講演名 2016-06-16
ストカスティック演算に基づくガンマトーンフィルタのハードウェア実現
鬼沢 直哉(東北大), 越田 俊介(東北大), 坂本 修一(東北大), 阿部 正英(東北大), 川又 政征(東北大), 羽生 貴弘(東北大),
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抄録(和) 本稿では,確率的演算の一種であるストカスティック演算に基づく,ガンマトーンフィルタのハード ウェア実現方法について述べる.ガンマトーンフィルタは,人間の聴覚系の周波数分析処理に近似できることが知 られており,その応用として人間のようにノイズ環境下でも正しい音声認識を可能にする,高度音声情報処理シス テムの基盤技術として期待されている.一方で,ガンマトーンフィルタは複雑な非線形特性を持つことから,計算 量が膨大になるだけでなく,そのハードウェアが大きくなってしまう問題がある.この問題を解決するために,通 常のハードウェア処理で用いる 2 値演算方式ではなく,確率情報を用いることで乗算器等の複雑な演算器を簡単な 論理ゲートのみで実現可能な,ストカスティック演算を用いたガンマトーンフィルタのハードウェア実現方法につ いて述べる.
抄録(英) This paper presents a design of a gammatone filter based on stochastic computation. The gammatone filter well expresses the performance of human auditory peripheral mechanism and has a potential of improving advanced speech communications systems, such as hearing assisting devices and noise robust speech recognition systems. However, the hardware complexity of the gammatone filter is large due to the complex nonlinear characteristic. To address this issue, stochastic computation that exploits probabilistic information in hardware, is used for designing the gammatone filter, instead of binary computation commonly used in hardware. Using the stochastic computation, complex functions, such as multipliers, are realized using simple logic gates, leading to the simple hardware implementation.
キーワード(和) 確率的信号処理 / 聴覚フィルタ / デジタル集積回路
キーワード(英) probabilistic computation / auditory filtering / digital integrated circuits
資料番号 CAS2016-6,VLD2016-12,SIP2016-40,MSS2016-6
発行日 2016-06-09 (CAS, VLD, SIP, MSS)

研究会情報
研究会 VLD / CAS / MSS / SIP
開催期間 2016/6/16(から2日開催)
開催地(和) 弘前市立観光館
開催地(英) Hirosaki Shiritsu Kanko-kan
テーマ(和) システムと信号処理および一般
テーマ(英) System, signal processing and related topics
委員長氏名(和) 竹中 崇(NEC) / 高橋 俊彦(新潟大) / 山根 智(金沢大) / 中静 真(千葉工大)
委員長氏名(英) Takashi Takenana(NEC) / Toshihiko Takahashi(Niigata Univ.) / Satoshi Yamane(Kanazawa Univ.) / Makoto Nakashizuka(Chiba Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 越智 裕之(立命館大) / 平木 充(ルネサス エレクトロニクス) / 名嘉村 盛和(琉球大) / 奥田 正浩(北九州市大) / 村松 正吾(新潟大)
副委員長氏名(英) Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.) / Mitsuru Hiraki(Renesas) / Morikazu Nakamura(Univ. of Ryukyus) / Masahiro Okuda(Univ. of Kitakyushu) / Shogo Muramatsu(Niigata Univ.)
幹事氏名(和) 福田 大輔(富士通研) / 永山 忍(広島市大) / 越田 俊介(東北大) / 山口 基(ルネサスシステムデザイン) / 中田 充(山口大) / 豊嶋 伊知郎(東芝) / 平林 晃(立命館大) / 宮田 高道(千葉工大)
幹事氏名(英) Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Shinobu Nagayama(Hiroshima City Univ.) / Shunsuke Koshita(Tohoku Univ.) / Motoi Yamaguchi(Renesas) / Mitsuru Nakata(Yamaguchi Univ.) / Ichiro Toyoshima(Toshiba) / Akira Hirabayashi(Ritsumeikan Univ.) / Takamichi Miyata(Chiba Inst. of Tech.)
幹事補佐氏名(和) Parizy Matthieu(富士通研) / 橘 俊宏(湘南工科大) / 中村 洋平(日立) / 金城 秀樹(沖縄大) / 渡邊 修(拓殖大)
幹事補佐氏名(英) Parizy Matthieu(Fujitsu Labs.) / Toshihiro Tachibana(Shonan Inst. of Tech.) / Yohei Nakamura(Hitachi) / Hideki Kinjo(Okinawa Univ.) / Osamu Watanabe(Takushoku Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Circuits and Systems / Technical Committee on Mathematical Systems Science and its applications / Technical Committee on Signal Processing
本文の言語 JPN
タイトル(和) ストカスティック演算に基づくガンマトーンフィルタのハードウェア実現
サブタイトル(和)
タイトル(英) Hardware Implementation of Stochastic Gammatone Filter
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 確率的信号処理 / probabilistic computation
キーワード(2)(和/英) 聴覚フィルタ / auditory filtering
キーワード(3)(和/英) デジタル集積回路 / digital integrated circuits
第 1 著者 氏名(和/英) 鬼沢 直哉 / Naoya Onizawa
第 1 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 越田 俊介 / Shunsuke Koshita
第 2 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 坂本 修一 / Shuichi Sakamoto
第 3 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 阿部 正英 / Masahide Abe
第 4 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 5 著者 氏名(和/英) 川又 政征 / Masayuki Kawamata
第 5 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
第 6 著者 氏名(和/英) 羽生 貴弘 / Takahiro Hanyu
第 6 著者 所属(和/英) 東北大学(略称:東北大)
Tohoku University(略称:Tohoku Univ.)
発表年月日 2016-06-16
資料番号 CAS2016-6,VLD2016-12,SIP2016-40,MSS2016-6
巻番号(vol) vol.116
号番号(no) CAS-93,VLD-94,SIP-95,MSS-96
ページ範囲 pp.29-34(CAS), pp.29-34(VLD), pp.29-34(SIP), pp.29-34(MSS),
ページ数 6
発行日 2016-06-09 (CAS, VLD, SIP, MSS)