JPH071434B2 - Standard pattern creation method - Google Patents
Standard pattern creation methodInfo
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- JPH071434B2 JPH071434B2 JP1074345A JP7434589A JPH071434B2 JP H071434 B2 JPH071434 B2 JP H071434B2 JP 1074345 A JP1074345 A JP 1074345A JP 7434589 A JP7434589 A JP 7434589A JP H071434 B2 JPH071434 B2 JP H071434B2
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- vector
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、音声認識における標準パタン作成方式の改
良に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a standard pattern creating method in speech recognition.
[従来の技術] 話者による発声器官の形状の差や、発声習慣や癖などに
よる調音様態の差は、音声の個人差として、不特定話者
の音声を対象とした音声認識の実現を阻む要因となって
いる。これに対処する方法として、音声の個人差を正規
化する方法や、少量の学習サンプルにより認識システム
を話者に適応させる方法、音声から話者に依らない特徴
を抽出しそれを認識に用いる方法などが検討されてい
る。[Prior Art] Differences in the shape of the vocal organs by speakers and differences in articulation patterns due to vocal habits and habits impede the realization of voice recognition for the voices of unspecified speakers as individual differences in voice. It is a factor. As a method to deal with this, a method of normalizing individual differences of speech, a method of adapting a recognition system to a speaker with a small amount of learning samples, and a method of extracting a feature independent of a speaker from speech and using it for recognition Are being considered.
少量の学習サンプルにより認識システムを話者に適応さ
せる方法の1つに、文献「中島、高橋、“大語彙音声認
識における話者適応化法”、日本音響学会講演論文集
昭和58年10月 1-1-6」で提案された方法がある。これ
は、未知入力話者が発声した学習用音声と標準話者が発
声した同カテゴリ音声とのDPマッチングにより得られる
2音声間のフレーム対応を用いて、擬音韻標準パタン型
(以下ではSPLIT型と称する)音声認識における標準話
者のベクトル量子化コードブック(以下ではVQコードブ
ックと称する)を未知入力話者に適応させるもので、大
語彙離散単語認識による評価でその有効生が確認されて
いる。前記SPLIT型音声認識において標準パタンは、VQ
コードブックによりベクトル量子化され、コードラベル
列として辞書に記憶されている。従来、この種の標準パ
タン作成法としては、音韻特徴パラメータ空間のクラス
タリング手法が用いられており、例えば文献「管村、箱
田、古井、“クラスタ化による音韻標準パタンを用いた
単語音声認識”、日本音響学会音声研究会資料 S80-61
昭和55年12月15日」において述べられた方法があり、第
2図はこの方法を構成図で示したものである。One of the methods of adapting the recognition system to the speaker by a small amount of learning samples is the paper "Nakajima, Takahashi," Speaker adaptation method in large vocabulary speech recognition ", Proceedings of the Acoustical Society of Japan.
There is a method proposed in "1-1-6, October 1983". This is based on the pseudophonic standard pattern type (SPLIT type in the following, using the frame correspondence between two voices obtained by DP matching between the learning voice uttered by an unknown input speaker and the same category voice uttered by a standard speaker. The standard quantization vector book (referred to as VQ code book below) of a standard speaker in speech recognition is adapted to an unknown input speaker, and its effectiveness is confirmed by the evaluation by large vocabulary discrete word recognition. There is. In the SPLIT type speech recognition, the standard pattern is VQ.
The vector is quantized by a codebook and stored in the dictionary as a code label string. Conventionally, a clustering method of a phonological feature parameter space has been used as a standard pattern generation method of this kind, and for example, a document “Tsubomura, Hakoda, Furui,“ Word Speech Recognition Using Phonological Standard Pattern by Clustering ”, Acoustical Society of Japan Material for Speech Research S80-61
There is a method described in "December 15, 1980", and Fig. 2 shows this method in a block diagram.
図において、(1)は入力端、(2)は入力音声信号、
(3)は音響分析手段、(4)は特徴ベクトル時系列、
(5)は切り換えスイッチ、(6)はクラスタリング手
段、(7)はセントロイドベクトル、(8)はコードブ
ックメモリ、(9)はコードベクトル、(10)は量子化
手段、(11)はラベル列、(12)は辞書メモリである。In the figure, (1) is an input end, (2) is an input audio signal,
(3) is an acoustic analysis means, (4) is a feature vector time series,
(5) is a changeover switch, (6) is clustering means, (7) is centroid vector, (8) is codebook memory, (9) is code vector, (10) is quantization means, and (11) is label. The column, (12), is a dictionary memory.
