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2008 年度 実績報告書

拡張ロバスト音声認識システムの極低消費電力型LSI設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20300014
研究機関北海道大学

研究代表者

宮永 喜一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20166185)

研究分担者 吉澤 真吾  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20447080)
キーワード音声認識チップ / 雑音ロバスト音声認識 / 極低消費電力化 / サブシュレッシュホールド / フレーズ認識 / 実時間音声認識 / 低電圧回路
研究概要

平成20年度は、本研究プログラムの初年度であり、音響ゴーストの推定・除去手法の初期開発、サブスレッシュホールド領域で動作可能とする回路ライブラリの実現とそれによる認識モジュールの基本設計を行った。音響ゴーストキャンセラ手法の設計・ソフトウエア開発では、音響ゴースト処理に関する従来手法の調査を行った。これらは各周波数での位相回転と振幅減衰により近似表現される。雑音音声の雑音成分を抑制すると、主にゴースト成分が残った音声信号となる。ゴースト成分は、数秒にわたる長期観測区間での時間伝達関数と考えられるので、数秒間にわたる長期観測時問上での伝達関数推定を行う手法の設計を行った。
極低消費電力型実時間音声認識システムの実現に関しては、観測環境(雑音SN比、エコー環境)により、データ形式を動的に変化させ、その結果、全体の演算量を削減する新技術によって、従来の最新システムより平均で1/3程度の電力削減を行うハードウエアのRTL設計を行った。さらに、より低消費電力化を実現するために、サブスレッシュホールド動作とその領域で安定動作を確実にするダイナミックアーキテクチャの新技術の検討を行った。サブスレッシュホールド領域で動作するトランジスタ回路の特性調査を行い、サブスレッシュホールド領域シミュレータ用のモデル化を行った。その回路ライブラリを利用して、認識システムの一部(フーリエ変換部分)を設計し、そのシミュレーション実験によりこ性能の評価を行い、従来のシステムに比べて、1/10程度の消費電力削減が可能であることが分かった。より消費エネルギーを削減するアーキテクチャについては、今後の課題。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] OFDM方式コグニティブ無線における二次元動的アーキテクチャをもつパイプライン型FFTプロセッサの設計2008

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾, 西一斗, 宮永喜一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J91-D

      ページ: 687-695

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Speech Spectra Restoration against Unspecific No ise Conditions for Pitch Detection2008

    • 著者名/発表者名
      Xin Xu, Noboru Hayasaka, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTION on Fundamentals of E lectronics, Communications, and Computer Sciences E91-A

      ページ: 775-781

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VLSI Implementation of a Complete Pipeline MMSE Detector for a 4*4 MIMO-OFDM Receiver2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Yasush Yamauchi, Yoshikazu Miy anaga
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTION on Fundamentals of E lectronics, Communications, and Computer Sciences E91-A

      ページ: 1757-1762

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音声認識のためのマルチレートシステムを用いたスペクトルサブトラクション法2008

    • 著者名/発表者名
      今井卓, 中垣淳, 柴田孝次, 宮永喜一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J91-D

      ページ: 2268-2279

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of a Variable Wordlength Technique in an OFDM Receiver to Reduce Energy Dissipation2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Mivanaea
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuit and Systems-I : Regular Paper 55

      ページ: 2848-2859

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New PAPR Reduction in OFDM Systems Using Cryptogram Technique and Hybrid of PTSAPPR Methods2008

    • 著者名/発表者名
      Chusit Pradabpet, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga, Kobchai Dejhan
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals 10

      ページ: 2973-2979

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Speech Quality using RSF Noise Reduction and its HW Design2008

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Ohtsuki, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of The 2008 International Conference on Embedded Systems and Inte lligent Technology

      ページ: 193-197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise Robust Automatic Speech Recognition and its Embed ded System2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Miyanaga, Shingo Yoshizawa, Noboru Hayasaka
    • 雑誌名

      Proceeding of The 2008 International Conference on Embedded Systems and Inte lligent Technology

      ページ: 198-202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Channel Estimation Method Using DCT-Based Decision Fe edback in OFDM Communications2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Akeo Sato, Xiaonan Shi, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of The 2008 International Conference on Embedded Systems and Inte lligent Technology

      ページ: 147-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconfigurable Two-Dimensional Pipeline FFT Processor in OFDM Cognitive Radio Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Kazuto Nishi, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of ISCAS 2008

