(57)【要約】【課題】ユーザに対して音声を入力すべきタイミングと方向とを報知する、ユーザフレンドリーな音声処理システムを提供すること。【解決手段】発話者からの音声を入力する第１マイクと、第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクと、第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて推定雑音信号を生成し、生成した推定雑音信号に基づいて、第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧部と、発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、発話者から見て第１マイクの方向に設けられた報知部と、起動条件を満たした場合に、報知部による報知と雑音抑圧部による雑音抑圧処理とを起動する起動部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発話者からの音声を入力する第１マイクと、
前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクと、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段と、
起動条件を満たした場合に、前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動する起動手段と、
を備えることを特徴とする音声処理システム。
【請求項２】
前記音声処理システムは車両内に設置され、
前記車両の乗員の前方視界の内側に配置されたマイクが前記第１マイクとなり、前記前方視界の外側に配置されたマイクが前記第２マイクとなることを特徴とする請求項１に記載の音声処理システム。
【請求項３】
前記第１マイクと前記第２マイクとは、所定位置の前記発話者からの音声に対して前記雑音抑圧手段が雑音抑圧可能な入力音声信号レベルの差を有する距離だけ離れて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の音声処理システム。
【請求項４】
前記音声処理システムは車両内に設置され、前記発話者を運転者とする場合に、
ハンドルの乗員側、ハンドル奥のメータ付近、センターコンソール付近、サンバイザーの乗員側、ルームミラーの乗員側、ドアの乗員側、および、フロントガラスの車内側の少なくともいずれか１つの位置に配置されたマイクが前記第１マイクとなり、
ルームライト付近、および、ダッシュボードの少なくともいずれか１つの位置に配置されたマイクが前記第２マイクとなることを特徴とする請求項３に記載の音声処理システム。
【請求項５】
前記第１マイクと前記第２マイクとの一方は、所定位置の前記発話者からの音声を直接入力する位置に配置され、
他方は、前記所定位置の前記発話者からの音声を、音声遮蔽部を介して入力する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項６】
前記音声処理システムは車両内に設置され、前記発話者を運転者とする場合に、
サンバイザーの乗員側およびルームミラーの乗員側の少なくともいずれか１つの位置に配置されたマイクが前記第１マイクとなり、
サンバイザーの裏側およびルームミラーの裏側の少なくともいずれか１つの位置に配置されたマイクが前記第２マイクとなることを特徴とする請求項５に記載の音声処理システム。
【請求項７】
所定の選択条件に従って、異なる位置に設けられた複数のマイクから前記第１マイクと前記第２マイクとを選択する選択手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項８】
前記所定の選択条件は、前記発話者のマイク選択操作であり、
前記選択手段は、前記発話者のマイク選択操作に従って前記第１マイクと前記第２マイクとを選択することを特徴とする請求項７に記載の音声処理システム。
【請求項９】
前記所定の選択条件は、前記複数のマイクからの入力音声信号レベルの差であり、
前記選択手段は、
前記複数のマイクからの入力音声信号レベルの差分を取る手段と、
前記差分が第１閾値を超える場合に、より大きい入力音声信号レベルを出力するマイクを前記第１マイクとして選択する手段と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の音声処理システム。
【請求項１０】
前記報知手段は、前記発話者から前記第１マイクの方向に配置されたランプの点灯により、または、前記第１マイクの動作により、または、カーナビゲーション装置の画面上の表示により、または、フロントガラスに投影された像により、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１１】
前記起動条件は、前記発話者による起動操作であって、
前記起動手段は、前記発話者の起動操作に応じて前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１２】
前記起動条件は、前記発話者が発生した音声であって、
前記起動手段は、前記発話者の発生した音声に応じて前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１３】
前記起動手段は、前記発話者の命令またはコマンドに対応する音声信号を記憶する記憶手段を有し、前記発話者の発生した音声が前記記憶手段に記憶された音声信号に対応する場合に、前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動することを特徴とする請求項１２に記載の音声処理システム。
【請求項１４】
前記起動条件は、マイクの入力音声信号レベルであって、
前記起動手段は、前記第１マイクの入力音声信号レベルと前記第２マイクの入力音声信号レベルとの差が、所定の閾値以上になった場合に、前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１５】
前記起動条件は、前記発話者の目線であって、
前記第１マイクの付近に配置され、前記発話者を撮像する撮像手段をさらに備え、
前記起動手段は、前記撮像手段が撮像した前記発話者の映像から前記発話者の目線を判定し、前記発話者の目線が前記第１マイクを向いている場合に、前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１６】
前記第１マイクから入力し、前記雑音抑圧手段によって雑音信号が抑圧された音声信号を送信する機能を有する音声送受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１７】
前記第１マイクから入力し、前記雑音抑圧手段によって雑音信号が抑圧された音声信号を記憶する機能を有する録音手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１８】
前記第１マイクから入力し、前記雑音抑圧手段によって雑音信号が抑圧された音声信号に基づいて音声を認識する音声認識手段をさらに有し、
前記起動手段は、前記報知手段と、前記雑音抑圧手段と、前記音声認識手段とを起動させることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の音声処理システム。
【請求項１９】
前記第１マイクの入力音声信号レベルと前記第２マイクの入力音声信号レベルとの差が第２閾値より小さい場合、または前記差の符号が反転した場合に、前記雑音抑圧手段および音声認識手段の処理を中断する中断手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の音声処理システム。
【請求項２０】
前記第１マイクの入力音声信号レベルの所定期間にわたる平均値と前記第２マイクの入力音声信号レベルの前記所定期間にわたる平均値との差が第３閾値より小さい場合、または前記差の符号が反転した場合に、前記音声認識手段の認識結果を破棄する破棄手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８または１９に記載の音声処理システム。
【請求項２１】
