[发明专利]语音分析设备、语音分析方法和计算机程序

权利要求书

1.一种语音分析设备，其分析语音信息的韵律特性并输出韵律辨别 结果，所述语音分析设备包括：

输入单元，其执行语音信息的输入；

声学分析单元，其分析各个分析帧的频率特性，并计算作为各个分析 帧的频率特性的变化信息的相对基音变化量，其中所述各个分析帧是与从 所述输入单元输入的语音信息相关的、按时间序列设置的分析帧；以及

辨别单元，其基于所述声学分析单元所产生的所述相对基音变化量来 执行语音辨别处理，以及，

其中，所述声学分析单元计算当前模板相对基音差，其中所述当前模 板相对基音差是当前分析帧的频率特性与预先设置的模板频率特性之间 的相对基音差；所述声学分析单元判定所述当前模板相对基音差与先前模 板相对基音差之间的差值绝对值是否等于或小于预定阈值，其中所述先前 模板相对基音差是时间上在当前分析帧之前的先前帧的频率特性与所述 模板频率特性之间的相对基音差；当所述值不小于所述阈值时，所述声学 分析单元计算相邻相对基音差，其中所述相邻相对基音差是所述当前分析 帧的频率特性与所述先前帧的频率特性之间的相对基音差；当所述相邻相 对基音差等于或小于预先设置的容限值时，所述声学分析单元执行将当前 模板相对基音差加上或减去八度音的修正处理，以通过应用修正的所述当 前模板相对基音差作为所述当前分析帧的相对基音差来计算所述相对基 音变化量。

2.根据权利要求1所述的语音分析设备，

其中所述声学分析单元通过以下方式来计算所述相对基音变化量：当 所述先前模板相对基音差与所述当前模板相对基音差之间的差值绝对值 等于或小于所述预定阈值时，应用所述当前模板相对基音差作为所述当前 分析帧的相对基音差。

3.根据权利要求1所述的语音分析设备，

其中所述声学分析单元通过以下方式来计算所述相对基音变化量：当 所述先前模板相对基音差与所述当前模板相对基音差之间的差值绝对值 不小于所述预定阈值、并且所述相邻相对基音差不小于所述预先设置的容 限值时，应用所述当前模板相对基音差作为所述当前分析帧的相对基音 差。

4.根据权利要求1所述的语音分析设备，

其中所述声学分析单元计算定义了用于计算所述相对基音差的两个 频率特性之间的关系的互相关矩阵，并计算与以下偏移量相对应的值作为 所述相对基音差：连接所述互相关矩阵的组成数据的值的峰值位置的棱线 相对于所述互相关矩阵的主对角线的偏移量。

5.根据权利要求1所述的语音分析设备，

其中所述声学分析单元产生频率特性信息，其中所述频率特性信息是 在对数频率轴上表示的，并且当所述阈值为T且所述容限值为δ时，执行 应用由以下公式定义的阈值和容限值的处理：

T＝log(2)-δ。

6.根据权利要求1所述的语音分析设备，

其中所述辨别单元通过将与预先存储在存储单元中的韵律辨别单元 词典相对应的参数和所述声学分析单元所产生的相对基音变化量数据进 行比较，执行语音辨别处理。

7.根据权利要求6所述的语音分析设备，

其中所述辨别单元根据应用动态规划匹配、神经网络、隐马尔可夫模 型中的任意一个的处理来执行语音辨别处理。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的语音分析设备，还包括：

语音识别单元，其输出与来自所述输入单元的输入语音数据相对应的 文本信息作为语音识别结果；以及

结果选择单元，其通过应用所述辨别单元的辨别结果和所述语音识别 单元的辨别结果来输出语音识别结果。

9.根据权利要求8所述的语音分析设备，

其中作为所述语音识别单元中的语音识别结果与存储在特定词存储 单元中的特定词之间的比较结果，当所述语音识别结果对应于特定词时， 所述结果选择单元输出添加有在所述辨别单元中辨别出的韵律辨别结果 的所述语音识别结果，以及当所述语音识别结果不对应于特定词时，所述 结果选择单元将所述语音识别结果按原样输出。