(57)【要約】【課題】  簡単な構成により、人が発した音声のみを確実に抽出することができる音声処理装置及び音声処理方法を提供することを課題とする。【解決手段】  人と装置との対話等の音声処理を行う音声処理装置であって、集音手段１０と、集音手段１０で集音した音声の特定周波数領域を通過させる特定周波数通過手段２０と、特定周波数通過手段２０を通過した音声に基づいて音声処理を行う音声処理手段２２と、音発生制御装置２２からの信号に基づいて音を発生させる音発生手段１１とを備え、特定周波数通過手段２０における特定周波数領域は音発生手段１１から発生される音の周波数領域とは異なる周波数領域に設定されることを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集音手段と、
前記集音手段で集音した音声の特定周波数領域を通過させる特定周波数通過手段と、
前記特定周波数通過手段を通過した音声に基づいて音声処理を行う音声処理手段と、
音発生制御装置からの信号に基づいて音を発生させる音発生手段と
を備え、
前記特定周波数通過手段における特定周波数領域は、前記音発生手段から発生される音の周波数領域とは異なる周波数領域に設定されることを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記音発生制御装置と前記音発生手段との間に、前記音発生制御装置からの信号に基づく音の第２の特定周波数領域を通過させる第２特定周波数通過手段を備え、
前記特定周波数通過手段における特定周波数領域と前記第２特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とは異なる周波数領域に設定されることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記特定周波数通過手段における特定周波数領域と前記第２特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とは交互に設定されることを特徴とする請求項２に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記集音手段で集音した音声を発した人物を特定する人物特定手段を備え、
前記特定周波数通過手段における特定周波数領域は、前記人物特定手段で特定した人物の音声の特徴に応じて変更されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の音声処理装置。
【請求項５】
前記人物特定手段は、前記集音手段で集音した音声の特徴を検出する特徴検出手段であることを特徴とする請求項４に記載の音声処理装置。
【請求項６】
前記特定周波数通過手段における特定周波数領域と前記第２の特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とを時間経過に応じて切り替えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の音声処理装置。
【請求項７】
集音ステップと、
前記集音ステップで集音した音声の特定周波数領域を通過させる特定周波数通過ステップと、
前記特定周波数通過ステップを通過した音声に基づいて音声処理を行う音声処理ステップと、
音発生制御装置からの信号に基づいて音を発生させる音発生ステップと
を含み、
前記特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域は、前記音発生ステップで発生される音声の周波数領域と異なる周波数領域に設定されることを特徴とする音声処理方法。
【請求項８】
前記音発生制御装置からの信号に基づく音の第２の特定周波数領域を通過させる第２特定周波数通過ステップを含み、
前記特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と前記第２特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とは異なる周波数領域に設定されることを特徴とする請求項７に記載の音声処理方法。
【請求項９】
前記特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と前記第２特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とは交互に設定されることを特徴とする請求項８に記載の音声処理方法。
【請求項１０】
前記集音ステップで集音した音声を発した人物を特定する人物特定ステップを含み、
前記特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域は、前記人物特定ステップで特定した人物の音声の特徴に応じて変更されることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の音声処理方法。
【請求項１１】
前記人物特定ステップは、前記集音ステップで集音した音声の特徴を検出することを特徴とする請求項１０に記載の音声処理方法。
【請求項１２】
前記特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と前記第２の特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とを時間経過に応じて切り替えることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の音声処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人と装置との対話等の音声処理を行う音声処理装置及び音声処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションにおける目的地設定や個人向けロボットとのコミュニケーション等において、そのユーザと対話しながら各種処理を行うようなシステムが開発されている。このようなシステムでは、マイクから入力された音声を認識し、その認識した音声に応じて構成した会話内容をスピーカから出力し、ユーザとの対話を行う。
