(57)【要約】【課題】様々な条件下においても適切な音声レベルを認識可能な、音声認識装置を提供する。【解決手段】発声者の音声と装置の使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される音入力部１０２と、入力された発声者の音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部１０６と、入力された雑音信号のレベルを算出する雑音レベル算出部１０４と、電気信号の波形を文字列に変換する文字変換部１１８と、波形を文字列に変換する際の変換発声の信頼度を算出する信頼度算出部１１２と、音声レベル、雑音レベル、及び信頼度から必要音声レベルを算出する必要音声レベル算出部１０８と、を備える、音声認識装置が提供される。【選択図】図１
2020160144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される音入力部と、
入力された前記音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、
入力された雑音信号のレベルを算出する雑音レベル算出部と、
前記電気信号の波形を文字列に変換する文字変換部と、
前記波形を前記文字列に変換する際に変換の信頼度を算出する信頼度算出部と、
前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出する必要音声レベル算出部と、
を備える、音声認識装置。
【請求項２】
変換された前記文字列から前記発声者の操作を推定する操作推定部と、
各操作に必要な必要信頼度を定めた必要信頼度データベースと、
推定した操作に基づいて操作を実行する操作実行部と、を備え、
前記操作実行部は、前記信頼度算出部が算出した前記信頼度と前記必要信頼度データベースの前記必要信頼度を比較し、前記信頼度が不足する場合には操作を実行しない、請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項３】
前記信頼度算出部は、前記雑音レベルが低い状況で特定の前記発声者の基本信頼度を算出し、
前記必要音声レベル算出部は、前記基本信頼度に基づいて前記必要音声レベルを算出する、請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項４】
前記信頼度算出部は、発声毎に信頼度を算出し、
前記必要音声レベル算出部は、当該発声の信頼度が低かった場合に次回以降の前記必要音声レベルを上げる、請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項５】
前記信頼度算出部は、発声毎に信頼度を算出し、
前記必要音声レベル算出部は、当該発声の信頼度が高かった場合に次回以降の前記必要音声レベルを下げる、請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項６】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される音入力部と、
入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、
入力された雑音信号のレベルを算出する雑音レベル算出部と、
前記発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出する特徴周波数抽出部と、  前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出する必要音声レベル算出部と、
を備える音声認識装置。
【請求項７】
前記雑音レベルが低い状況で当該話者の少なくとも１つの基本特徴周波数及び前記基本特徴周波数での音声レベルを算出し、
前記必要音声レベル算出部は、前記基本特徴周波数での前記雑音レベルを随時算出し、前記必要音声レベルを算出する、請求項６に記載の音声認識装置。
【請求項８】
前記音声レベル算出部は、発声毎に前記特徴周波数及び前記特徴周波数における前記音声レベルを算出し、
前記雑音レベル算出部は、発声毎に前記特徴周波数及び前記特徴周波数における前記雑音レベルを算出する、請求項６に記載の音声認識装置。
【請求項９】
前記電気信号の波形を文字列に変換する文字変換部と、
変換された前記文字列から操作を推定する操作推定部と、
各操作に必要な、前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルのＳＮ比を定めた必要ＳＮ比データベースと、
前記発声者の発声のＳＮ比と必要ＳＮ比データベースを比較し、ＳＮ比が不足した場合には前記発声者に対し操作の実行確認を実施し、前記発声者から実行許可が下りた場合にのみ操作を実行する操作実行部と、
を更に備える、請求項６に記載の音声認識装置。
【請求項１０】
前記必要音声レベルを表示する音声レベル表示部をを更に備える、請求項１〜９のいずれかに記載の音声認識装置。
【請求項１１】
発声者の音声を電気信号に変換して入力する音入力部と、
発声区間を検出する発声区間検出部と、前記発声区間に入力された音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、
