit;
The speech feature calculation unit
Calculating a speech feature of the speech data;
The intermediate representation calculation unit:
receiving the speech features and computing an intermediate representation;
The intermediate speaker feature extraction unit
receiving the intermediate representation and extracting the intermediate speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
The speech segment determination calculation unit is
outputting a speech segment determination result for each time and each speaker included in the speech data from the intermediate representation and the intermediate speaker features;
The speaker feature extraction program
causing the computer to function as the speech feature calculation unit, the intermediate representation calculation unit, and the speaker feature generation unit;
The speaker feature generation unit includes:
receiving the intermediate representation and the intermediate speaker features, and extracting speaker features according to the number of speakers included in the speech data;
Regarding learning of parameters used in the intermediate representation calculation unit, the speech segment determination calculation unit, the intermediate speaker feature extraction unit, and the speaker feature generation unit,
Executing the speech interval determination for the training speech data input, and calculating the speech interval determination result and the intermediate speaker features;
Executing the extraction of the speaker features using the training speech data input and the intermediate speaker features as inputs, and calculating the speaker features;
Execute a speech segment loss calculation for a learning utterance label with respect to the speech segment determination result;
performing an intermediate speaker feature loss calculation for the training utterance labels on the intermediate speaker features;
performing a speaker feature loss calculation on the speaker features against training speaker feature labels;
a speech segment detection program for performing parameter updating to obtain updated parameters, and completing the learning by using the updated parameters to replace the corresponding parameters of the intermediate representation calculation unit, the speech segment judgment calculation unit, the intermediate speaker feature extraction unit, and the speaker feature generation unit.
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| JP2021105624A JP7655798B2 (en) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Speech activity detection device, speech activity detection method, and speech activity detection device program |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010032792A (en) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Speech segment speaker classification device and method therefore, speech recognition device using the same and method therefore, program and recording medium |
| JP2021001988A (en) | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社日立製作所 | Voice recognition device, voice recognition method and recording medium |
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- 2021-06-25 JP JP2021105624A patent/JP7655798B2/en active Active
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|---|---|---|---|---|
| JP2010032792A (en) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Speech segment speaker classification device and method therefore, speech recognition device using the same and method therefore, program and recording medium |
| JP2021001988A (en) | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社日立製作所 | Voice recognition device, voice recognition method and recording medium |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KINOSHITA, Keisuke et al.,"INTEGRATING END-TO-END NEURAL AND CLUSTERING-BASED DIARIZATION: GETTING THE BEST OF BOTH WORLDS",Proc. of the ICASSP2021,2021年05月13日,pp.7198-7202 |
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