次に動作について説明する。Next, the operation will be described.
まずVQコードブックを作成するため、切り換えスイッチ
(5)をa側にし、入力端(1)からVQコードブック作
成用の音声を入力する。入力端(1)から入ったMフレ
ームの入力音声信号(2)は音響分析手段(3)で音響
分析され、特徴ベクトル時系列(4){X(1),X
(2),…,X(M)}に変換される。音響分析手段
(3)の出力である特徴ベクトル時系列(4){X
(1),X(2),…,X(M)}はクラスタリング手段
(6)に入力される。クラスタリング手段(6)は入力
された全ての特徴ベクトル時系列(4)の特徴ベクトル
をクラスタリングし、セントロイドベクトル(7)を出
力する。セントロイドベクトル(7)はVQコードブック
としてコードブックメモリ(8)に保存される。First, in order to create a VQ codebook, the changeover switch (5) is set to the a side, and the voice for creating the VQ codebook is input from the input end (1). The input audio signal (2) of M frames, which is input from the input terminal (1), is acoustically analyzed by the acoustic analysis means (3), and the feature vector time series (4) {X (1), X
(2), ..., X (M)}. Feature vector time series (4) {X which is the output of the acoustic analysis means (3)
(1), X (2), ..., X (M)} are input to the clustering means (6). The clustering means (6) clusters all the input feature vectors of the feature vector time series (4) and outputs a centroid vector (7). The centroid vector (7) is stored in the codebook memory (8) as a VQ codebook.
VQコードブックが作成された後、認識時の標準パタンの
辞書を作成する。切換えスイッチ(5)をb側にし、入
力端(1)から標準パタン音声を入力する。入力端
(1)から入ったM′フレームの入力音声信号(2)は
音響分析手段(3)で音響分析され、特徴ベクトル時系
列(4){X(1),X(2),…,X(M′)}に変換さ
れる。音響分析手段(3)の出力である特徴ベクトル時
系列(4){X(1),X(2),…,X(M′)}は量子
化手段(10)に入力される。量子化手段(10)は、特徴
ベクトル時系列(4){X(1),X(2),…,X
(M′)}の中の特徴ベクトルX(m)に対し尤度が最
大になるコードベクトル(9)をコードブックメモリ
(8)の中から探し、尤度最大となるコードのラベルL
(m)を得る。これをm=1,2,…,M′について行い、ラ
ベル列(11){L(1),L(2),…,L(M′)}を生
成し、辞書メモリ(12)に登録する。After the VQ codebook is created, create a dictionary of standard patterns for recognition. The changeover switch (5) is set to the b side, and the standard pattern voice is input from the input end (1). The input voice signal (2) of the M'frame input from the input terminal (1) is acoustically analyzed by the acoustic analysis means (3), and the feature vector time series (4) {X (1), X (2), ... X (M ')}. The feature vector time series (4) {X (1), X (2), ..., X (M ')} which is the output of the acoustic analysis means (3) is input to the quantization means (10). The quantizing means (10) uses a feature vector time series (4) {X (1), X (2), ..., X.
The code vector (9) having the maximum likelihood for the feature vector X (m) in (M ′)} is searched from the codebook memory (8), and the label L of the code having the maximum likelihood is searched.
(M) is obtained. This is performed for m = 1,2, ..., M 'to generate a label string (11) {L (1), L (2), ..., L (M')} and register it in the dictionary memory (12). To do.
[発明が解決しようとする課題] 前記の、標準パタンを用いる話者適応化法において、上
述した従来技術による標準パタンを用いた場合には次の
ような問題がある。即ち、標準パタンが一人の標準話者
の音声から作成されているため、その標準話者の発声習
慣や癖による調音様態の個人性がそのまま保存されてお
り、そのゆえ未知入力話者の発声習慣や癖による調音様
態の個人性との食い違いが生じる場合があり、適応化の
効果が標準話者により異なったり、適応後の認識率が特
定話者並にならないという問題があった。標準話者を複
数にして種々の調音様態の個人性に対処するマルチテン
プレート法があるが、認識時の処理量の増大という問題
が生じる。又、複数の標準話者の音声を平均化する方法
もあるが、音韻特徴のぼけが生じ、認識率が低下する。[Problems to be Solved by the Invention] In the speaker adaptation method using the standard pattern described above, when the standard pattern according to the conventional technique described above is used, there are the following problems. That is, since the standard pattern is created from the voice of one standard speaker, the vocalization habits of the standard speaker and the individuality of the articulation due to the habit are preserved as they are, and therefore the vocalization habits of unknown input speakers are preserved. There is a problem that the articulation pattern may differ from the individuality due to habits, and the effect of adaptation may differ between standard speakers, and the recognition rate after adaptation may not be the same as that of specific speakers. Although there is a multi-template method for dealing with the individuality of various articulatory patterns by using multiple standard speakers, there is a problem that the amount of processing at the time of recognition increases. There is also a method of averaging the voices of a plurality of standard speakers, but the phonological features are blurred and the recognition rate is reduced.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、調音様態に関する個人差が少ない標準パタ
ンを作成することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to create a standard pattern having a small individual difference in articulation mode.