発話者からの音声を入力する第１マイクと、
前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクと、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理システムにおける発話者の音声取得方法であって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段を起動し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップを含むことを特徴とする発話者の音声取得方法。
【請求項２２】
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力する出力手段と、
起動条件を満たした場合に、前記報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動手段と、
を備えることを特徴とする音声処理装置。
【請求項２３】
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理装置の制御方法であって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップを含むことを特徴とする音声処理装置の制御方法。
【請求項２４】
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理装置の制御プログラムであって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発話者の音声を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、ユーザと表示装置との距離を測ることにより、距離が所定範囲内であればマイクからの入力の音声認識を開始する技術が記載されている。また、特許文献２には、乗り物の運転者が外部からの着信を視覚的に認識するために、着信のインディケータ表示を行う技術が記載されている。さらに、特許文献３には、所望の音を集音する第１マイクロフォンと周囲の雑音を集音する第２マイクロフォンとを設けて、デジタル信号を減算して周囲の雑音を除去する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４４０８９号公報
【特許文献２】特開２００３−０８７３５９号公報
【特許文献３】特開２００８−０３５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの従来技術も、ユーザに発言のタイミングや発言を入力するマイクの方向を指示するという発想は無く、ユーザにとって使い勝手のよいシステムとはなっていなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るシステムは、
発話者からの音声を入力する第１マイクと、
前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクと、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段と、
起動条件を満たした場合に、前記報知手段による報知と前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理とを起動する起動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
発話者からの音声を入力する第１マイクと、
前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクと、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理システムにおける発話者の音声取得方法であって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段を起動し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップを含むことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力する出力手段と、
起動条件を満たした場合に、前記報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理装置の制御方法であって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
発話者からの音声を入力する第１マイクからの第１入力音声信号を受信する第１受信手段と、
前記第１入力音声信号中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、前記第１マイクとは異なる位置に設けられた第２マイクから第２入力音声信号を受信する第２受信手段と、
前記第２マイクを用いて入力した第２入力音声信号を用いて前記推定雑音信号を生成し、生成した前記推定雑音信号に基づいて、前記第１マイクを用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する雑音抑圧手段と、
を備える音声処理装置の制御プログラムであって、
起動条件を満たした場合に、前記発話者に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、前記発話者から見て前記第１マイクの方向に設けられた報知手段に対して報知信号を出力し、前記雑音抑圧手段による雑音抑圧処理を起動する起動ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ユーザに対して音声を入力すべきタイミングと方向とを報知する、ユーザフレンドリーな音声処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る音声処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る音声処理システムの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係る雑音抑圧回路の第１構成を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に係る雑音抑圧回路の第２構成を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の第２実施形態に係る雑音抑圧回路の第３構成を示す図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態に係る音声処理システムにおける構成要素の配置可能位置を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態に係る音声処理システムにおける構成要素の配置可能位置を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る音声処理システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る音声処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る雑音抑圧回路の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１４Ａ】本発明の第７実施形態に係る音声入力制御部の構成を示すブロック図である。
【図１４Ｂ】本発明の第７実施形態に係る音声入力制御部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第８実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１６Ａ】本発明の第８実施形態に係る認識出力制御部の構成を示すブロック図である。