前記発声区間の音声レベルの代表値を算出する音声レベル代表値算出部と、
前記音声レベルを表示する音声レベル表示部と、を備え、
前記音声レベル表示部は、次回の発声開始まで前回の前記音声レベル代表値を表示したままにすることを特徴とする、音声認識装置。
【請求項１２】
前記音声レベル代表値算出部は、前記発声区間の最大音声レベル、前記発声区間の平均音声レベル、及び前記発声区間の母音の音声レベルのうち、少なくともいずれかを用いて前記音声レベル代表値を算出する、請求項１１に記載の音声認識装置。
【請求項１３】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力されるステップと、
入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出するステップと、
入力された雑音信号のレベルを算出するステップと、
前記電気信号の波形を文字列に変換するステップと、
前記波形を前記文字列に変換する際に変換の信頼度を算出するステップと、
前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出するステップと、
を備えることを特徴とする、音声認識方法。
【請求項１４】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力されるステップと、
入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出するステップと、
入力された雑音信号のレベルを算出するステップと、
前記発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出するステップと、
前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出するステップと、を含む、音声認識方法。
【請求項１５】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される手段、
入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する手段、
入力された雑音信号のレベルを算出する手段、
前記電気信号の波形を文字列に変換する手段、
前記波形を前記文字列に変換する際に変換の信頼度を算出する手段、
前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される手段、
入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する手段、
入力された雑音信号のレベルを算出する手段、
前記発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出する手段、
前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１には、適切な音量で音声コマンドを発話できるようにする音声認識装置における音声レベル表示方式について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−６２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、最適な入力音声レベルは騒音レベルのみからは決まらず、騒音や声の特徴によって変化する。また、表示部に視線を向けられない環境では、音声レベルが適切だったかを確認できない問題も生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、様々な条件下においても適切な音声レベルを認識可能な、音声認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、発声者の音声と装置の使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される音入力部と、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、入力された雑音信号のレベルを算出する雑音レベル算出部と、前記電気信号の波形を文字列に変換する文字変換部と、前記波形を前記文字列に変換する際発声の信頼度を算出する信頼度算出部と、前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出する必要音声レベル算出部と、を備える、音声認識装置が提供される。
【０００７】
変換された前記文字列から発声者の操作を推定する操作推定部と、各操作に必要な信頼度を定めた必要信頼度データベースと、推定した操作に基づいて操作を実行する操作実行部と、を備え、前記操作実行部は、発声の信頼度と前記必要信頼度データベースを比較し、信頼度が不足した場合には操作を実行しないものであっても良い。
【０００８】
また、前記信頼度算出部は、前記雑音レベルが低い状況で特定の前記発声者の基本信頼度を算出し、前記必要音声レベル算出部は、前記基本信頼度に基づいて前記必要音声レベルを算出するものであっても良い。
【０００９】