[課題を解決するための手段] この発明に係る標準パタン作成方式は、複数の標準話者
が発声した同カテゴリ音声の特徴ベクトル時系列を時間
軸について正規化する時間軸正規化手段と、この時間軸
正規化手段の出力である複数の時間軸正規化特徴ベクト
ル時系列を次元数を拡張した1つの次元拡張特徴ベクト
ル時系列に変換する次元拡張手段と、この次元拡張手段
の出力である次元拡張特徴ベクトル時系列を入力とし、
次元拡張特徴ベクトルに対しクラスタリングを行った
後、各クラスタのセントロイドベクトルを出力する次元
拡張クラスタリング手段と、該セントロイドベクトルを
次元拡張VQコードブックとして記憶するメモリと、該次
元拡張VQコードブックを用いて、次元拡張特徴ベクトル
時系列をベクトル量子化し、ラベル列を出力する次元拡
張量子化手段と、ラベル列を辞書として記憶する辞書メ
モリと、該次元拡張VQコードブックの各コードの次元拡
張特徴ベクトルの次元数を元の特徴ベクトルの次元数に
戻す次元縮小手段と、次元縮小された特徴ベクトルを記
憶するコードブックメモリとを備えたことを特徴とする
ものである。[Means for Solving the Problem] A standard pattern creating method according to the present invention includes a time axis normalizing means for normalizing a feature vector time series of voices of the same category uttered by a plurality of standard speakers with respect to a time axis. Dimension extension means for converting a plurality of time axis normalized feature vector time series output from the time axis normalization means into one dimension extension feature vector time series with an expanded number of dimensions, and dimensions output from this dimension extension means. Input extended feature vector time series,
After performing clustering on the dimension extension feature vector, a dimension extension clustering unit that outputs the centroid vector of each cluster, a memory that stores the centroid vector as a dimension extension VQ codebook, and the dimension extension VQ codebook are stored. Using the dimensional expansion feature vector time series, the dimensional expansion quantization means for vector quantizing and outputting the label string, the dictionary memory storing the label string as a dictionary, and the dimensional expansion feature of each code of the dimensional expansion VQ codebook It is characterized by comprising dimension reduction means for returning the dimension number of a vector to the original dimension number of a feature vector, and a codebook memory for storing the dimension-reduced feature vector.
[作用] 時間軸正規化手段は、入力であるところの複数の標準話
者が発声した同カテゴリ音声の特徴ベクトル時系列に対
し、任意の標準話者の特徴ベクトル時系列を基準とした
時間軸正規化処理を行い、時間軸正規化特徴ベクトル時
系列を出力する。次元拡張手段は、同カテゴリである複
数の時間軸正規化特徴ベクトル時系列を用いて、1つの
次元拡張特徴ベクトル時系列を出力する。次元拡張クラ
スタリング手段は、入力された全ての次元拡張特徴ベク
トル時系列の次元拡張特徴ベクトルをクラスタリング
し、各クラスタについて次元拡張セントロイドベクトル
を求め、次元拡張コードブックメモリ上に記憶する。次
元拡張量子化手段は、次元拡張コードブックを参照し
て、次元拡張特徴ベクトル時系列のベクトル量子化を行
い、ラベル列を辞書メモリに記憶する。次元縮小手段
は、次元拡張コードブックメモリ上の各コードの次元拡
張特徴ベクトルの次元数を元の特徴ベクトルの次元数に
縮小し、この次元縮小特徴ベクトルをコードブックメモ
リに記憶する。[Operation] The time axis normalizing means is a time axis based on the feature vector time series of an arbitrary standard speaker with respect to the feature vector time series of the same category speech uttered by a plurality of standard speakers The normalization processing is performed and the time-axis normalized feature vector time series is output. The dimension extension means outputs one dimension extension feature vector time series using a plurality of time axis normalized feature vector time series in the same category. The dimension extension clustering means clusters all the dimension extension feature vectors of the input time series of dimension extension feature vectors, obtains a dimension extension centroid vector for each cluster, and stores it in the dimension extension codebook memory. The dimension extension quantization means refers to the dimension extension codebook, performs vector quantization of the dimension extension feature vector time series, and stores the label string in the dictionary memory. The dimension reduction means reduces the dimension number of the dimension extension feature vector of each code on the dimension extension codebook memory to the dimension number of the original feature vector, and stores the dimension reduction feature vector in the codebook memory.