【図１６Ｂ】本発明の第８実施形態に係る認識出力制御部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第９実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第９実施形態に係る起動部の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１０実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１１実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１２実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第１３実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第１４実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１５実施形態に係る音声処理システムの機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての音声処理システム１００について、図１を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、音声処理システム１００は、第１マイク１０１と、第２マイク１０２と、雑音抑圧部１２０と、報知部１１０と、起動部１３０と、を含む。第１マイク１０１は、発話者１４０からの音声を入力する。第２マイク１０２は、第１マイク１０１を用いて入力した第１入力音声信号１０１ａ中に混在すると推定される推定雑音信号を取得するため、第１マイク１０１とは異なる位置に設けられている。雑音抑圧部１２０は、第２マイク１０２を用いて入力した第２入力音声信号１０２ａを用いて推定雑音信号を生成し、生成した推定雑音信号に基づいて、第１マイク１０１を用いて入力した第１入力音声信号中の雑音信号を抑圧する。報知部１１０は、発話者１４０に対して発話方向および発話タイミングを視覚的に報知するため、発話者１４０から見て第１マイク１０１の方向に設けられている。起動部１３０は、起動条件１３０ａを満たした場合に、報知部１１０による報知と雑音抑圧部１２０による雑音抑圧処理とを起動する。
【００１６】
本実施形態によれば、ユーザに対して音声を入力すべきタイミングと方向とを報知する、ユーザフレンドリーな音声処理システムを提供することができる。
【００１７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態は、車両の運転席の乗員が発生する音声を取得する音声取得システムである。本実施形態により、運転者が発話した音声処理を求めてスイッチを操作すると、発話した音声を入力する第１マイク方向のランプが点灯すると同時に、第１マイクと第２マイクとによる雑音抑圧処理が実行される。雑音抑圧処理がされた音声は、外部との通信による会話に使用される。本実施形態によれば、運転者は点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が外部に送信されることになる。
【００１８】
《音声処理システムの概略構成》
図２は、本実施形態に係る音声処理システム２００の概略構成を示す図である。
【００１９】
図２は、車両の運転席から前方を見た図である。本実施形態では、雑音抑圧回路を有する音声処理装置２１０を有している。音声処理装置２１０の雑音抑圧回路に所望の音声を入力するための第１マイク２０１が、ハンドル後方のメータ類の位置に配置されている。一方、音声処理装置２１０の雑音抑圧回路に雑音を入力するための第２マイク２０２が、ダッシュボード上に配置されている。また、運転者が発話した音声の処理を望む場合に、それを音声処理装置２１０に指示する起動部の一部を構成するスイッチ２２１が、ハンドルを握ったままで指が届く範囲に配置されている。また、音声処理装置２１０が雑音抑圧処理を含む音声処理を実行していること、かつ、運転者に発話の方向を報知するランプ２３１が、運転者から見て第１マイク２０１と同じ方向、つまり、運転者から容易に観察し得る位置に配置されている。
【００２０】
かかる構成において、運転者が外部との通信による会話を望む場合に、スイッチ２２１をプッシュする。音声処理装置２１０は、運転者のスイッチ２２１の操作を受信して、雑音抑圧回路を駆動すると共に、第１マイク２０１の後方のランプ２３１を点灯する。運転者は、ランプ２３１の点灯を目視して、その方向に向かって発話する。本実施形態においては、運転者の口と第１マイク２０１とランプ２３１とはほぼ直線となる範囲に配置されているため、運転者の所望の音声は第１マイク２０１に入力され、所望の音声を確実に入力できる。一方、雑音抑圧回路で雑音を抑圧するための第２マイク２０２は、ダッシュボード上に配置されてエンジン音やクーラー音などの雑音を入力する。しかしながら、運転者がランプ２３１の方向に向かって発話しているので、第２マイク２０２には運転者の音声の混入は比較的少なくなる。そのため、雑音抑圧のために第１マイク２０１の入力音声信号から雑音を差し引くための第２マイク２０２の入力音声信号に運転者の音声が回り込むことがなく、正確な雑音抑圧処理を行うことができる。
【００２１】
《音声処理システムの機能構成》
図３は、本実施形態に係る音声処理システム２００の機能構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の音声処理システム２００の音声処理装置２１０は、雑音抑圧回路３１０と、スイッチ２２１を含む起動部３２０とを有する。第１マイク２０１からは入力音声信号２０１ａが雑音抑圧回路３１０に入力され、第２マイク２０２からは入力音声信号２０２ａが雑音抑圧回路３１０に入力される。雑音抑圧回路３１０において雑音が抑圧された音声信号は、音声送受信部３４０に入力される。音声送受信部３４０は、第１マイク２０１から入力された所望の音声をアンテナ３５０を介して外部に送信する。一方、アンテナ３５０を介して音声送受信部３４０で受信された音声は、スピーカ３６０（あるいはイヤホン）により出力される。かかる音声処理により外部との会話が実現する。
【００２３】
ここで、起動部３２０のスイッチ２２１が操作されることにより、起動部３２０からは起動信号３２０ａが出力される。この起動信号３２０ａが出ていない場合（すなわち、スイッチ２２１が操作されてない場合）には、雑音抑圧回路３１０および音声送受信部３４０は動作しない。あるいは、雑音抑圧回路３１０は雑音抑圧をしない。起動信号３２０ａは、雑音抑圧回路３１０を駆動すると同時に、報知信号として報知部３３０に伝えられ、ランプ２３１を点灯させて運転者に第１マイク２０１の方向へ発話することを促す。
【００２４】
《雑音抑圧回路》
図４Ａは、本実施形態に係る雑音抑圧回路３１０の第１構成３１０−１を示す図である。
【００２５】
図４Ａに示す雑音抑圧回路の第１構成３１０−１は、第１入力音声信号２０１ａに混在すると推定される推定雑音信号Ｙ１を、第１入力音声信号２０１ａから減算する減算器４０１を有する。また、推定雑音信号Ｙ１を第２入力音声信号２０２ａから生成する適応フィルタＮＦ４０２を有する。かかる構成により、減算器４０１は、第１マイク２０１から伝達された第１入力音声信号２０１ａから推定雑音信号Ｙ１を減算して、擬似音声信号Ｅ１（３１０ａ）を出力する。
【００２６】
ここで、本実施形態においては、起動部３２０からの起動信号３２０ａがＯＦＦの場合に、適応フィルタＮＦ４０２の動作を停止させる。すなわち、減算器４０１への推定雑音信号Ｙ１をゼロとする。したがって、雑音抑圧されない第１入力音声信号がそのまま擬似音声信号Ｅ１として出力される。なお、雑音抑圧回路そのものの動作を停止する構成であってもよい。
【００２７】
図４Ｂは、本実施形態に係る雑音抑圧回路３１０の第２構成３１０−２を示す図である。
【００２８】
図４Ｂに示す雑音抑圧回路の第２構成３１０−２は、第１入力音声信号２０１ａに混在すると推定される推定雑音信号Ｙ１を、第１入力音声信号２０１ａから減算する減算器４０１を有する。また、第２入力音声信号２０２ａに混在すると推定される推定音声信号Ｙ２を、第２入力音声信号２０２ａから減算する減算器４０３を有する。また、推定雑音信号Ｙ１を減算器４０３の出力信号である擬似雑音信号Ｅ２から生成する推定雑音信号生成部である適応フィルタＮＦ４０２を有する。また、推定音声信号Ｙ２を減算器４０３の出力信号である擬似音声信号Ｅ１（３１０ｂ）から生成する推定音声信号生成部である適応フィルタＸＦ４０４を有する。適応フィルタＸＦ４０４の具体例は国際公開第２００５／０２４７８７号公報に記載されている。対象とする音声が回り込んで第２マイク２０２に入力され、第２入力音声信号２０４に音声信号が混在する場合でも、適応フィルタＸＦ４０４は回り込んだ音声の音声信号を減算器４０１において第１入力音声信号２０１ａから誤って除去するのを防ぐことができる。