また、発声毎に信頼度を算出し、当該発声の信頼度が低かった場合に次回以降の最適入力音声レベルを上げるものであっても良い。
【００１０】
また、発声毎に信頼度を算出し、当該発声の信頼度が高かった場合に次回以降の必要音声レベルを下げるものであっても良い。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される音入力部と、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、入力された雑音信号のレベルを算出する雑音レベル算出部と、発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出する特徴周波数抽出部と、を備え、前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出する、音声認識装置が提供される。
【００１２】
また、前記雑音レベルが低い状況で当該話者の少なくとも１つの基本特徴周波数及び前記基本特徴周波数での音声レベルを算出し、前記基本特徴周波数での背景雑音レベルを随時算出し、必要音声レベルを算出するものであっても良い。
【００１３】
また、発声毎に前記特徴周波数及び前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルを算出し、必要音声レベルを算出するものであっても良い。
【００１４】
また、前記電気信号の波形を文字に変換する文字変換部と、変換された文字列から操作を推定する操作推定部と、各操作に必要な前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルのＳＮ比を定めた必要ＳＮ比データベースと、を備え、ＳＮ比と必要ＳＮ比データベースを比較し、ＳＮ比が不足した場合には操作の実行確認を実施し、実行許可が下りた場合にのみ操作を実行するものであっても良い。
【００１５】
また、必要音声レベルを表示する音声レベル表示部を備えるものであっても良い。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声を電気信号に変換して入力する音入力部と、発声区間を検出する発声区間検出部と、入力された音声信号のレベルを算出する音声レベル算出部と、発声区間の音声レベルの代表値を算出する音声レベル代表値算出部と、前記音声レベルを表示する音声レベル表示部と、を備え、次回の発声開始まで前回の発声音声レベル代表値を表示したままにする、音声認識装置が提供される。
【００１７】
また、発声区間の最大音声レベルもしくは、発声区間の平均音声レベルもしくは、発声区間の母音の音声レベルを用いて音声レベル代表値の算出を行うものであっても良い。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力されるステップと、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出するステップと、入力された雑音信号のレベルを算出するステップと、前記電気信号の波形を文字列に変換するステップと、前記波形を前記文字列に変換する際に変換の信頼度を算出するステップと、前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出するステップと、を備える、音声認識方法が提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力されるステップと、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出するステップと、入力された雑音信号のレベルを算出するステップと、前記発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出するステップと、を備え、前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出する、音声認識方法が提供される。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される手段、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する手段、入力された雑音信号のレベルを算出する手段、前記電気信号の波形を文字列に変換する手段、前記波形を前記文字列に変換する際に変換の信頼度を算出する手段、前記音声レベル、前記雑音レベル、及び前記信頼度から必要音声レベルを算出する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発声者の音声と使用環境における雑音が電気信号に変換されて入力される手段、入力された前記発声者の音声信号のレベルを算出する手段、入力された雑音信号のレベルを算出する手段、前記発声者の少なくとも１つの特徴周波数を抽出する手段、前記特徴周波数における音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを算出する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、様々な条件下においても適切な音声レベルを認識可能な、新規かつ改良された音声認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】音声レベルの表示を示す模式図である。