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例に係わる標準パタン作成方
式の構成を示すブロック図である。第1図において、第
2図に示す構成要素に対応するものには同一の符号を付
し、その説明を省略する。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a standard pattern creating method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, components corresponding to those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted.
第1図において、(13)は音響分析手段(3)の出力で
あるところの、複数の標準話者の同カテゴリ音声の特徴
ベクトル時系列(4)を、任意の標準話者の特徴ベクト
ル時系列を基準として、DTWによる時間軸正規化処理を
行い、時間軸正規化特徴ベクトル時系列(14)を出力す
る時間軸正規化手段、(15)は複数の標準話者の同カテ
ゴリ音声の時間軸正規化特徴ベクトル時系列(14)を、
1つの次元拡張特徴ベクトル時系列(16)に変換する次
元拡張手段、(17)は、次元拡張特徴ベクトル時系列を
入力とし、クラスタリング処理を行なって各クラスタの
次元拡張セントロイドベクトル(18)を出力する次元拡
張クラスタリング手段、(19)は次元拡張セントロイド
ベクトル(18)を次元拡張VQコードブックとして記憶す
る次元拡張コードブックメモリ、(21)は次元拡張コー
ドブックメモリ(19)上の次元拡張VQコードブックを用
いて、次元拡張特徴ベクトル時系列(16)をベクトル量
子化し、ラベル列(11)を出力する次元拡張量子化手
段、(22)は、次元拡張コードブックメモリ(19)上の
次元拡張VQコードブックの各コードの次元拡張コードベ
クトルの次元数を縮小し、次元縮小特徴ベクトル(23)
としてコードブックメモリ(8)に記憶する次元縮小手
段である。In FIG. 1, (13) is a feature vector time series (4) of a plurality of standard speakers of the same category, which is an output of the acoustic analysis means (3), and a feature vector time series of an arbitrary standard speaker. Time-axis normalization means that performs time-axis normalization processing by DTW based on the sequence and outputs the time-axis normalized feature vector time series (14), (15) is the time of the same category speech of multiple standard speakers Axis normalization feature vector time series (14)
A dimensional expansion means (17) for converting into one dimensional expanded feature vector time series (16) receives the dimensional expanded feature vector time series and performs clustering processing to obtain the dimensional expanded centroid vector (18) of each cluster. Dimension extension clustering means for outputting, (19) dimension extension codebook memory for storing dimension extension centroid vector (18) as dimension extension VQ codebook, (21) dimension extension on dimension extension codebook memory (19). The dimensional expansion feature vector time series (16) is vector-quantized using the VQ codebook, and the dimensional expansion quantization means (22) for outputting the label sequence (11) is stored in the dimensional expansion codebook memory (19). Dimension reduction feature vector (23) by reducing the number of dimensions of the dimension extension code vector of each code in the dimension extension VQ codebook.
Is a dimension reduction means for storing in the codebook memory (8).