【０００３】
このような対話形式において音声認識を行う場合、システムから出力する音声も、ユーザが発する音声と共にマイクに入力される。そのため、システムとユーザが同時に音声を発すると、音声認識の精度が低下し、ユーザの音声を正確に認識することができなくなる。そこで、システムでの音声出力が終わるのを待ってユーザが喋り始めたりあるいはユーザが喋り始める前にスイッチを押してシステムの音声出力を中断するなど、システムによる音声とユーザによる音声が重ならないようにする必要があった。また、スピーカからの音声がマイクに入力されないように、ヘッドセットのような別の装置が必要であった。
【０００４】
また、特許文献１には、ユーザが発した音声と装置から出力した音信号が重複した場合でもユーザが発した音声のみを抽出する入力音声抽出装置が開示されている。この入力音声抽出装置では、マイクに入力された音声信号から装置側で予め用意された音信号を差し引くことにより、ユーザの音声のみを抽出する。
【特許文献１】特開平１０−３０７５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した入力音声抽出装置の場合、ユーザによる音声と装置が出力する音信号とで周波数成分が重複している場合、その重複している周波数成分についてはユーザの音声のみを抽出することができないので、音声の認識精度が低下する。これを回避するために、ユーザの音声の周波数特性に応じて装置から出力する音信号の周波数成分を制限した場合、部分的に周波数成分を使用できないので、出力する音声に違和感が生じる。また、入力音声抽出装置において、常時、マイクに入力された音声信号から装置側で予め用意した音信号を引くアルゴリズム的な処理が必要となるので、処理が煩雑になる。さらに、入力音声抽出装置では、出力する音信号が予め判っていなければ処理を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成により、人が発した音声のみを確実に抽出することができる音声処理装置及び音声処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る音声処理装置は、集音手段と、集音手段で集音した音声の特定周波数領域を通過させる特定周波数通過手段と、特定周波数通過手段を通過した音声に基づいて音声処理を行う音声処理手段と、音発生制御装置からの信号に基づいて音を発生させる音発生手段とを備え、特定周波数通過手段における特定周波数領域は、音発生手段から発生される音の周波数領域とは異なる周波数領域に設定されることを特徴とする。
【０００８】
この音声処理装置は、人が発した音声に対して音声認識等の各種音声処理を施すとともに、人に対して会話形式の音声等の各種音を発生する。そのために、音声処理装置では、集音手段で人の発した音声を集音するとともに、音発生手段から音発生制御手段からの信号に基づく音を発生させる。集音する際、音発生手段から発生した音を集音する場合もある。そして、音声処理装置では、特定周波数通過手段により、集音した音声のうち音発生手段から発生される音の周波数領域とは異なる特定周波数領域だけを通過させる。したがって、人による音声と音発生手段による音が同時に発生している場合、集音手段で集音した音声には人による音声と音発生手段による音の両方の周波数成分が含まれるが、特定周波数通過手段を通過した音声には音発生手段による音が含まれない。つまり、人の発した音声の周波数成分のみが抽出される。そこで、音声処理装置では、音声処理手段により、この特定周波数通過手段を通過した音声に基づいて音声認識等の音声処理を施す。この際、人が発した音声の周波数成分に対してのみ音声処理を施すことになるので、処理精度が向上する。特に、音声処理として音声認識を行う場合、音声認識精度が向上し、人の音声を正確に認識することができる。このように、この音声処理装置によれば、集音手段で集音した音声から音発生手段から発生する音の周波数領域とは異なる周波数領域のみを通過させるだけの簡単な構成により、人の発した音声だけを確実に抽出することができる。その結果、音発生手段から音を発生している間に人が音声を発した場合でも、人が単独で音声を発している場合と同等にその人の発した音声に対する処理を行うことができる。
【０００９】
本発明の上記音声処理装置では、音発生制御装置と音発生手段との間に、音発生制御装置からの信号に基づく音の第２の特定周波数領域を通過させる第２特定周波数通過手段を備え、特定周波数通過手段における特定周波数領域と第２特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とは異なる周波数領域に設定される構成としてもよい。
【００１０】
この音声処理装置では、第２特定周波数通過手段により、音発生制御装置からの信号に基づく音のうち特定周波数通過手段における特定周波数領域とは異なる第２の特定周波数領域だけを通過させる。そして、音声処理装置では、音発生手段により、この第２特定周波数通過手段を通過した音だけを発生する。この音発生手段から発生される音の周波数成分は第２の特定周波数領域しか含んでいないが、人が発する音声の周波数成分には低周波から高周波までの全ての周波数領域を含んでいる。したがって、人による音声と音発生手段による音が同時に発生している場合、第２の特定周波数領域には人による音声と音声発生手段による音が重複するが、第２の特定周波数領域と異なる周波数領域（特定周波数領域が含まれる）には人による音声のみが存在する。そのため、特定周波数通過手段を通過した音声には音発生手段で発生した音が含まれることはないので、人の発した音声だけを更に確実に抽出することができる。