【図２】音声レベルの表示を示す模式図である。
【図３】音声レベルが「不足」の場合に、「もう少し声を大きくしてください」と表示する例を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態のシステムを示す模式図である。
【図５】図４のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図６】図４のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図７】図４のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図８】図４のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態のシステムを示す模式図である。
【図１０】図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図１２】図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図１３】図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態のシステムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
図１は、音声レベルの表示を示す模式図である。図１の上段に示す図では、入力音声レベルが「適」の範囲であることが示されている。また、図１の下段に示す図では、入力音声レベルが「不足」の範囲であることが示されている。ユーザは、図１に示す表示を視認することで、発声の音声のレベル（適正〜不足）を判断できる。
【００２５】
図２は、音声レベルの表示を示す模式図であって、発声の信頼度に応じて音声レベルの「適」、「不足」の範囲が異なる様子を示している。図２では、上から順に、発声の信頼度が「高」、「低」、「中」の場合を示している。図２に示すように、発声の信頼度が高いほど音声レベルの「不足」の範囲が小さくなり、発声の信頼度が低いほど音声レベルの「不足」の範囲は大きくなる。従って、同じ音声レベルであっても、信頼度に応じて「適」、「不足」の判定が異なることになる。
【００２６】
図３は、音声レベルが「不足」の場合に、「もう少し声を大きくしてください」と表示する例を示す模式図である。図３では、前回の発声の音声レベルが示されている。このような表示を行うことで、音声レベルが不足していることを発声者に認識させることができる。また、上述したように、発声の信頼度に応じて表示を変更することで、音声レベルが不足していることをより精度良く発声者に認識させることができる。
【００２７】
図４は、第１の実施形態のシステムを示す模式図である。このシステムは、自動車などの車両に搭載される。図４に示すように、音入力部１０２にはマイクロフォン２００が取得した音が入力される。雑音レベル算出部１０４は、音の雑音レベルを算出する。雑音レベル算出部１０４は、音声が入っていないときの入力音量レベルを雑音レベルとする。音声レベル算出部１０６は、音声のレベルを算出する。音声レベル算出部１０６は、音声が入っているときの総入力音量レベルに対して、雑音レベルとの差から音声レベルを推定する。なお、音声か雑音かの区別については、例えば特許３３５４２５２号公報に記載された手法を適宜用いることができる。
【００２８】
文字変換部１１８は、波形辞書、文法辞書を参照し、音声を文字に変換する。信頼度算出部１１２は、音声を文字に変換した際の信頼度を算出する。なお、マイクロフォンにより発声文を推定する手法として、特開２００３−３２３１９１号公報に記載された手法を適宜用いることができる。信頼度算出部１１２は、入力された音声を解析し、音声入力辞書（波形辞書、文法辞書）との当てはまりから信頼度を算出する。信頼度を算出する手法として、例えば特許第２９２１０５９号公報、特許第３１００１８０号公報に記載された手法を適宜用いることができる。必要音声レベル算出部１０８は、雑音レベル、音声レベル、信頼度に基づいて、必要音声レベルを算出する。音声レベル表示部１１０は、図２に示すような音声レベルをディスプレイ３００に表示するための処理を行う。
【００２９】
また、操作推定部１２０は、文字変換部１１８により得られた文字情報に基づいて、音声による操作を推定する。ここで、システムが車両に搭載されている場合、操作は車両の操作に相当する。ここでは、発声者が発声により操作を指定し、車両駆動制御、車両電装品制御を行う場合を想定する。予め登録された車両操作（車両運動制御、車両電装品制御など）と文字列が対応づけられている。車両操作として、例えば「窓全開」、「ラジオ音量アップ」、「そこに駐車」などが挙げられる。乗員が操作するとともにその操作を言葉として発声して学習を行うこともできる。操作許可判定部１２２は、推定された操作と信頼度に基づいて、操作の許可を判定する。この際、操作許可判定部（操作実行部）１２２は、必要信頼度データベース１２４の情報に基づいて、操作許可を判定し、許可した操作を実行する。操作許可判定部１２２は、推定された操作の必要信頼度を必要信頼度データベース１２４に参照し、算出された信頼度が参照した値を超えていれば実行するが、不足していれば実行しない。不足していた際には、ディスプレイやスピーカから、信頼度不足で実行できなかったこと、より信頼度が高くなるように発声するよう、乗員に要請する情報を提示する。例えば、必要信頼度データベース１２４には、窓の開閉（必要信頼度０．６）、自動駐車（必要信頼度０．９５）、オーディオ操作（必要信頼度０．５）のように登録されている。操作が許可されると、操作に基づいて車両運動制御、車両電装品制御が行われる。