複数(N人)の標準話者が発声した同カテゴリ音声は音
響分析手段(3)によりN群の特徴ベクトル時系列
(4){X(n)(1),X(n)(2),…,X(n)(Mn)}(n
=1,2,…,N)に変換される。ここでMnは話者nの特徴ベ
クトル時系列の系列数である。時間軸正規化手段(13)
は、N群の特徴ベクトル時系列(4){X(n)(1),X(n
)(2),…,X(n)(Mn)}(n=1,2,…,N)を入力と
し、標準話者nの特徴ベクトル時系列{X(n)(1),X(n
)(2),…,X(n)(Mn)}を基準として、標準話者n以
外の標準話者n′の特徴ベクトル時系列に対しDTW(Dyn
amic Time Warping)を行うことで、N群の時間軸正規
化特徴ベクトル時系列(14){X′(n)(1),X′(n
)(2),…,X′(n)(M)}(n=1,2,…,N)を出力す
る。ここでMは標準話者nの特徴ベクトル時系列の系列
数Mnと等しい。次元拡張手段(15)は、N群の時間軸正
規化特徴ベクトル時系列(14){X′(n)(1),X′(n)
(2),…,X′(n)(M)}(n=1,2,…,N)を用い、
次元拡張特徴ベクトル時系列(16){Y(1),Y
(2),…,Y(M)}を次のように求める。The same category speech uttered by a plurality of (N) standard speakers is subjected to N groups of feature vector time series (4) {X ( n ) (1), X ( n ) (2), by the acoustic analysis means (3). …, X ( n ) (Mn)} (n
= 1,2, ..., N). Here, Mn is the sequence number of the feature vector time series of the speaker n. Time axis normalization means (13)
Is the N-group feature vector time series (4) {X ( n ) (1), X ( n
) (2), ..., X ( n ) (Mn)} (n = 1,2, ..., N) is input and the feature vector time series of the standard speaker n {X ( n ) (1), X ( n
) (2), ..., X ( n ) (Mn)} is used as a reference, and DTW (Dyn (Dyn)
amic Time Warping), the time series normalized feature vector time series of N groups (14) {X ′ ( n ) (1), X ′ ( n
) (2), ..., X ' ( n ) (M)} (n = 1,2, ..., N) is output. Here, M is equal to the number Mn of series of feature vector time series of the standard speaker n. The dimension expanding means (15) is a time series normalized feature vector time series (14) {X ' ( n ) (1), X' ( n ) of N groups.
Using (2), ..., X ' ( n ) (M)} (n = 1,2, ..., N),
Dimensional extended feature vector time series (16) {Y (1), Y
(2), ..., Y (M)} is obtained as follows.
次元拡張特徴ベクトルY(m)のk次元の要素をyk、話
者nの時間軸正規化特徴ベクトルX′(n)(m)のj次
元の要素をxn,jとすると、 yk=xn,j(n=1,2,…,N,j=1,2,…,J) ただし、k=f(n,j)である。Let yk be the k-dimensional element of the dimension extension feature vector Y (m), and xn, j be the j-dimensional element of the time-axis normalized feature vector X ' ( n ) (m) of the speaker n. n, j (n = 1,2, ..., N, j = 1,2, ..., J) However, k = f (n, j).
ここで、Nは標準話者数、Jは特徴ベクトルの次元数で
ある。関数fはn=1,2,…,N,j=1,2,…,Jで定義され、
nとjの全ての組合せとkが1対1に対応する関数であ
る。例えば、 f(n,j)=(n−1)*J+jの用な関数で、この場
合の次元拡張処理を第3図に示す。Here, N is the number of standard speakers, and J is the number of dimensions of the feature vector. The function f is defined by n = 1,2, ..., N, j = 1,2, ..., J,
All combinations of n and j and k are functions that have a one-to-one correspondence. For example, a function such as f (n, j) = (n-1) * J + j, and the dimension extension processing in this case is shown in FIG.
これをm=1,2,…,Mについて求めることで、N群の標準
話者の同カテゴリ音声の時間軸正規化特徴ベクトル時系
列(14){X′(n)(1),X′(n)(2),…,X′(n
)(M)}(n=1,2,…,N)は、各話者の調音様態の個
人性を保存したまま1つの次元拡張特徴ベクトル時系列
(16){Y(1),Y(2),…,Y(M)}に変換され
る。By obtaining this for m = 1, 2, ..., M, the time-axis normalized feature vector time series (14) {X ′ ( n ) (1), X ′ of N-group standard speakers in the same category. ( n ) (2),…, X ′ ( n
) (M)} (n = 1,2, ..., N) is a one-dimensional extended feature vector time series (16) {Y (1), Y () while preserving the individuality of the articulatory aspect of each speaker. 2), ..., Y (M)}.