      ページ: 1248-1251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Complete Pipelined MMSE Detection Architecture in a 4*4 MIMO-OFDM Receiver2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Yasushi Yamauchi, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of ISCAS 2008

      ページ: 2486-2489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FMO Slice Group Maps Using Spatial and Temporal Indicat ors for H. 264 Wireless Video Transmission2008

    • 著者名/発表者名
      Rhandley D. Cajote, Supa vadee Aramvith, Rowena Cristina L. Guevara, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of ISCAS 2008

      ページ: 3566-3569

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation and Implementation of Quasi-Cyclic LDPC Codes for IEEE802. 11n Based MIMO-OFDM System2008

    • 著者名/発表者名
      Xiaonan Shi, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 IEEE Conference on Soft Computing in Industrial Applications

      ページ: 277-280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New PTS Method with Coded Side Information Technique for PAPR Reduction in OFDM Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Chusit Pradabpet, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga, Sorawat Chivapreecha, Kobchai Dejhan
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Communications and Information Technologies

      ページ: 104-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise Robust Speech Features for Automatic Continuous Speech Recognition using Runnung Spectrum Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Kazunaga Ohnuki, Wataru Takahashi, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Communications and Information Technologies

      ページ: 150-153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VLSI Architecture of a 4*4 MIMO-OFDM Transceiver for ov er 1-Gbps Data Transmission2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Communications and Information Technologies

      ページ: 422-425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Sorting Algorithm for Explicit FMO Macroblock Classification in H. 2642008

    • 著者名/発表者名
      Rhandly D. Cajote, Supavadee Aramvith, Rowena Cristina L. Guevara, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International SyMposium on Communications and Information Technologies

      ページ: 514-519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GHz Simple CMOS Squarer Circuit2008

    • 著者名/発表者名
      Risanuri Hidayat, Kobchai Dejhan, Phichet Moungnoul, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Proceeding of 2008 International Symposium on Communications and Information Technologies

      ページ: 539-542

    • 査読あり
  • [学会発表] 80MHz帯域幅OFDM方式における通信品質および増幅器歪みの評価〜PAPRを低減することによる通信品質向上に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      浅井泰博, 吉澤真吾, 郡司崇, 斉藤隆, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      20080925-26
  • [学会発表] OFDM方式コグニティブ無線のハードウェア設計に関する考察2008

    • 著者名/発表者名
      小田桐紳也, 小笠原勇気, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      20080925-26
  • [学会発表] 基本周波数の時間変化に注目した雑音ロバスト音声区間検出2008

    • 著者名/発表者名
      高橋亘, 大貫和永, 早坂昇, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] ドップラー周波数閾値判定によ, るOFDM適応変調の検討2008

    • 著者名/発表者名
      紀宏昌, 小笠原勇気, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] ドップラー周波数閾値判定方式OFDM適応変調の評価2008

    • 著者名/発表者名
      紀宏昌, 小笠原勇気, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] 可変ビット幅制御による低消費電力のViterbiデコーダの設計2008

    • 著者名/発表者名
      金在成, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] 高精度RSAによる音声強調2008

    • 著者名/発表者名
      大槻典行, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] RSAを用いたロバスト連続音声認識用音響モデルの構築2008

    • 著者名/発表者名
      大貫和永, 高橋亘, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] RSF/DRAを用いたロバスト音声認識における一考察2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤文, 早坂昇, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080916-19
  • [学会発表] エージェントシステムによる環境適応型OFDM方式戸グニティブ無線の特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      小笠原勇気, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      NICT(小金井)
    • 年月日
      20080731-0801
  • [学会発表] 無線品質制御による低消費電力のViterbiデコーダの設計2008

    • 著者名/発表者名
      金在成, 吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      20080616-19
  • [学会発表] 4*4 MIMO-OFDM受信機におけるパイプライン型MMSE検出器のVLSIアーキテグチャ設計2008

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾, 宮永喜一
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      旭川市国際会議場
    • 年月日
      20080612-13
  • [学会発表] 次世代高速MIMO-OFDM無線通信システムのLSI化について2008

    • 著者名/発表者名
      宮永喜一, 吉澤真吾
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      旭川市国際会議場
    • 年月日
      20080612-13
  • [学会発表] RSF/DRAを用いたロバスト音声認識における特徴抽出に関する一考察2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤文, 吉澤真吾, 宮永喜一, 早坂昇
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      旭川市国際会議場
    • 年月日
      20080612-13
  • [備考]

    • URL

      http://csw.ist.hokudai.ac.jp/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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