(57)【要約】【課題】利用者が入力したい音節を、利用者が入力した音声から、確度高く認識する音声入力装置及び音声入力方法を提供すること。【解決手段】音声を音声信号に変換して出力する音声入力手段２０２と、音声入力手段２０２が出力する音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識する音声認識手段２０３と、音声認識手段２０３が行った認識の結果の採用・不採用を判定する認識結果採用判定手段２０４とを備え、利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾に持つ１つの語を作り、該語を音声として音声入力手段２０２に入力したときに、音声認識手段２０３が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、認識結果採用判定手段２０４は、音声認識手段２０３が認識した語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定する音声入力装置を構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音声を音声信号に変換して出力する音声入力手段と、該音声入力手段が出力する音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識する音声認識手段と、該音声認識手段が行った認識の結果を採用するか否か、を判定する認識結果採用判定手段と、入力音声を認識する際に用いる認識用音節辞書とを備えた音声入力装置であって、
利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾とに持つ１つの語を作り、該語を音声として該音声入力手段に入力したときに、該音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、該認識結果採用判定手段は、該音声認識手段が認識した語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定することを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】
入力される音声を音声信号に変換して出力する音声入力手段と、該音声入力手段が出力する音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識する音声認識手段と、該音声認識手段が行った認識の結果を採用するか、該結果の確認を利用者に求めるか、あるいは、音声の再入力を利用者に求めるか、を判定する認識結果採用判定手段と、入力音声を認識する際に用いる認識用音節辞書と、音声認識結果に応じた装置側の応答内容を生成する応答生成手段とを備えた音声入力装置であって、
利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾とに持つ１つの語を作り、該語を音声として該音声入力手段に入力したときに、該音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、該認識結果採用判定手段は、該音声認識手段が認識した語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定し、
該音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致しない場合、該認識結果採用判定手段は、該認識の尤度に応じて、認識結果の確認を利用者に求めるか、あるいは、音声の再入力を利用者に求めるか、を判定することを特徴とする音声入力装置。
【請求項３】
入力される音声を音声信号に変換して出力する音声入力手段と、該音声入力手段が出力する音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識する音声認識手段と、該音声認識手段が行った認識の結果を採用するか、該結果の確認を利用者に求めるか、あるいは、音声の再入力を利用者に求めるか、を判定する認識結果採用判定手段と、入力音声を認識する際に用いる認識用音節辞書と、音声認識結果に応じた装置側の応答内容を生成する応答生成手段とを備えた音声入力装置であって、
利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾とに持つ１つの語を作り、該語を音声として該音声入力手段に入力したときに、該音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、該認識結果採用判定手段は、該音声認識手段が認識した語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定し、