このようにして得られる次元拡張ベクトル時系列(16)
{Y(1),Y(2),…,Y(M)}を用いて、VQコード
ブック及び辞書を作成する。まずVQコードブックを作成
するため切り換えスイッチ(5)をa側にする。次元拡
張クラスタリング手段(17)は、VQコードブック作成用
の音声から生成された系列数Mの次元拡張特徴ベクトル
時系列(16){Y(1),Y(2),…,Y(M)}を入力
とし、クラスタリングを行い、各クラスタのセントロイ
ドの次元拡張特徴ベクトル(18)Zi|i=1,2,…,I}(I
はクラスタ数)を次元拡張コードブックメモリ(19)に
記憶する。次元縮小手段(22)は次元拡張コードブック
メモリ(19)に記憶されている次元拡張VQコードブック
の各コードの次元拡張コードベクトル(20)Ziを入力と
して、標準話者nに対する次元縮小特徴ベクトルZ(n)i
を次ように求める。Dimensional expansion vector time series obtained in this way (16)
Create a VQ codebook and dictionary using {Y (1), Y (2), ..., Y (M)}. First, the changeover switch (5) is set to the a side to create a VQ codebook. A dimension extension clustering means (17) is a dimension extension feature vector time series (16) {Y (1), Y (2), ..., Y (M) with the number of sequences M generated from the voice for VQ codebook creation. } As an input, clustering is performed, and the dimension expansion feature vector (18) Zi | i = 1,2, ..., I} of the centroid of each cluster (I
Stores the number of clusters) in the dimension extension codebook memory (19). The dimension reduction means (22) receives the dimension extension code vector (20) Zi of each code of the dimension extension VQ codebook stored in the dimension extension codebook memory (19) as an input, and the dimension reduction feature vector for the standard speaker n. Z ( n ) i
Is calculated as follows.
次元縮小特徴ベクトルZ(n)iのj次元の要素をx′j、
次元拡張コードベクトルZiのk次元の要素をZkとする
と、 z′j=zk(j=1,2,…,J) 但し、kはjとnが与えられることで、次元拡張に於て
用いた関数f(前述の例の場合k=(n−1)*J+j
で、この場合の処理を第4図に示す)により、一意に求
められる。Let x′j be the j-dimensional element of the dimension reduction feature vector Z ( n ) i,
If the k-dimensional element of the dimension extension code vector Zi is Zk, then z'j = zk (j = 1,2, ..., J) However, k is used in dimension extension because j and n are given. Function f (in the above example, k = (n-1) * J + j
Then, the processing in this case is shown uniquely in FIG.
これを、i=1,2,…,Iについて求め、各次元縮小特徴ベ
クトル(23)Z(n)iをコードブックメモリ(8)に記憶
する。This is obtained for i = 1, 2, ..., I, and each dimension reduction feature vector (23) Z ( n ) i is stored in the codebook memory (8).
次に辞書を作成するために切り換えスイッチ(5)をb
側にする。次元拡張量子化手段(21)は、標準パタン音
声から作成された系列数M′の次元拡張特徴ベクトル時
系列(16){Y(1),Y(2),…,Y(M′)}の各次
元拡張特徴ベクトルY(m)に対し、尤度が最大となる
コードを次元拡張コードブックメモリ(19)上の次元拡
張VQコードブックから探し、ラベルL(m)を得る。こ
れをm=1,2,…,M′について求めることでラベル列(1
1){L(1),L(2),…,L(M′)}を生成する。
生成されたラベル列は辞書メモリ(12)に記憶される。Next, change the selector switch (5) b to create a dictionary.
Turn it to the side. The dimension extension quantizing means (21) is a dimension extension feature vector time series (16) {Y (1), Y (2), ..., Y (M ')} having the number of sequences M'created from the standard pattern speech. For each dimensional expanded feature vector Y (m) of, the code having the maximum likelihood is searched from the dimensional expanded VQ codebook in the dimensional expanded codebook memory (19) to obtain the label L (m). By obtaining this for m = 1, 2, ..., M ′, the label sequence (1
1) Generate {L (1), L (2), ..., L (M ')}.
The generated label string is stored in the dictionary memory (12).
この様にして得られた辞書は、複数の標準話者音声の特
徴ベクトル時系列を次元拡張により多重化して生成した
1つの次元拡張特徴ベクトル時系列に対してベクトル量
子化を行いラベル列を作成しているので、各話者の発声
習慣や癖による調音様態の個人性が平滑化され、調音様
態の個人性が少なくなっている。そのため、話者適応化
処理に於て問題になっていた、標準話者と入力話者の調
音様態の個人差による適応効果の差異がなくなり、適応
後の認識率も従来法と比べて著しく向上する。The dictionary thus obtained is vector-quantized with respect to one dimension-extended feature vector time series generated by multiplexing the feature vector time series of a plurality of standard speaker voices by dimension extension, and creates a label string. As a result, the individuality of the articulation pattern due to the speaking habits and habits of each speaker is smoothed, and the individuality of the articulation pattern is reduced. Therefore, there is no difference in the adaptation effect due to individual differences in articulatory patterns of the standard speaker and the input speaker, which was a problem in speaker adaptation processing, and the recognition rate after adaptation is significantly improved compared to the conventional method. To do.