【００２９】
かかる構成により、減算器４０１は、第１マイク２０１から伝達された第１入力音声信号２０１ａから推定雑音信号Ｙ１を減算して、擬似音声信号Ｅ１（３１０ｂ）を出力する。
【００３０】
ここで、推定雑音信号Ｙ１は、擬似雑音信号Ｅ２を擬似音声信号Ｅ１（３１０ｂ）に基づき変化するパラメータを使って適応フィルタＮＦ４０２によって生成される。擬似雑音信号Ｅ２は、信号線により第２マイク２０２から伝達された第２入力音声信号２０４から、減算器４０３で推定音声信号Ｙ２を減算した信号である。この推定音声信号Ｙ２は、擬似音声信号Ｅ１（３１０ｂ）を推定音声信号Ｙ２に基づき変化するパラメータを使って適応フィルタＸＦ４０４によって生成される。
【００３１】
本実施形態においては、起動部３２０からの起動信号３２０ａがＯＦＦの場合に、適応フィルタＮＦ４０２および適応フィルタＸＦ４０４の動作を停止させる。すなわち、減算器４０１への推定雑音信号Ｙ１および減算器４０３への推定音声信号Ｙ２をゼロとする。したがって、雑音抑圧されない第１入力音声信号がそのまま擬似音声信号Ｅ１として出力される。なお、雑音抑圧回路そのものの動作を停止する構成であってもよい。
【００３２】
なお、雑音抑圧回路は、アナログ回路であっても、デジタル回路であっても、その混在回路であってもよい。雑音抑圧回路がアナログ回路であれば、擬似音声信号Ｅ１（３１０ａ、３１０ｂ）はデジタル制御に使用される場合にはＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換される。一方、雑音抑圧回路がデジタル回路であれば、マイクからの信号は雑音抑圧回路に入る前にＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換される。また、アナログ回路とデジタル回路とが混在する場合には、たとえば、減算器４０１や４０３をアナログ回路で構成し、適応フィルタＮＦ４０２や適応フィルタＸＦ４０４をデジタル回路により制御されるアナログ回路で構成することが考えられる。また、図示の雑音抑圧回路は本実施形態に好適な回路例の１つである。たとえば、適応フィルタＸＦ４０４は、拡散した音声をフィルタするために一定レベルを出力する回路への代替も可能である。また、減算器４０１および／または４０３は、推定雑音信号Ｙ１や推定音声信号Ｙ２を第１入力音声信号２０１ａや第２入力音声信号２０２ａにそれぞれ積算する係数で表わすことで積算器に代替することも可能である。
【００３３】
図４Ｃは、本実施形態に係る雑音抑圧回路３１０の第３構成３１０−３を示す図である。図４Ｃの第３構成３１０−３は、特に、ハンズフリー通話向けに好適な構成であり、２つの適応フィルタ４０２、４１２を備える。図４Ｃの第３構成３１０−３については、特開２０１１−０２２６０４号公報及び文献『Shigeji Ikeda and Akihiko Sugiyama, "An Adaptive Noise Canceller with Low Signal Distortion for Speech Codec," IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, VOL. 47, NO. 3, 1999, pp. 665-674』に詳しい説明があるためここでは説明を省略する。
減算器４０１および適応フィルタＮＦ４０２の構成や動作については、第４Ａおよび図４Ｂと同様である。図４Ｃには、音声と雑音の比であるＳＮＲを擬似音声信号と推定雑音信号とから推定するＳＮＲ推定回路４０５と、ＳＮＲ推定回路４０５の出力に基づいて適応フィルタ４０２の係数更新を制御するステップサイズ制御回路４０６とが付加されている。かかる構成により、音声と雑音とが混在する環境でも音質のよい雑音除去ができる。
【００３４】
《構成要素の配置可能位置》
図５Ａおよび図５Ｂは、本実施形態に係る音声処理システム２００における構成要素の配置可能位置を示す図である。本発明者は、車両内にマイクを配置して入力音声信号レベルを測定することで、第１マイクの配置場所および第２マイクの配置場所を検討した。図５Ａおよび図５Ｂは、その結果から推奨されて第１マイクと第２マイクとの配置場所を示している。なお、配置場所は他の電気部品との関連なども考慮しているので（余分な配線を無くすため）、図５Ａおよび図５Ｂに限定されない。なお、図５Ａおよび図５Ｂにおいては、横縞模様の丸が第１マイクの配置推奨位置であり、縦縞模様の丸が第２マイクの配置推奨位置てあり、白丸がランプの配置位置である。
【００３５】
図５Ａは、図２と同様に、運転席から前方を見た図である。特に、第１マイクの配置推奨位置としては、ハンドル奥のメータ付近、センターコンソール付近５１２（中央の３ｃｍの領域）、サンバイザー５１５の乗員側、ドア５１３の乗員側などが図示されている。なお、図示されていないが、ルームミラーの乗員側やハンドルの乗員側、透明配線によるフロントガラスの車内側などでもよい。一方、第２マイクの配置推奨位置としては、サンバイザー５１５の裏側やダッシュボード５１６が図示されている。なお、図示されていないが、ルームミラーの裏側も可能である。
【００３６】
図５Ｂは、運転席を反対側のドア付近から見た図である。図５Ａに図示されている配置位置は説明を省略する。図５Ａに図示されていない配置位置として、第２マイクが運転席の後部ボード５２３、あるいはルームライト付近５２２が図示されている。
【００３７】
なお、図５Ａおよび図５Ｂから第１マイクと第２マイクとの配置位置については、以下のように説明できる。例えば、車両の乗員の前方視界の内側に配置されたマイクが第１マイクとなり、乗員の前方視界の外側に配置されたマイクが第２マイクとなる。あるいは、第１マイクと第２マイクとは、所定位置の発話者からの音声に対して雑音抑圧手段が雑音抑圧可能な入力音声信号レベルの差を有する距離だけ離れて配置される。あるいは、第１マイクと第２マイクとは、一方が、所定位置の発話者からの音声を直接入力する位置に配置され、他方が、所定位置の発話者からの音声を、音声遮蔽部を介して入力する位置に配置される。
【００３８】
《音声処理装置のハードウェア構成》
図６は、本実施形態に係る音声処理装置２１０のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態においては、図２でも示したように、マイクやランプなどの制御部から離れて配置された構成要素を除いた、雑音抑圧回路と制御部とを音声処理装置２１０とするが、これに限定されない。いずれの構成を音声処理装置２１０に含ませてもよい。
【００３９】
図６で、ＣＰＵ６１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図３の各機能構成部を実現する。ＲＯＭ６２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびプログラムを記憶する。通信制御部６３０は、外部の処理部や内部の処理部と通信する。なお、通信は無線でも有線でもよい。
【００４０】
ＲＡＭ６４０は、ＣＰＵ６１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ６４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。６４１は、ランプ２３１を点灯し、雑音抑圧回路３１０を起動するため、起動条件を満足したことを示す起動フラグである。６４２は、音声抑圧回路３１０から出力された擬似音声信号データである。６４３は、通信制御部６３０を介して送信されるべき送信音声データである。６４４は、通信制御部６３０を介して受信された受信音声データである。６４５は、例えばスピーカ３６０から出力される出力音声データである。
【００４１】
