Non-Keyword Model for the Improvement of Vocabulary Independent Keyword Spotting System

We Propose two new methods for non-keyword modeling to improve the performance of speaker- and vocabulary-independent keyword spotting system. The first method is decision tree clustering of monophone at the state level instead of monophone clustering method based on K-means algorithm. The second method is multi-state multiple mixture modeling at the syllable level rather than single state multiple mixture model for the non-keyword. To evaluate our method, we used the ETRI speech DB for training and keyword spotting test (closed test) . We also conduct an open test to spot 100 keywords with 400 sentences uttered by 4 speakers in an of fce environment. The experimental results showed that the decision tree-based state clustering method improve 28%/29% (closed/open test) than the monophone clustering method based K-means algorithm in keyword spotting. And multi-state non-keyword modeling at the syllable level improve 22%/2% (closed/open test) than single state model for the non-keyword. These results show that two proposed methods achieve the improvement of keyword spotting performance.

가변어휘 핵심어 검출 성능 향상을 위한 비핵심어 모델

본 논문에서는 화자독립 가변어휘 핵심어 검출기의 성능을 개선하기 위하여 두 가지의 새로운 비핵심어 모델링 방법을 제안한다. 첫째는 K-means 알고리즘 기반 monophone 군집화 방법을 개선하기 위해 monophone을 state단위로 결정트리를 기반으로 군집화하여 비핵심어를 모델링하는 방법이다. 둘째는 single state multiple mixture 방법을 개선하기 위해 음절단위 multi-state multiple mixture 방법으로 모델링하는 방법이다. 실험에서 ETRI 표준 한국어 공통음성 단어 DB를 이용하여 트라이폰 모델을 훈련하였고, 훈련에 사용하지 않은 음성데이터를 이용하여 핵심어 검출closed 테스트를 수행하였다. 그리고 사무실 환경에서 4명의 화자가 각각 100문장씩 발성한 400문장의 음성데이터를 이용하여 100단어 핵심어 검출 open 테스트를 수행하였다. 실험 결과 결정트리기반 상태 군집화 방법이 기존의 K-means 알고리듬 기반 monophone clustering 방법보다 핵심어 검출 성능이 28%/29%(closed/open test) 향상되었다 그리고 음절단위 multi-state multiple mixture 방법이 비핵심어 전체를 single state 모델로 구성하는 방법보다 핵심어 검출 성능이 22%/2%(closed/open test) 향상됨으로써 본 논문에서 제안한 두 가지 알고리듬이 우수한 결과를 나타내었다