なお、本発明においてその実現方法は、専用のハードウ
ェアであっても、汎用の計算機や信号処理プロセッサに
おけるソフトウェア処理による実現であってもかまわな
い。In the present invention, the implementation method may be dedicated hardware or software implementation in a general-purpose computer or a signal processor.
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、複数の標準話者の同カ
テゴリ音声の特徴ベクトル時系列の時間軸を正規化する
時間軸正規化手段、この時間軸正規化手段出力である複
数の標準話者の同カテゴリ音声であるところの時間軸正
規化特徴ベクトル時系列を、次元数を拡張して1つの次
元拡張特徴ベクトル時系列に変換する次元拡張手段と、
この次元拡張手段の出力である次元拡張特徴ベクトル時
系列を入力として、クラスタリングを行い、各クラスタ
のセントロイドの次元拡張特徴ベクトルを出力するクラ
スタリング手段と、この次元拡張特徴ベクトルを次元拡
張VQコードブックとして記憶するメモリと、この次元拡
張VQコードブックを用いて次元拡張特徴ベクトル時系列
を量子化し、対応するコードのラベル列に変換するベク
トル量子化手段と、このコードラベル列を辞書として記
憶するメモリと、次元拡張VQコードブックの各コードの
次元拡張特徴ベクトルを入力し、各コードの次元拡張特
徴ベクトルの次元数を縮小する次元縮小手段と、次元数
を縮小した次元縮小特徴ベクトルを記憶するメモリとで
構成したので、複数の標準話者の同カテゴリ音声を、各
話者の音韻特徴をぼかすことなく1つの次元拡張特徴ベ
クトル時系列に変換することができ、これに対してクラ
スタリング及びベクトル量子化を行なって作られたVQコ
ードブックと辞書は、調音様態の個人性が少ない標準パ
タンとなっておりこれを用いて話者適応化を行なった時
の認識率を大きく向上させるという効果が得られる。
又、複数の標準話者を用いる場合だけでなく、一人の話
者が複数回発声した同カデコリ音声を用いて標準パタン
を作成する場合にも本方式が適用できることは言うまで
もなく、同一話者内での発声ゆらぎの影響を受けない安
定した標準パタンが得られ、認識率向上の効果がある。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, the time axis normalizing means for normalizing the time axis of the feature vector time series of the voices of the same category of a plurality of standard speakers, and the output of this time axis normalizing means Dimension expanding means for expanding a time series normalized feature vector time series that is the same category speech of a plurality of standard speakers into one dimension expanded feature vector time series,
A clustering means for performing clustering using the time series of the dimension expansion feature vector output from the dimension expansion means as an input, and outputting the dimension expansion feature vector of the centroid of each cluster, and the dimension expansion feature vector for the dimension expansion VQ codebook. , A vector quantization means for quantizing a dimension extension feature vector time series using this dimension extension VQ codebook, and converting it into a label sequence of a corresponding code, and a memory storing this code label sequence as a dictionary. And a dimension extension feature vector of each code of the dimension extension VQ codebook, and a dimension reduction means for reducing the number of dimensions of the dimension extension feature vector of each code, and a memory for storing the dimension reduction feature vector with the reduced number of dimensions. Since it is composed of and, the same category of voices of multiple standard speakers is analyzed by the phonological features of each speaker. Can be converted into a one-dimensional extended feature vector time series without any effort, and VQ codebooks and dictionaries created by performing clustering and vector quantization on them are standard patterns with less individuality in articulation. This has the effect of significantly improving the recognition rate when speaker adaptation is performed using this.
Also, it goes without saying that this method can be applied not only when using multiple standard speakers but also when creating a standard pattern using the same Kadekori voice produced by one speaker multiple times. A stable standard pattern that is not affected by vocalization fluctuations can be obtained, which has the effect of improving the recognition rate.