ストレージ６５０は、データベースや各種のパラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。６５１は、起動フラグ６４１をＯＮにする条件である起動条件である。本実施形態では、スイッチ２２１の操作である。ストレージ６５０には、以下のプログラムが格納される。６５２は、全体の処理を実行させる音声処理プログラムである。６５３は、音声処理プログラム６５２において、起動処理を行う起動処理モジュールである。６５４は、音声処理プログラム６５２において、音声の送受信を制御する音声送受信モジュールである。
【００４２】
なお、図６には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、ＯＳなどの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
【００４３】
《音声処理装置の処理手順》
図７は、本発明の第２実施形態に係る音声処理装置２１０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図６のＣＰＵ６１０によりＲＡＭ６４０を使用しながら実行される。いずれでもない場合は、ステップＳ７３１において、その他の処理を行う。
【００４４】
まず、ステップＳ７１１において、起動条件を満足したがが判定される。本実施形態では、スイッチ２２１のＯＮである。また、ステップＳ７２１において、停止条件を満足したかが判定される。本実施形態では、スイッチ２２１のＯＦＦである。
【００４５】
起動条件を満足するとステップＳ７１３に進んで、雑音抑圧回路３１０を起動する。次に、ステップＳ７１５において、音声送受信部３４０による音声送受信処理を起動する。そして、ステップＳ７１７において、第１マイク方向に配置されたランプ２３１を点灯させて起動を報知する。
【００４６】
停止条件を満足するとステップＳ７２３に進んで、ランプ２３１を消灯して停止を報知する。次に、ステップＳ７２５において、音声送受信部３４０による音声送受信処理を停止する。そして、ステップＳ７２７において、雑音抑圧回路３１０を停止する。なお、上述したように、雑音抑圧はしないが第１マイクからの音声の入力を続けてもよい。
【００４７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記第２実施形態と比べると、雑音抑圧回路３１０で雑音抑圧された擬似音声信号は録音される点で異なる。本実施形態によれば、運転者は点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が録音されることになる。
【００４８】
《音声処理システムの機能構成》
図８は、本実施形態に係る音声処理システム８００の機能構成を示すブロック図である。
【００４９】
図８は、第２実施形態の図３の音声送受信部３４０が、録音部８４０に置き換えられたのみである。なお、図示しないが、音声信号はデジタル化されて圧縮されることが望ましい。さらに、暗号化してもよい。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５０】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記第２および第３実施形態と比べると、起動部の起動条件がスイッチの操作でなく、発話者の“呼びかけ”や“コマンド”である点で異なる。本実施形態によれば、運転者は手による操作無しに、点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声を入力できる。
【００５１】
《音声処理システムの機能構成》
図９は、本実施形態に係る音声処理システム９００の機能構成を示すブロック図である。
【００５２】
図９は、第２実施形態の図３の起動部３２０が、起動部９２０に置き換えられたのみである。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５３】
起動部９２０は、発話者が呼び掛ける言葉、あるいは命令またはコマンドの音声をあらかじめ音声登録部９２２に登録する。図９には、例として、“もしもし”や“スタート”が図示されている。比較部９２１において、第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａと音声登録部９２２とが比較されて、合致すれば起動条件が満足されたとして、報知部３３０のランプ２３１を点灯し、雑音抑圧回路３１０を起動する。
【００５４】
なお、起動部９２０での音声信号は、アナログ信号であってもデジタルデータであってもよい。また、音声認識装置が搭載されているのであれば、簡単な言葉なので、音声信号でなく雑音抑圧なしに音声認識した結果に基づいた比較をすれば、もっと多様な言葉が可能になる。一方、音声信号の処理であれば、あらかじめ運転者など個人の音声信号を登録しておけば、音声信号により人物の特定も可能となるので、有用である。
【００５５】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記第２乃至第４実施形態と比べると、第１マイクやスイッチ、ランプ、スピーカなどがカーナビゲーション装置で代行される点で異なる。本実施形態によれば、発話者はカーナビゲーション装置に注目して発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声を入力できる。
【００５６】
《音声処理システムの機能構成》
図１０は、本実施形態に係る音声処理システム１０００の機能構成を示すブロック図である。
【００５７】
図１０において、第１マイク２０１と、スイッチ（通話ボタン１０１１）と、ランプ（通話中の表示１０１２）と、スピーカ１０１３とが、カーナビゲーション装置１０１０に配置あるいは含まれている。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。なお、本実施形態では、カーナビゲーション装置の画面上の表示により、発話方向および発話タイミングを視覚的に報知しているが、他の方法でもよい。例えば、フロントガラスに画像を投影して、発話方向および発話タイミングを視覚的に報知してもよい。
【００５８】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記第２乃至第５実施形態と比べると、雑音抑圧回路で雑音抑圧された擬似音声信号が、音声認識に使用される点で異なる。本実施形態によれば、発話者は点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声による正確な音声認識とデータ処理ができる。
【００５９】
《音声処理システムの機能構成》
図１１は、本実施形態に係る音声処理システム１１００の機能構成を示すブロック図である。
【００６０】
図１１においては、雑音抑圧回路３１０から出力される擬似音声信号を、音声認識部１１２０で認識する。認識結果のデータはデータ処理部１１４０に送られて処理される。かかるデータ処理には、送受信や記憶などが含まれてもよい。また、カーナビゲーション装置に転送されて、カーナビゲーションの指示として使用されてもよい。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００６１】
《雑音抑圧回路》
図１２は、本実施形態に係る雑音抑圧回路３１０の構成３１０−４を示す図である。図１１の雑音抑圧回路３１０には、図４Ａ〜図４Ｃに示された回路を使用してもよいが、図１２の構成３１０−４が音声認識の向上のためには好適である。
減算器４０１および適応フィルタＮＦ４０２の構成や動作については、第４Ａ乃至図４Ｂと同様であるので、説明は省略する。図１２の雑音抑圧回路は、雑音がゆっくり変動するという知識を用いて、変化する雑音に追従する雑音推定方法であるＷｉＮＥ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を行う雑音推定部１２０１を有する。そして、雑音推定部１２０１の出力に基づいて、音声認識が知っている音に近づけるようにフィルタリングを行う音声強調方法であるＭＢＷ（Ｍｏｄｅｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｗｉｅｎｅｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）を行う音声強調部１２０２を有する。かかる構成により、音声認識向けに雑音抑圧に加えて、強力に雑音除去と音声強調とを行うことができる。ＷｉＮＥについては、特開２００２−２０４１７５号公報及び特開２００６−３３７４１５号公報に詳しい説明がある。一方、ＭＢＷについては、特開２００７−０３３９２０号公報に詳しい説明がある。