【００３０】
図５は、図４のシステムによる処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１６０では、雑音レベルを算出する。次のステップＳ１６２では、音声が入力されたか否かを判定し、音声が入力された場合はステップＳ１６６へ進む。一方、音声が入力されていない場合はステップＳ１６４へ進み、前回の音声レベル代表値を表示し、ステップＳ１６０に戻る。
【００３１】
ステップＳ１６６では、音声レベルを算出する。次のステップＳ１６８では、音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを決定する。なお、必要音声レベルは、図２の「適」と「不足」の境界に相当する。次のステップＳ１７０では、信頼度算出部１１２が信頼度を算出する。次のステップＳ１７２では、信頼度を判定し、信頼度が通常の場合はステップＳ１７４へ進み、必要音声レベルをそのままの状態とする。また、信頼度が低い場合はステップＳ１７６へ進み、必要音声レベルを上げる。また、信頼度が高い場合はステップＳ１７８へ進み、必要音声レベルを下げる。ステップＳ１７４，Ｓ１７６，Ｓ１７８の後はステップＳ１８０へ進む。
【００３２】
ステップＳ１８０では、ステップＳ１７４，Ｓ１７６，Ｓ１７８の結果に基づいて、必要音声レベルを補正する。次のステップＳ１８２では、音声レベルを判定し、音声レベルが適正な場合はステップＳ１８４へ進み、図２の音声レベルの部分を緑色に設定する。一方、ステップＳ１８２で音声レベルが不足している場合は、ステップＳ１８６へ進み、図２の音声レベルの部分を青色に設定する。ステップＳ１８４，Ｓ１８６の後はステップＳ１８８へ進み、音声レベル、必要音声レベルを画面表示する。ステップＳ１８８の後は処理を終了する。
【００３３】
また、ステップＳ１６８の後は図６のステップＳ１９０へ進む。ステップＳ１９０では文字変換部１１８が発声から文字への文字変換を行う。次のステップＳ１９２では、操作推定部１２０が操作を推定し、発声文が車両への操作であるか否かを判定し、発声文が車両への操作である場合はステップＳ１９４へ進む。ステップＳ１９４では、該当する操作に必要な信頼度を必要信頼度データベース１２４から取得する。なお、必要信頼度データベース１２４には、操作毎に必要な信頼度が紐づけて格納されている。従って、該当する操作が分かれば、必要信頼度データベース１２４から信頼度を取得することができる。
【００３４】
次のステップＳ１９６では、必要信頼度を上回っているか否かを判定し、必要信頼度を上回っている場合はステップＳ１９８へ進み、操作を実行する。一方、ステップＳ１９６で必要信頼度を上回っていない場合は、ステップＳ２００へ進み、信頼度が不足しているため操作を実行できない旨を提示する。次のステップＳ２０２では適正な音量で発声するよう提示を行う。
【００３５】
図７は、図４のシステムにおける別の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０では、基本信頼度が算出済みか否かを判定し、算出済みでない場合はステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、雑音レベルを算出する。次のステップＳ１４では、雑音レベルが閾値以下であるか否かを判定し、雑音レベルが閾値以下の場合はステップＳ１６へ進み、音声が入力されたか否かを判定する。ステップＳ１４で雑音レベルが閾値を超える場合は、処理を終了する。
【００３６】
ステップＳ１６で音声が入力された場合はステップＳ１８へ進む。ステップＳ１６で音声が入力されていない場合はステップＳ１２に戻り、以降の処理を行う。
【００３７】
ステップＳ１８では、音声レベルが閾値以上であるか否かを判定し、音声レベルが閾値以上の場合はステップＳ２０へ進み、基本信頼度を算出する。ステップＳ２０の後はステップＳ２４へ進み、基本信頼度が、通常、高い、低い、のいずれかを判定する。ステップＳ２４で基本信頼度が低い場合はステップＳ２６へ進み、必要音声レベルの補正係数をプラスにする。また、ステップＳ２４で基本信頼度が通常の場合はステップＳ２８へ進み、必要音声レベルの補正係数を０にする。また、ステップＳ２４で基本信頼度が高い場合はステップＳ３０へ進み、必要音声レベルの補正係数をマイナスにする。
【００３８】
また、ステップＳ１８で音声レベルが閾値以上の場合はステップＳ２２へ進み、文字変換を行う。
【００３９】