該音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致しない場合、
該語頭の１音節が認識される際の語頭認識尤度と、該語尾の１音節が認識される際の語尾認識尤度とが共に、あらかじめ定められた第１のしきい値を超え、さらに、該語頭認識尤度と該語尾認識尤度との間の差があらかじめ定められた第２のしきい値を超えていれば、該認識結果採用判定手段は、他方よりも高い認識尤度で認識された語頭または語尾の１音節が、利用者が入力したい音節と一致しているか否かの確認を利用者に求める、と判定し、
該語頭認識尤度と該語尾認識尤度とが共に該第１のしきい値を超え、さらに、該語頭認識尤度と該語尾認識尤度との間の差が該第２のしきい値以下であれば、該認識結果採用判定手段は、該語頭の１音節と該語尾の１音節との中から１つを、利用者が入力したい音節として、選択することを利用者に求める、と判定し、
該語頭認識尤度と該語尾認識尤度との一方または両方が該第１のしきい値以下であれば、該認識結果採用判定手段は、利用者に再度の音声入力を求める、と判定することを特徴とする音声入力装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の音声入力装置において、前記認識用音節辞書は語頭の音節グループと不要語グループと語尾の音節グループとから構成され、語頭の音節グループと語尾の音節グループとが入力音声との照合に使用されることを特徴とする音声入力装置。
【請求項５】
入力される音声を音声信号に変換し、該音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識し、該認識の結果を採用するか否か、を判定する音声入力方法であって、
利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾とに持つ１つの語を作り、該語を音声として入力したときに、該音声を音声信号に変換し、該音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識し、認識された語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、該認識された語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定することを特徴とする音声入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声入力装置及び音声入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間が発話した内容をそのまま仮名漢字混じりの文章に書き起こし可能な音声認識装置が、例えば下記特許文献１に記載されているように、開発されている。このような音声認識装置における音声認識方法（ディクテーション技術などと呼ばれている）は、大量の発話波形ファイルから作成される音響モデルと、大量のテキスト情報から文法を作成した言語モデルの２つのモデルを用いて、認識可能な単語辞書を読み込み、入力発話波形とのパターンマッチング処理（照合処理の一つ）を行うことで実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記方法においては、単語辞書を読み込み、入力発話波形との照合をすることで最終的な認識結果を返しているので、辞書に登録されていない発話がなされると、認識結果を出力することができない。しかしながら、音声認識を行う際に、必ずしも仮名漢字混じりのテキストデータの入力を必要としない場合がある。例えば、カーナビゲーションの５０音検索などを行う場合、現在は、手操作で５０音表から検索を行いたい施設の名称を仮名文字入力している。ユーザの入力に対して、システムは読み方が一致している施設を出力する。このような場面では、仮名漢字混じりで施設名を入力する必要はなく、よみ仮名だけが正しく入力されることが望まれる。前述のディクテーション技術を用いた場合、対象となる施設が単語辞書に登録されていないと、認識結果が出力できないので、ユーザは対象施設名称をいつまでも入力できないことになる。
【０００５】
従来技術は、このような問題を解決するために、次のような方法を用いている。すなわち、日本語の単語は５０音と呼ばれる音節の組合せによって構成されているので、音声認識では、１音節ずつを認識できる方法を用いる。例えば、「かながわ」という発話が入力されると、「か」「な」「が」「わ」という各音節が１つずつ認識結果として出力できるものである。
【０００６】