【００６２】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、雑音抑圧回路３１０（または、音声認識部）を駆動中に、発話者が第１マイクとは異なる方向を向いて発生する場合、特に第２マイクの方向に発声する場合に対処するものである。本実施形態においては、第１マイクと第２マイクとの入力音声信号の差から、発話者の向きが異なることを認識して、雑音抑圧や音声認識の処理をその間、中断するように制御する。本実施形態によれば、発話者が起動中に別の方向を向いたりした場合であっても、車内雑音の抑圧を適切に行ない、雑音抑圧された音声による正確な音声認識とデータ処理を実現する。
【００６３】
《音声処理システムの機能構成》
図１３は、本実施形態に係る音声処理システム１３００の機能構成を示すブロック図である。
【００６４】
図１３においては、音声入力制御部１３２０が、第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａと第２マイクからの第２入力音声信号２０２ａとの差から、起動中であっても、雑音抑圧回路３１０や音声認識部１１２０などの処理を中断する。なお、音声認識部１１２０が破線であるのは、音声認識部１１２０が無い実施形態でも適用可能であることを示す。また、後続処理部１３４０は、今までの実施形態の音声送受信などの処理を含むあらゆる処理を含むものとして図示している。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００６５】
《音声入力制御部の構成》
図１４Ａは、本実施形態に係る音声入力制御部１３２０の構成を示すブロック図である。
【００６６】
図１４Ａの音声入力制御部１３２０においては、減算器１４２１により、入力した第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａと第２マイクからの第２入力音声信号２０２ａとの差分値１４２１ａを取る。差分値１４２１ａは、比較部１４２２において閾値Ｔｈ１と比較され、閾値ＴＨ１以下であればＬｏｗの出力信号１４２２ａを出力する。ＡＮＤゲート１４２３においては、出力信号１４２２ａがＬｏｗの場合には阻止されて、音声入力制御部１３２０の出力制御信号１３２０ａはＬｏｗとなる。したがって、図１３から明らかなように、雑音抑圧回路３１０や音声認識部１１２０の処理は、出力信号１４２２ａがＬｏｗの間、中断される。
【００６７】
《音声入力制御部の動作》
図１４Ｂは、本実施形態に係る音声入力制御部１３２０の動作１４００を示すタイミングチャートである。
【００６８】
図１４Ｂの最上段は、スイッチ２２１による起動部３２０からの起動信号３２０ａである。２段目は、差分値１４２１ａと閾値Ｔｈ１とである。３段目の比較部１４２２の出力信号１４２２ａは、差分値１４２１ａが閾値Ｔｈ１を越えない場合に、Ｌｏｗとなる。したがって、起動信号３２０ａがＨｉｇｈであっても、第１入力音声信号レベルと第２入力信号レベルとの差分が閾値以下の場合、あるいは符号が反転した場合には、音声入力制御部１３２０の出力制御信号１３２０ａがＬｏｗとなって、処理は中断する。
【００６９】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、起動部が雑音抑圧回路３１０（または、音声認識部）を駆動中、発話者が第１マイクとは異なる方向を向いて発生する場合、特に第２マイクの方向に発声する場合の、その時の音声認識の間違いに対処するものである。本実施形態においては、第１マイクと第２マイクとの入力音声信号の差から、発話者の向きが異なることを認識して、その間の音声認識の結果を破棄するように制御する。本実施形態によれば、発話者が起動中に別の方向を向いたりした場合の間違った音声認識を防ぐことができる。
【００７０】
《音声処理システムの機能構成》
図１５は、本実施形態に係る音声処理システム１５００の機能構成を示すブロック図である。
【００７１】
図１５においては、音声認識部１１２０の出力である音声認識結果をバッファリングする認識データバッファ１５３０が設けられる。認識出力制御部１５２０が、第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａと第２マイクからの第２入力音声信号２０２ａとの所定期間の平均値の差分から、音声認識部１１２０による誤った認識結果を、認識データバッファ１５３０から破棄する。なお、後続処理部１３４０は、図１３同様に、今までの実施形態の音声送受信などの処理を含むあらゆる処理を含むものとして図示している。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００７２】
《認識出力制御部の構成》
図１６Ａは、本実施形態に係る認識出力制御部１５２０の構成を示すブロック図である。
【００７３】
図１６Ａの認識出力制御部１５２０においては、第１バッファ１６２１と第１平均部１６２２とによって、入力した第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａの所定期間の平均値１６２２ａが出力される。また、第２バッファ１６２３と第２平均部１６２４とによって、入力した第２マイク２０２からの第２入力音声信号２０２ａの所定期間の平均値１６２４ａが出力される。比較部１６２５は、第１入力音声信号２０１ａの所定期間の平均値１６２２ａと第２入力音声信号２０２ａの所定期間の平均値１６２４ａとを比較する。そして、第１マイク２０１からの平均値１６２２ａが大きければ、発話者は基本的には第１マイク２０１を向いていると判断して、出力信号１６２５ａをＨｉｇｈとする。もし、第１マイク２０１からの平均値１６２２ａが小さければ、発話者がよそを見ていると判断して出力信号１６２５ａをＬｏｗとする。ＡＮＤゲート１５２６において認識データバッファ１５３０への出力制御信号１５２０ａをＬｏｗとして、認識データバッファ１５３０にバッファされた、所定期間の認識結果を破棄する。
【００７４】
《認識出力制御部の動作》
図１６Ｂは、本実施形態に係る認識出力制御部１５２０の動作１６００を示すタイミングチャートである。
【００７５】
図１６Ｂの最上段は、スイッチ２２１による起動部３２０からの起動信号３２０ａである。２段目は、差分値１４２１ａと閾値Ｔｈ１とである。比較部１４２２の出力信号１４２２ａは、第１入力音声信号２０１ａの平均値１６２２ａと第２入力音声信号２０２ａの平均値１６２４ａとである。３段目の比較部１６２５の出力信号１６２５ａは、平均値１６２２ａよりも平均値１６２４ａが大きい場合にＬｏｗとなる。したがって、起動信号３２０ａがＨｉｇｈであっても、第１入力音声信号レベルの所定期間の平均値が第２入力信号レベルの所定期間の平均値より小さくなった場合、認識出力制御部１５２０の出力制御信号１５２０ａがＬｏｗとなる。つまり、認識データバッファ１５３０の認識結果は破棄される。
【００７６】
［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記実施形態のように起動部が発話者の起動操作で起動信号を発生するのではなく、第１マイクと第２マイクとの入力から自動的に起動部が起動信号を発生する。また、その停止も第１マイクと第２マイクとの入力から自動的に行う。本実施形態によれば、発話者が特別な操作をすることなく、発話者が点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が入力できることになる。
【００７７】
《音声処理システムの機能構成》
図１７は、本実施形態に係る音声処理システム１７００の機能構成を示すブロック図である。
【００７８】