図８は、図４のシステムによる別の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ４０では、雑音レベルを算出する。次のステップＳ４２では、音声が入力されたか否かを判定し、音声が入力された場合はステップＳ４６へ進む。一方、音声が入力されていない場合はステップＳ４４へ進み、前回の音声レベル代表値を表示し、ステップＳ４０に戻る。
【００４０】
ステップＳ４６では、音声レベルを算出する。次のステップＳ４８では、音声レベルと雑音レベルから必要音声レベルを決定する。次のステップＳ５２では、ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ３０で設定された必要音声レベル補正係数の値を確認し、必要音声レベル補正係数がプラスの場合はステップＳ５８へ進み、必要音声レベルを上げる。また、必要音声レベル補正係数が０または未設定の場合はステップＳ５４へ進み、必要音声レベルはそのままの状態とする。また、必要音声レベル補正係数がマイナスの場合はステップＳ５６へ進み、必要音声レベルを下げる。
【００４１】
ステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５８の後はステップＳ６２へ進む。ステップＳ６２では、必要音声レベルを補正する。次のステップＳ６４では、音声レベルが適正か否かを判定し、音声レベルが適正な場合はステップＳ６６へ進む。ステップＳ６６では、図２の音声レベルの部分の色を緑に設定する。一方、音声レベルが不足している場合は、ステップＳ６８へ進み、図２の音声レベルの部分の色を青に設定する。
【００４２】
ステップＳ６６，Ｓ６８の後はステップＳ７０に進む。ステップＳ７０では、音声レベル、必要音声レベルを画面表示する。ステップＳ７０の後は処理を終了する。
【００４３】
また、ステップＳ４８からステップＳ６０に進むと、ステップＳ６０で文字変換を行う。ステップＳ６０の後は処理を終了する。
【００４４】
図７、図８の処理によれば、雑音レベルが閾値以下の場合に、発声者の発声に応じた基本信頼度が算出され、基本信頼度に応じて必要音声レベルの補正係数が定められる。従って、必要音声レベルをより精度よく定めることができる。
【００４５】
図９は、第２の実施形態のシステムを示す模式図である。図８に示すように、音入力部１０２にはマイクロフォン２００が取得した音が入力される。雑音レベル算出部１０４は、音の雑音レベルを算出する。音声レベル算出部１０６は、音声のレベルを算出する。特徴周波数算出部１２６は、特徴周波数を算出する。例えば音声で最も振幅の大きな周波数帯を特徴周波数と定義する。この周波数帯のみで、雑音と音声のＳＮ比で音声レベルが十分であるかの判断を行う。
【００４６】
必要音声レベル算出部１０８は、雑音レベル、音声レベル、特徴周波数に基づいて必要音声レベルを算出する。音声レベル表示部１１０は、ディスプレイ３００に音声レベルを表示するための処理を行う。
【００４７】
ＳＮ比算出部１２０は、ＳＮ比を算出する。
【００４８】
文字変換部１１８は、波形辞書、文法辞書を参照し、音声を文字に変換する。操作推定部１２０は、文字変換部１１８により得られた文字情報に基づいて、音声による操作を推定する。操作許可判定部（操作実行部）１２２は、推定された操作とＳＮ比に基づいて、操作の許可を判定し、許可した操作を実行する。この際、操作許可判定部１２２は、必要ＳＮ比データベース１２８の情報に基づいて、操作許可を判定する。操作が許可されると、操作に基づいて車両運動制御、車両電装品制御が行われる。
【００４９】
図１０は、図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ８０では、話者の基本特徴周波数を算出済みであるか否かを判定し、基本特徴信頼度を算出済みでない場合はステップＳ８２へ進む。ステップＳ８２では、雑音レベルを算出する。次のステップＳ８４では、雑音レベルが閾値以下であるか否かを判定し、雑音レベルが閾値以下の場合はステップＳ８６へ進む。一方、雑音レベルが閾値以下でない場合は処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ８６では、音声が入力されたか否かを判定し、音声が入力された場合はステップＳ８８へ進む。ステップＳ８８では、音声レベルが閾値以上であるか否かを判定し、音声レベルが閾値以上の場合はステップＳ９０へ進む。ステップＳ９０では、基本特徴周波数と音声特性を算出する。
【００５１】
また、図１１は、図９のシステムによる処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１００では、話者の基本特徴周波数と音声特性を算出済みであるか否かを判定し、基本特徴周波数と音声特性を算出済みの場合はステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、基本特徴周波数と音声特性を取得する。一方、ステップＳ１００で基本特徴周波数と音声特性を算出済みでない場合は、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、仮の基本特徴周波数と音声特性を入力し、ステップＳ１０２へ進む。
【００５２】