しかし、この従来技術にも解決すべき問題がある。上記の例「かながわ」という発話された場合、音節「なが」は音素［ｎａｇａ］と記述されるが、このとき、子音ｇは発話時に、ごくわずかな破裂が含まれるので、音響的には無音区間が含まれる。また、ｇの音は、雑音に近いような特性で、広い周波数帯に音成分が含まれる。これに対して、音節「かな」は音素［ｋａｎａ］で構成されるが、このとき、子音ｎは子音ｇのような破裂が無く、周波数成分も比較的低い周波数帯に集中するので、前後の母音との境界があいまいになることが多い。このような状況では、音節の「か」と「な」を正しく切り分けるときに、音節の境界の誤検出が発生することが多くなり、音声認識結果として、正しく「かながわ」が出力できない。すなわち、１文字（１音節）毎の認識をする場合、各音節で切り分けることが難しい場合があり、誤検出が発生し、確実に１文字ずつの認識を正確にできない場合がある。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、利用者が入力したい音節を、利用者が入力した音声から、確度高く認識する音声入力装置及び音声入力方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾に持つ１つの語を作り、該語を音声として入力したときに、該音声入力を音声信号に変換し、該音声信号における語頭の１音節と語尾の１音節とを認識し、認識された語頭の１音節と語尾の１音節とが一致した場合、該認識された語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定する音声入力装置を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施によって、利用者が入力したい音節を、利用者が入力した音声から、確度高く認識する音声入力装置及び音声入力方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の詳細を実施の形態例によって説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態例である音声入力装置の構成を示す図である。
【００１２】
本音声入力装置は、利用者が入力させたい１つの音節（１文字音声）を語頭と語尾とに持つ１つの語を利用者に発話してもらい、その発話音声の語頭と語尾の音節を認識することによって、利用者が入力させたい１つの音節を認識する音声入力装置である。
【００１３】
図１に示した本発明に係る音声入力装置は、マイクロフォンなどを構成要素とする、音声入力を音声信号に変換して出力する音声入力手段２０２と、音声入力開始を指示するためのスイッチなどを構成要素とする音声操作開始指示手段２０１と、音声として入力され、音声入力手段２０２によって変換された音声信号における語尾及び語頭の音節を認識するための音声認識手段２０３と、その認識のための音節を記述した認識用音節辞書２０７と、音声認識手段２０３から得られた認識結果とその認識結果の尤度（確からしさ）から、入力を受理するか、確認ステップをはさむか、再度入力を求めるかを判定する認識結果採用判定手段２０４と、システム応答を生成するための応答用単語データベースである応答用ＤＢ２０８と、応答用ＤＢ２０８を用いて、利用者発話の受付け状態を示すための、音声認識結果に応じた装置側の応答内容を生成する応答生成手段２０５と、応答生成手段２０５で生成されたシステム応答を出力するための応答再生手段２０６とを構成要素とする。
【００１４】
以下、本音声入力装置における音声処理の流れを示す。
（１）利用者が音声入力を実行しようとしたときに、音声操作スイッチなどから構成される音声操作開始指示手段２０１から操作開始の指示を入力する。
（２）音声操作開始指示手段２０１より操作開始指示が入力されると、音声入力手段２０２は発話受付け可能状態になり、利用者の発話が入力されるのを待つ。
（３）利用者が、入力したい１つの音節を語頭と語尾に持つ１つの語を作り、該語を発話し、音声として音声入力手段２０２に入力したときに、音声認識手段２０３は認識用音節辞書２０７を用いて、音声入力手段２０２によって変換され出力された音声信号における語頭・語尾の１音節認識を行う。
（４）（３）で認識された語頭・語尾の１音節認識結果と、それぞれの尤度とから、利用者が入力させたい音節として認識結果を採用するか否かを、認識結果採用判定手段２０４が判定する。
（５）（４）で語頭・語尾の認識をして得た２つの１音節が一致している場合、システムは利用者が入力したいとする音節は認識した音節であると判断し、音声認識手段２０３が認識した語頭及び語尾の１音節を、利用者が入力したい音節として採用する、と判定する。
（６）（４）で語頭・語尾の認識した音節が異なった場合、認識した２つの音節の認識尤度でどちらが利用者が入力したかった音節かを確認すると判定する。