図１７には、雑音抑圧回路３１０の前段に音声信号バッファ１７３０が設けられている。そして、起動部１７２０には、第１マイク２０１の第１入力音声信号２０１ａと第２マイク２０２の第２入力音声信号２０２ａとが入力されて、それらから起動信号１７２０ａは生成される。音声信号バッファ１７３０は、起動部１７２０の処理の遅延で、必要な音声信号が無くならないように起動部１７２０の遅延時間分の音声信号をバッファしている。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００７９】
《起動部の機能構成》
図１８は、本実施形態に係る起動部１７２０の機能構成を示すブロック図である。
【００８０】
図１８において、第３バッファ１８２１と第３平均部１８２２とによって、入力した第１マイク２０１からの第１入力音声信号２０１ａの所定期間の平均値１８２２ａが出力される。また、第４バッファ１８２３と第４平均部１８２４とによって、入力した第２マイク２０２からの第２入力音声信号２０２ａの所定期間の平均値１８２４ａが出力される。減算器１８２５は、平均値１８２２ａと平均値１８２４ａとの差分値１８２５ａを算出する。比較部１８２６は差分値１８２５ａを閾値Ｔｈ２と比較し、差分値１８２５ａが閾値Ｔｈ２より大きくなれば、出力信号１８２６ａをＨｉｇｈとする。すなわち、発話者が第１マイク２０１を向いていると判断する。そして、セット／リセットのフリップフロップ（以下、Ｆ／Ｆ）１８２７をセットして、起動部１７２０から起動信号１７２０ａを出力する。一方、差分値１８２５ａが閾値Ｔｈ２より小さくなれば、出力信号１８２６ａをＬｏｗとする。すなわち、発話者が第１マイク２０１を向いていない、あるいは発話していないと判断する。そして、セット／リセットのフリップフロップ（以下、Ｆ／Ｆ）１８２７をリセットして、起動部１７２０からの起動信号１７２０ａをＯＦＦとする。
【００８１】
したがって、第１マイク２０１からの平均値１８２２ａが第２マイク２０２からの平均値１８２４ａより大きくなると雑音抑圧回路３１０などを起動する。一方、第１マイク２０１からの平均値１８２２ａが第２マイク２０２からの平均値１８２４ａより小さくなると雑音抑圧回路３１０などの起動を停止する。
【００８２】
［第１０実施形態］
次に、本発明の第１０実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記実施形態のように音声入力用のマイクと雑音入力用のマイクとが決まっていない。本実施形態に係る音声処理システムは、所定の選択条件に従って、異なる位置に設けられた複数のマイクから第１マイクと第２マイクとを選択する選択手段を備えている。本実施形態においては、上記の所定の選択条件は、前記発話者のマイク選択操作であり、選択手段は、発話者のマイク選択操作に従って第１マイクと第２マイクとを選択する。本実施形態によれば、特定の位置の発話者の音声ばかりでなく、指示をした発話者が点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が入力できることになる。
【００８３】
なお、本実施形態においては、２つのマイクから所望音声を入力するマイクを指示する例を示すが、２つのマイクに限定されず複数のマイクから音声入力用のマイクを指示してもよい。
【００８４】
《音声処理システムの機能構成》
図１９は、本実施形態に係る音声処理システム１９００の機能構成を示すブロック図である。図１９では、運転席にある運転者が発話する場合に操作する運転席スイッチと、助手席にある助手席の乗員が発話する場合に操作する助手席スイッチとを有する例を説明するが、これに限定されない。
【００８５】
図１９に示すように、本実施形態に係る音声処理システム１９００は、図３で説明した第２実施形態の構成に加えて、起動部１９２０、報知部１９３０、マイク選択部１９４０、およびスイッチ回路１９５０を備えている。
起動部１９２０は、運転席スイッチ１９２１および助手席スイッチ１９２２と、２つのスイッチの操作を論理和するＯＲゲート１９２３とを有する。起動部１９２０からの起動信号１９２０ａは、ＯＲゲート１９２３からの出力であり、運転席スイッチ１９２１と助手席スイッチ１９２２とのいずれかが操作されるとＨｉｇｈとなる。起動信号１９２０ａは、後続処理部１９６０も起動する。運転席スイッチ１９２１と助手席スイッチ１９２２とに対応して、報知部１９３０は運転席用マイクランプ１９３１と助手席用マイクランプ１９３２とを有している。運転席の乗員と助手席の乗員とにそれぞれの第１マイクの位置を報知する。
【００８６】
マイク選択部１９４０は、セット・リセットＦ／Ｆ１９４１を備えている。運転席スイッチ１９２１と助手席スイッチ１９２２との操作信号は、セット・リセットＦ／Ｆ１９４１のセット端子（Ｓ）とリセット端子（Ｒ）とに入力される。セット・リセットＦ／Ｆ１９４１の真値からの出力信号１９４０ａは、雑音抑圧回路３１０の前段に設けているスイッチ回路１９５０を切り替える。スイッチ回路１９５０における図１９のスイッチ位置は、雑音抑圧回路３１０の音声入力端子（上方）に第１入力音声信号２０１ａが入力し、雑音抑圧回路３１０の雑音入力端子（下方）に第２入力音声信号２０２ａが入力する状態になっている。マイク選択部１９４０の出力信号１９４０ａが変わると、破線で示したように、雑音抑圧回路３１０の音声入力端子（上方）に第２入力音声信号２０２ａが入力し、雑音抑圧回路３１０の雑音入力端子（下方）に第１入力音声信号２０１ａが入力する状態になる。
【００８７】
このような構成により、運転席スイッチ１９２１を運転席の乗員が操作すると、第１マイク２０１が音声入力用となり第２マイク２０２が雑音入力用になる。そして、第１マイク２０１に向かって運転席の乗員が発話するように運転席用マイクランプ１９３１が点灯する。一方、助手席スイッチ１９２２を助手席の乗員が操作すると、第２マイク２０２が音声入力用となり第１マイク２０１が雑音入力用になる。そして、第２マイク２０２に向かって助手席の乗員が発話するように助手席用マイクランプ１９３２が点灯する。
【００８８】
なお、ここで、第２マイク２０２は、図５Ａおよび図５Ｂで示した助手席前のダッシュボードにあるものとするが、これに限定されない。前述のように、複数のマイクを様々な位置に配置可能であれば、それぞれの座席にスイッチ、マイク、ランプを設置してよい。
【００８９】
［第１１実施形態］
次に、本発明の第１１実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、上記第１０実施形態のように、発話者の指示に従って第１マイクと第２マイクとを決定するのではなく、第１マイクと第２マイクとが自動的に切り替えられる。本実施形態によれば、どの発話者であっても点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が入力できることになる。
【００９０】
なお、本実施形態においては、２つのマイクから所望音声を入力するマイクを自動選択する例を示すが、２つのマイクに限定されず複数のマイクから音声入力用のマイクを自動選択してもよい。
【００９１】
《音声処理システムの機能構成》
図２０は、本実施形態に係る音声処理システム２０００の機能構成を示すブロック図である。
【００９２】
図２０において、スイッチ回路１９５０は、第１０実施形態と同様である。本実施形態においては、スイッチ回路１９５０と雑音抑圧回路３１０との間に音声信号バッファ２０５０が設けられる。かかる音声信号バッファ２０５０は、起動部２０２０の遅延により必要な音声信号が失われないようにするためのものである。
【００９３】
図２０には、バッファと平均部とを有して第１入力音声信号２０１ａと第２入力音声信号２０２ａとの所定期間の平均値から、起動信号２０２０ａを生成する起動部２０２０を有する。起動信号２０２０ａは、後続処理部２０６０をも駆動する。また、同様にバッファと平均部とを有して、スイッチ回路１９５０の切り替えおよび乗値部２０３０のランプの切り替えを行う切り替え信号２０４０ａを生成するマイク選択部２０４０を有する。
【００９４】
図２０の起動部２０２０およびマイク選択部２０４０の動作については、今までの実施形態における説明から明白であり、煩雑さをさけるためここでは詳細は省略する。
【００９５】
［第１２実施形態］