【００１１】
本発明の上記音声処理装置では、特定周波数通過手段における特定周波数領域と第２特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とは交互に設定されると好適である。
【００１２】
この音声処理装置では、集音した音声を通過させる特定周波数領域と音発生制御装置からの信号に基づく音を通過させる第２の特定周波数領域とを交互に設定することにより、低周波から高周波に至る広い周波数領域にわたって特定周波数領域及び第２の特定周波数領域を設定することができる。つまり、特定周波数領域、第２の特定周波数領域を所定の周波数帯に纏めて配置させるのでなく、広い周波数領域に飛び飛びで配置させることができる。そのため、人の発した音声の周波数成分として広い周波数領域に対して音声処理を施すことができるので、その処理精度が向上する（音声処理として音声認識を行う場合には音声認識の精度が向上する）。一方、音発生手段から発生する音の周波数成分も広い周波数領域の成分からなるので、多種多様の音を発生することができる（音声を発生する場合には違和感のない音声を発生することができる）。
【００１３】
本発明の上記音声処理装置では、集音手段で集音した音声を発した人物を特定する人物特定手段を備え、特定周波数通過手段における特定周波数領域は、人物特定手段で特定した人物の音声の特徴に応じて変更される構成としてもよい。
【００１４】
この音声処理装置では、人物特定手段により、音声を発した人物を特定する。そして、音声処理装置では、特定周波数通過手段で通過させる特定周波数領域をその特定した人物の音声の特徴に応じて設定する。つまり、個人差により、発話音声の周波数特性は人によって異なっているので（例えば、高音の方がよく出る人と低音の方がよく出る人とでその周波数特性が明らかに異なる）、音声認識等の音声処理を施す場合にその人の持っている特徴的な周波数領域を中心にして処理を行うようにし、音声処理精度を向上させる。全ての周波数領域ではなく、特定周波数領域の音声を用いるので、音声処理を行う際の情報量が少なくなるが、特徴のある周波数領域を処理対象とするので、音声処理精度（特に、音声認識精度）が低下しない。
【００１５】
本発明の上記音声処理装置では、人物特定手段は、集音手段で集音した音声の特徴を検出する特徴検出手段としてもよい。
【００１６】
この音声処理装置では、集音手段で集音した音声の特徴を検出することにより、その音声を発している人物を特定する。なお、集音手段で集音した音声から特徴を直接検出してもよいし、あるいは、特定周波数通過手段によりこの集音した音声のうち特定周波数領域を通過させた音声成分から特徴を検出してもよい。
【００１７】
本発明の上記音声処理装置では、特定周波数通過手段における特定周波数領域と第２の特定周波数通過手段における第２の特定周波数領域とを時間経過に応じて切り替えると好適である。
【００１８】
この音声処理装置では、集音した音声を通過させる特定周波数領域と音発生制御装置からの信号に基づく音を通過させる第２の特定周波数領域とを時間経過に応じて切り替える。つまり、ある周波数領域をＡとし、Ａとは異なる周波数領域をＢとした場合、ある時刻では特定周波数領域をＡとするとともに第２の特定周波数領域をＢとし、その次の時刻では特定周波数領域をＢとするとともに第２の特定周波数領域をＡとし、更にその次の時刻では特定周波数領域をＡとするとともに第２の特定周波数領域をＢとする。この切り替える時間間隔を極短時間にすると、ある時刻で間引かれた周波数成分が極短時間後に補われることとなり、極短時間の間に全ての周波数成分が得られる。そのため、音発生手段から発生される音が音発生制御装置からの信号に基づく音の全ての周波数成分を含む音となり、人が聞いていて違和感を感じない音（特に、音声）を出力することができる。また、音声処理手段で処理される音声が人が発した音声の全ての周波数成分を含む音声となり、音声処理精度（特に、音声認識精度）も向上する。
【００１９】
本発明に係る音声処理方法は、集音ステップと、集音ステップで集音した音声の特定周波数領域を通過させる特定周波数通過ステップと、特定周波数通過ステップを通過した音声に基づいて音声処理を行う音声処理ステップと、音発生制御装置からの信号に基づいて音を発生させる音発生ステップとを含み、特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域は、音発生ステップで発生される音声の周波数領域と異なる周波数領域に設定されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の上記音声処理方法では、音発生制御装置からの信号に基づく音の第２の特定周波数領域を通過させる第２特定周波数通過ステップを含み、特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と第２特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とは異なる周波数領域に設定される構成としてもよい。
【００２１】
本発明の上記音声処理方法では、特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と第２特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とは交互に設定されると好適である。
【００２２】