（７）（６）で２つ異なる音節を認識したが、２つの認識結果の尤度差が充分大きい場合は、尤度が大きい方の認識結果が利用者が入力したかった音節と判定し、利用者の確認を求める。すなわち、語頭の１音節が認識される際の語頭認識尤度と、語尾の１音節が認識される際の語尾認識尤度とが共に、あらかじめ定められた第１のしきい値を超え、さらに、該語頭認識尤度と該語尾認識尤度との間の差があらかじめ定められた第２のしきい値を超えていれば、認識結果採用判定手段２０４は、他方よりも高い認識尤度で認識された語頭または語尾の１音節が、利用者が入力したい音節と一致しているか否かの確認を利用者に求める、と判定する。
（８）（６）で２つの異なる音節を認識し、かつ、２つの認識結果の尤度の差があまり大きくない場合、２つの音節のうち、どちらの方が確からしいかといえないので、２つの結果から、どちらが入力したかった音節かを利用者に確認する、と判定する。すなわち、上記語頭認識尤度と語尾認識尤度とが共に上記第１のしきい値を超え、さらに、語頭認識尤度と語尾認識尤度との間の差が上記第２のしきい値以下であれば、認識結果採用判定手段２０４は、認識された語頭の１音節と語尾の１音節との中から１つを、利用者が入力したい音節として、選択することを利用者に求める、と判定する。
（９）（３）で認識した音節に対する認識尤度が、認識結果として採用するためのしきい値以下である場合、利用者に再度発話してもらうようにシステム応答を生成すると判定する。すなわち、上記語頭認識尤度と語尾認識尤度との一方または両方が上記第１のしきい値以下であれば、認識結果採用判定手段２０４は、利用者に再度の音声入力を求める、と判定する。
（１０）認識結果採用判定手段２０４で利用者発話の認識結果に対する判定が決まった後、応答生成手段２０５で判定結果に応じたシステム応答を生成する。
（１１）（７）の場合、尤度が高い方が利用者が入力したかった音節であろうと予測されるが、語頭・語尾で異なる音節が認識されてしまっているので、利用者に確認するため、「○ですか」といったような確認発話を行う。
（１２）（８）の場合、２つの認識結果に優劣をつけることができないので、利用者に「ＡですかＢですか」といったような確認発話を行う。
（１３）（９）の場合、利用者に再度発話をしてもらうように、「もう一度お話ください」といったような再発話を促す発話を行う。
【００１５】
以上、本発明に係る音声入力装置及び音声入力方法における１文字音声入力の流れについて説明した。
【００１６】
語頭と語尾の音節を認識するための認識用音節辞書２０７の構成を図２に示し、実行時の作用の流れを図３のフローチャートに記す。また、代表的な１文字音声入力時の対話例を図４に示す。図２に示すように、認識用音声辞書２０７は、語頭の音節グループと不要語グループと語尾の音節グループとから構成され、語頭の音節グループと語尾の音節グループとが、入力音声との照合に使用される。この場合の照合が良好であればあるだけ音声認識の尤度は高くなる。図４に示した対話例においては、利用者が入力したい「り」が音声入力装置に入力される過程における対話が示されている。
【００１７】
次に、本音声入力装置における音声処理の流れ（図３にフローチャートを示す）を、具体例で説明する。
【００１８】
下記の例は、利用者が「か」という音節を入力したいとき、「かながわのか」という発話が利用者によってなされた場合である。この例では、語頭の認識結果が「か」、語尾の認識結果が「な」で、「か」の認識結果の確からしさが「な」に比べ、充分大きい値であったと仮定する。
（１４）利用者が、音声操作開始指示手段２０１を用いて、音声入力を開始したいという信号を入力する。一般には、音声ボタンなどと呼ばれるボタンを押すことで、開始指示信号を入力することができる。
（１５）開始指示信号が入力されると、システムは音声入力手段２０２を起動し、利用者発話を受け取り可能な状態にする。音声入力手段２０２は音声録音用のマイクロフォンによって構成され、開始指示信号入力時点から、音声区間の終端が検出されるまでの時間、または、予め指定された音声区間の最大時間長に達するまで、入力される音を収録する。
（１６）前段にて、利用者発話が検出されると、該当する音声ファイルに対する音声認識処理を実行する。音声認識は、認識用音節辞書２０７から、図２に示すような音声認識辞書を音声認識手段２０３に読み込み実行する。音声認識辞書は、図２に示すように、語頭の音節グループと不要語グループと語尾の音節グループとから構成され、語頭の音節グループと語尾の音節グループとが、入力音声との照合に使用される。
（１７）音声認識手段２０３によって、語頭の認識結果「か」：尤度０．８５、語尾の認識結果「な」：尤度０．６５という結果が得られたとする。
（１８）認識結果採用判定手段２０４で、前記認識結果から、システムの振る舞いをどうするか決定する。
（１９）語頭・語尾の認識結果として採用するか否かのしきい値（上記第１のしきい値）をどこに設けるかによって、語頭・語尾の認識結果が有効であるのか、ないのかの区別が異なってくる。今回、このしきい値を０．６としたとき（０．６以下の尤度の認識結果は認識結果としての信頼度が低く、認識結果採用判定手段でシステムの振る舞いを決めるための認識結果として用いないとする）、語頭・語尾の認識結果のいずれも、このしきい値を上回るので、語頭・語尾の認識結果は２つとも有効であるものとする。