次に、本発明の第１２実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態に係る音声処理システムは、今までの実施形態のように、発話者の指示やマイクからの入力音声信号によって報知部３３０と雑音抑圧回路３１０などとを駆動するのではない。本実施形態では、カメラなどの撮像装置によって黒目の位置から目線を検出し、発話者の目線に従って駆動信号を制御する。本実施形態によれば、所望のマイクの方向を向いて発話しさえすれば、車内雑音の抑圧された音声が入力できることになる。
【００９６】
《音声処理システムの機能構成》
図２１は、本実施形態に係る音声処理システム２１００の機能構成を示すブロック図である。
【００９７】
図２１においては、カメラ２１４０と、カメラ２１４０からの映像から目線を判定する目線判定部２１２１を有する起動部２１２０とが、上述の実施形態とは異なっている。起動部２１２０は、目線判定部２１２１の目線判定結果から発話者の目線がマイクの方向を向いていると判定すれば、起動信号２１２０ａを出力する。起動信号２１２０ａは、雑音抑圧回路３１０、音声認識部１１２０、後続処理部２１５０を起動する。目線判定部２１２１の処理は、基地であるのでその詳細な説明は省略する。
【００９８】
［第１３実施形態］
次に、本発明の第１３実施形態に係る音声処理システムについて説明する。第１２実施形態では、カメラによる映像からの発話者の視線は、起動部の起動心号のために使用された。本実施形態に係る音声処理システムでは、起動中であっても、発話者の目線により起動を中断する。なお、本実施形態の発想は、発話者の向きを判定するための情報が異なるが、第７実施形態と類似である。本実施形態によれば、発話者が起動中に別の方向を向いたりした場合であっても、車内雑音の抑圧を適切に行ない、雑音抑圧された音声による正確な音声認識とデータ処理ができる。
【００９９】
《音声処理システムの機能構成》
図２２は、本実施形態に係る音声処理システム２２００の機能構成を示すブロック図である。
【０１００】
図２２において、上述の実施形態と異なるのは、音声入力制御部２２２０のＡＮＤゲート２２２１において、起動部３２０からの起動信号３２０ａをカメラ２１４０からの映像により発話者の目線を判定した目線判定部２２３０の出力がゲートする点である。かかる構成により、起動部３２０からの起動信号３２０ａがＨｉｇｈで報知部３３０のランプ２３１が点灯している場合であっても、発話者の目線がマイクを見ていないと判定されれば、駆動を停止する。
【０１０１】
［第１４実施形態］
次に、本発明の第１４実施形態に係る音声処理システムについて説明する。今までの実施形態は、車両内における乗員の発話についてその構成と動作を説明した。本実施形態では、会議室などの部屋における本発明の適用例を説明する。本実施形態においては、部屋のテーブルに配置された複数のマイクの中から、音声入力用マイク（第１マイク）と雑音入力用マイク（第２マイク）とを発話者の指示により、あるいは自動的に選択して、第１マイクをランプの点灯などで報知する。本実施形態によれば、部屋においても、発話者が点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、室内雑音の抑圧された音声が入力されることになる。
【０１０２】
《音声処理システムの機能構成》
図２３は、本実施形態に係る音声処理システム２３００の機能構成を示すブロック図である。
【０１０３】
図２３においては、テーブル２３２０の回りに５人の発話者２３０１〜２３０５が着席して、会話をしている。図示はしないが、テレビ会議であってもよい。テーブル２３２０には、第１マイク２０１と第２マイク２０２とが設置されている。また、第１マイク２０１の側には第１マイク２０１が音声入力用であることを報知するランプ２３３１が配置される。一方、第２マイク２０２の側には第２マイク２０２が音声入力用であることを報知するランプ２３３２が配置される。なお、図示しないが、第１０実施形態のように、発話者が音声入力用マイクを指示する場合には、スイッチがそれぞれのマイク付近に配置されてよい。
【０１０４】
音声処理装置２３１０は、上述の実施形態、特に第１０実施形態または第１１実施形態と同ような構成の、雑音抑圧回路、起動部、マイク選択部、ランプ選択部を有している。音声処理装置２３１０は、発話者２３０１および２３０２が発話した場合には、ランプ２３３１が点灯して第１マイク２０１が音声入力用に設定され、第２マイク２０２は雑音入力用に設定される。一方、発話者２３０２乃至２３０５が発話した場合には、ランプ２３３２が点灯して第２マイク２０２が音声入力用に設定され、第２マイク２０１は雑音入力用に設定される。
【０１０５】
［第１５実施形態］
次に、本発明の第１５実施形態に係る音声処理システムについて説明する。本実施形態は、ユビキタス環境における本発明の適用例を説明する。本実施形態においては、室内の家電の操作を家電に話しかけることで実現する環境において、部屋の天井に雑音入力用の第２マイクを配置し、各家電には音声入力用の第１マイクになりえるマイクと報知ランプとを配置する。そして、各家電への指示を正確に認識するように操作する。本実施形態によれば、発話者が点灯したランプの方向を向いて発話しさえすれば、室内雑音の抑圧された音声で各家電を操作できる。
【０１０６】
《音声処理システムの機能構成》
図２４は、本実施形態に係る音声処理システム２４００の機能構成を示すブロック図である。
【０１０７】
図２４においては、室内に空調機（エアコン）と、テレビと、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、電話機とが設置されている。そして、エアコンには、マイク２０１−１とランプ２４０１−１とが配置されている。また、テレビには、マイク２０１−２とランプ２４０１−２とが配置されている。ＰＣには、マイク２０１−３とランプ２４０１−３とが配置されている。電話機には、マイク２０１−４とランプ２４０１−４とが配置されている。そして、部屋の天井には、雑音入力用の第２マイク２０２が配置されている。
【０１０８】
各マイク２０１−１〜２０１−４からの入力音声信号は、マイク選択部２４１０に入力される。マイク選択部２４１０は、第２マイク２０２の入力音声信号レベルより閾値以上に大きな入力音声信号を第１マイクとして選択する。マイク選択部２４１０で選択された第１入力音声信号と、第２マイク２０２の第２入力音声信号とは、雑音抑圧回路３１０に入力される。同時に、その入力音声信号を入力したマイクを識別する第１マイクＩＤをランプ選択部２４２０に出力する。ランプ選択部２４２０は、第１マイクＩＤに対応して音声入力用の第１マイクに選択されたマイクと共に配置されたランプを点灯させる。
【０１０９】
雑音抑圧回路３１０から出力された擬似音声信号は、音声認識部１１２０で認識されて、データ処理部１１４０で処理される。本実施形態では、例えば、エアコンであれば温度や風量設定など、テレビであればチャネルや音量、さらにデジタル通信など、ＰＣであればインターネットへの接続やダウンロードなど、電話機であれば自動ダイヤルや会話などを音声で行うことができる。
【０１１０】
なお、本実施形態では、室内のみを示したが、屋外における案内や相談ターミナル、デジタルサイネージなどにおいても適用が可能である。
【０１１１】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について詳述したが、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【０１１２】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する制御プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、あるいはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるＷＷＷ（World Wide Web）サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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