第1図は、この発明の一実施例に係わる標準パタン作成
装置の構成を示すブロック図、第2図は従来の標準パタ
ン作成装置の構成を示すブロック図、第3図は次元拡張
手段の処理例を示す図、第4図は次元縮小手段の処理例
を示す図である。 図中符号(8)……次元拡張コードブックメモリ、(1
3)……時間軸正規化手段、(15)……次元拡張手段、
(17)……次元拡張クラスタリング手段、(19)……次
元拡張コードブックメモリ、(21)……次元拡張量子化
手段、(22)……次元縮小手段。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a standard pattern creating device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional standard pattern creating device, and FIG. 3 is a process of dimension expanding means. FIG. 4 is a diagram showing an example, and FIG. 4 is a diagram showing a processing example of the dimension reducing means. Reference numeral (8) in the figure ... Dimension expansion codebook memory, (1
3) …… Time axis normalization means, (15) …… Dimension extension means,
(17) Dimension expansion clustering means, (19) Dimension expansion codebook memory, (21) Dimension expansion quantization means, (22) Dimension reduction means. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
ル量子化コードブックを作成し、前記標準話者の音声を
このベクトル量子化コードブックを用いてベクトル量子
化を行うことで得られるコードラベル列を辞書として記
憶する標準パタン作成方式に於て、複数の標準話者が発
声した同カテゴリ音声の特徴ベクトル時系列を時間軸に
ついて正規化する時間軸正規化手段と、この時間軸正規
化手段で時間軸正規化された複数の特徴ベクトル時系列
に対し、同一時点において標準話者数分存在する特徴ベ
クトルを多重化して次元数を拡張した1つの次元拡張特
徴ベクトル時系列に変換する次元拡張手段と、該次元拡
張特徴ベクトル時系列内の次元拡張特徴ベクトルをクラ
スタリングし、各クラスタのセントロイドの次元拡張特
徴ベクトルを出力するクラスタリング手段と、このクラ
スタリング手段から出力された次元拡張特徴ベクトルを
次元拡張ベクトル量子化コードブックとして保存する次
元拡張コードブックメモリと、このコードブックメモリ
内の次元拡張ベクトル量子化コードブックを用いて、前
記次元拡張手段の出力である次元拡張特徴ベクトル時系
列をベクトル量子化し、コードラベル列を出力する量子
化手段と、このコードラベル列を辞書として保存する辞
書メモリと、該次元拡張ベクトル量子化コードブックの
各コードの次元拡張特徴ベクトルから前記複数の標準話
者の各話者に対応した特徴ベクトルを抽出することで次
元数を拡張以前の数に縮小する次元縮小手段と、次元縮
小された特徴ベクトルをベクトル量子化コードブックと
して保存するコードブックメモリとで構成される標準パ
タン作成方式。1. A code label obtained by creating a vector quantization codebook of a standard speaker's voice in voice recognition and vector-quantizing the standard speaker's voice using this vector quantization codebook. In a standard pattern creating method for storing a sequence as a dictionary, a time axis normalizing means for normalizing the feature vector time series of the same category speech uttered by a plurality of standard speakers with respect to the time axis, and the time axis normalizing means. Dimension expansion that multiplexes the feature vectors that exist for the number of standard speakers at the same point in time to multiple feature vector time series normalized by Means and the dimensional extension feature vector in the dimensional extension feature vector time series, and outputs the centroid dimensional extension feature vector of each cluster. Clustering means, a dimension extension codebook memory for storing the dimension extension feature vector output from this clustering means as a dimension extension vector quantization codebook, and a dimension extension vector quantization codebook in this codebook memory. , A quantizing means for vector-quantizing the time series of the dimension expansion feature vector output from the dimension expanding means and outputting a code label sequence, a dictionary memory for storing the code label sequence as a dictionary, and the dimension expansion vector quantization Dimension reduction means for reducing the number of dimensions to the number before extension by extracting the feature vector corresponding to each speaker of the plurality of standard speakers from the dimension extension feature vector of each code of the code book, and the dimension reduction. A codebook memory that stores the feature vector as a vector quantization codebook Standard pattern creating system configured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074345A JPH071434B2 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Standard pattern creation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074345A JPH071434B2 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Standard pattern creation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251999A JPH02251999A (en) | 1990-10-09 |
| JPH071434B2 true JPH071434B2 (en) | 1995-01-11 |
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ID=13544439
Family Applications (1)
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| JP1074345A Expired - Fee Related JPH071434B2 (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Standard pattern creation method |
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|---|---|
| JP (1) | JPH071434B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3008520B2 (en) * | 1991-03-15 | 2000-02-14 | 三菱電機株式会社 | Standard pattern making device |
| US5343537A (en) * | 1991-10-31 | 1994-08-30 | International Business Machines Corporation | Statistical mixture approach to automatic handwriting recognition |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1074345A patent/JPH071434B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02251999A (en) | 1990-10-09 |
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