ステップＳ１０２では、基本特徴周波数と音声特性を取得する。ステップＳ１０２の後はステップＳ１０６へ進み、雑音レベルを算出する。次のステップＳ１０８では、基本特徴周波数での雑音レベルと音声特性から必要音声レベルを算出する。
【００５３】
また、図１２は、図９のシステムによる別の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１１０では、平均的な雑音レベルを算出する。次のステップＳ１１２では、各周波数における雑音レベルを算出する。次のステップＳ１１４では、音声が入力されたか否かを判定し、音声が入力された場合はステップＳ１１８へ進み、平均的な音声レベルを算出する。一方、ステップＳ１１４で音声が入力されていない場合は、ステップＳ１１６へ進み、前回の音声レベル代表値を表示する。ステップＳ１１６の後はステップＳ１１０へ戻る。
【００５４】
ステップＳ１１８の後はステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、各周波数における音声レベルを算出する。次のステップＳ１２２では、特徴周波数を算出する。特徴周波数は、例えば、各周波数における音声レベルに基づいて、最も音声レベルの高い周波数を特徴周波数とすることができる。次のステップＳ１２６では、特徴周波数におけるＳＮ比を算出し、必要音声レベルを決定する。
【００５５】
次のステップＳ１２８では、入力された音声レベルが適正か否かを判定し、音声レベルが適正の場合はステップＳ１３０に進み、図２の音声レベルの部分の色を緑に設定する。一方、ステップＳ１２８で音声レベルが不足している場合は、ステップＳ１３２へ進み、図２の音声レベルの部分の色を青に設定する。ステップＳ１３０，１３２の後はステップＳ１３４へ進み、音声レベル、必要な音声レベルを画面表示する。
【００５６】
また、ステップＳ１２２で特徴周波数を算出した後、ステップＳ１２４では、発声区間中の音声レベル代表値を算出し、図示しない記憶領域に格納する。
【００５７】
また、ステップＳ１２２で特徴周波数を算出した後、図１３のステップＳ１４０では、文字変換を行う。次のステップＳ１４２では、発声文が車両への操作か否かを判定し、車両への操作の場合はステップＳ１４４へ進む。ステップＳ１４４では、該当する操作に必要なＳＮ比を取得する。必要ＳＮ比データベース１２８には、操作毎に紐づけてＳＮ比が格納されている。従って、該当する操作に応じてＳＮ比を取得することができる。ステップＳ１４２で発声文が車両への操作でない場合は、処理を終了する。
【００５８】
次のステップＳ１４６では、必要なＳＮ比を上回っているか否かを判定し、必要なＳＮ比を上回っている場合は、ステップＳ１４８へ進む。ステップＳ１４８では、操作を実行する。
【００５９】
一方、ステップＳ１４６で必要なＳＮ比を上回っていない場合は、ステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１５０では、操作確認実施部１１１がディスプレイ３００、スピーカ４００から情報を提示することにより、操作実施許可の確認を実施する。次のステップＳ１５２では、使用者による許可が行われたか否かを判定し、使用者による許可が行われた場合はステップＳ１４８へ進む。一方、ステップＳ１５２で使用者による許可が行われていない場合は、処理を終了する。
【００６０】
図１４は、第３の実施形態のシステムを示す模式図である。図１４に示すように、音入力部１０２にはマイクロフォン２００が取得した音声が入力される。音声レベル算出部１０６は、音声のレベルを算出する。発声区間算出部１３０は、発声区間を算出する。発声区間算出部１３０は、音声らしさの高い部分を発声区間とみなす。発声区間は、例えば音声レベル、特徴周波数に基づいて算出することができる。音声レベル代表値算出部１３２は、音声レベル代表値を算出する。音声レベル代表値は、発声区間の最大音声レベル、発声区間の平均音声レベル、又は発声区間の母音の音声レベルを用いて算出することができる。音声レベル表示部１１０は、音声レベルをディスプレイ３００に表示するための処理を行う。
【００６１】
図１４に示す構成例によれば、次回の発声開始まで、前回の発声の際の音声レベル代表値を表示したまま維持することができる。図３は、次回の発声開始まで、音声レベル代表値の表示を維持した状態を示す模式図である。音声レベル代表値とともに、「もう少し声を大きくしてください」などの表示をすることで、発声者が発声を始めた際に、前回よりも大きな声で発生するため、適正な音声レベルで発声を行うことが可能となる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６３】
１０２    音入力部
１０４    雑音レベル算出部
１０６    音声レベル算出部
１０８    必要音声レベル算出部
１１２    信頼度算出部
１１８    文字変換部
１２０    操作推定部
１２２    操作許可判定部
１２４    必要信頼度データベース
１２６    特徴周波数算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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