（２０）次に、得られた語頭・語尾の認識結果が一致しているか否かを確認する。ここで、一致していれば、受理すべき入力は一致した音節であるとして、利用者の確認無しに、発話受理応答を生成し、それを音声やディスプレイなどで利用者に提示し、次の入力を利用者に促すが、今回の例では、「か」と「な」なので、異なっている。よってどちらの方がより確からしいかによって入力音節の判定を行う必要がある。まず判定の基準となるのが、各音節を認識する際の確からしさ（尤度）である。２つの異なる音節認識結果間で尤度が大きく異なるのであれば、すなわち、上記語頭認識尤度と語尾認識尤度との間の差があらかじめ定められた第２のしきい値を超えていれば、他方よりも高い認識尤度で認識された語頭または語尾の音節が、利用者が入力したい音節である、と判定する。今回、上記第２のしきい値を０．１５とすれば、２つの認識尤度間にはこれよりも大きな差があるので、利用者が入力したい音節は、より高い認識尤度値を示している認識結果「か」である可能性が高い、と判定される。
（２１）判定結果から、応答生成手段２０５で利用者に対する応答を生成する。今回は、２つの認識結果が異なるものの、一方の値が他方より大きくなっているので、特定の１つの音節であろうと予想されるという結果になっている。よって、この情報を用いて、「［か］でよろしいですか」という確認応答を行うことになり、システム応答文が生成される。
（２２）生成されたシステム応答文は応答再生手段２０６で利用者に提供される。音声合成やあらかじめ録音していた音声の再生、またはディスプレイなどに表示することで、利用者に受理した入力を提示する。
（２３）利用者からの発話が「はい」の場合に、発話受理応答を生成し、それを音声やディスプレイなどで利用者に提示し、利用者からの発話が「いいえ」の場合に、発話不受理システム応答に移行した後、利用者からの発話待ちの状態に移行する。
【００１９】
なお、「ん」の入力については、例外的取り扱いをする。利用者に、例えば、「おしまいのうん」または「うんめいのうん」と発話してもらい、その発話の語頭の「お」と語尾の「ん」、または、語頭の「う」と語尾の「ん」を認識することによって、利用者が入力したい音節は「ん」であると判定する。この場合は、音声認識手段が認識した語頭の１音節と語尾の１音節とが一致しない場合となるので、上記（６）以下の流れを利用してもよいが、これとは異なり、語尾の１音節として「ん」を認識した場合には、無条件で、利用者に「［うん］ですか」という確認を求めてもよい。
【００２０】
上記の、本発明の実施の形態例において、上記（３）における語頭・語尾の１音節の認識は、１つの語の語頭・語尾以外の１音節の認識よりも容易であり、しかも、利用者が入力したい１音節を、語頭と語尾とにおいて計２回、認識しているので、確度高い音声認識が可能となる。
【００２１】
さらに、上記（６）から（１３）において、語頭・語尾の音節認識が異なった場合、認識した２つの音節の認識尤度に応じて、どちらが利用者が入力したかった音節かを確認する、と判定する流れを設けているので、補正や確認発話を行うことで、ユーザビリティを損なわず、確実な１音節の入力が可能になる。すなわち、確からしさ（尤度）を用いることにより、確認応答の省略が可能になり、入力時間の短縮ができる。また、１回の修正動作が、１文字ずつ対応付け可能なので、修正するのが容易である。
【００２２】
上記（１）から（５）までの音声処理の流れを実行できる音声入力装置及び音声入力方法は、それぞれ、請求項１に記載の音声入力装置の構成要件、及び、請求項５に記載の音声入力方法の構成要件を満足している。また、上記（１）から（１３）までの音声処理の流れを実行できる音声入力装置は、請求項２、３または４に記載の音声入力装置の構成要件を満足している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態例の構成を示す図である。
【図２】認識用音節辞書の構成を示す図である。
【図３】音声認識実行時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】１文字音声入力時の対話例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
２０１：音声操作開始指示手段、２０２：音声入力手段、２０３：音声認識手段、２０４：認識結果採用判定手段、２０５：応答生成手段、２０６：応答再生手段、２０７：認識用音節辞書、２０８：応答用ＤＢ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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