本発明の上記音声処理方法では、集音ステップで集音した音声を発した人物を特定する人物特定ステップを含み、特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域は、人物特定ステップで特定した人物の音声の特徴に応じて変更される構成としてもよい。
【００２３】
本発明の上記音声処理方法では、人物特定ステップは、集音ステップで集音した音声の特徴を検出するように構成してもよい。
【００２４】
本発明の上記音声処理方法では、特定周波数通過ステップにおける特定周波数領域と第２の特定周波数通過ステップにおける第２の特定周波数領域とを時間経過に応じて切り替えると好適である。
【００２５】
なお、上記した各音声処理方法は、上記した各音声処理装置と同様の作用及び効果を有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、集音した音声から出力する音の周波数領域とは異なる周波数領域のみを通過させ、その通過させた音声に基づいて音声処理を行うだけの簡単な構成により、人が発した音声のみを確実に抽出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明に係る音声処理装置及び音声処理方法の実施の形態を説明する。
【００２８】
本実施の形態では、本発明を、目的地設定等においてユーザとの対話形式のコミュニケーションが可能なカーナビゲーションシステムにおける音声処理装置に適用する。本実施の形態に係る音声処理装置は、マイクで集音した音声を認識し、その認識した音声に応じて構成した会話内容の音声をスピーカから出力し、ユーザとの対話を行う。特に、本実施の形態に係る音声処理装置では、マイクで集音した音声の周波数成分のうち第１特定周波領域（特定周波数領域に相当）の音声成分で音声認識を行い、会話内容の音声の周波数成分うち第２特定周波数領域の音声成分のみをスピーカから発生させる。本実施の形態には、３つの形態があり、第１の実施の形態が音声処理装置の基本的な構成であり、第２の実施の形態がユーザの音声の特徴に応じて第１特定周波数領域を変更する機能を有する構成であり、第３の実施の形態が極短時間毎に第１特定周波数領域と第２特定周波数領域とを切り替える機能を有する構成である。
【００２９】
図１を参照して、本実施の形態に係る音声処理装置１の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る音声処理装置の全体構成図である。
【００３０】
音声処理装置１は、カーナビゲーションシステムにおける１つの装置として構成され、目的地設定等をするためにユーザと対話を行うために用いられる。ちなみに、音声処理装置１は、経路案内の案内音声等の音声出力手段として用いられてもよい。音声処理装置１は、主に、マイク１０、スピーカ１１及び音声処理ユニット１２からなる。音声処理装置１では、マイク１０でユーザが発する音声等を集音し、音声処理ユニット１２においてその集音した音声からユーザの発した音声を認識する。さらに、音声処理装置１では、音声処理ユニット１２においてその認識した音声の内容に応じて発生する会話内容を構成するとともにその会話内容の発話音声を生成し、スピーカ１１からその発話音声を出力する。なお、本実施の形態では、マイク１０が特許請求の範囲に記載する集音手段に相当し、スピーカ１１が特許請求の範囲に記載する音発生手段に相当する。
【００３１】
図２〜図５を参照して、第１の実施の形態に係る音声処理装置１Ａの構成について説明する。図２は、第１の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。図３は、ユーザのみが音声を発する場合の図１の音声処理装置における処理の説明図である。図４は、ユーザが発する音声と音声処理装置が出力する音声とが重複する場合にマイクで集音される音声信号を示す図である。図５は、ユーザが発する音声と音声処理装置が出力する音声とが重複する場合の図１の音声処理装置における処理の説明図である。
【００３２】
音声処理装置１Ａは、本実施の形態に係る音声処理装置の基本となる構成である。音声処理装置１Ａは、ユーザと対話を行うために、音声認識機能、会話構成機能、発話音声生成機能及び音声出力機能等を有する。特に、音声処理装置１Ａは、ユーザの音声と出力する音声とが同時に発している場合でも、ユーザの音声のみを確実に抽出し、ユーザの音声を確実に認識することができる。そのために、音声処理装置１Ａは、マイク１０、スピーカ１１及び音声処理ユニット１２Ａを備えており、音声処理ユニット１２Ａには第１フィルタ２０、第２フィルタ２１及び音声制御装置２２を有している。
【００３３】
なお、第１の実施の形態では、第１フィルタ２０が特許請求の範囲に記載する特定周波数通過手段に相当し、第２フィルタ２１が特許請求の範囲に記載する第２特定周波数通過手段に相当し、音声制御装置２２が特許請求の範囲に記載する音声処理手段及び音発生制御装置に相当する。
【００３４】
マイク１０では、空気の振動からなる音声（人の発する音声や装置で出力する音声）を集音する。そして、マイク１０では、その集音した音声を高速フーリエ変換等により周波数変換し、周波数毎の電気的な強度からなる原入力音声信号を第１フィルタ２０に送信する。スピーカ１１には、第２フィルタ２１から出力音声信号が入力される。そして、スピーカ１１では、周波数毎の電気的な強度からなる出力音声信号を逆高速フーリエ変換等により変換し、出力音声信号に応じた音声を出力する。なお、図３等に示すユーザの音声や装置の音声を示すグラフは、横軸が周波数であり、縦軸が強度であり、各音声のある瞬間での周波数特性を表している。この周波数特性は、時間の経過と共に変化し、人物が異なれば異なる周波数特性となり、発する内容により周波数特性も変化する。
【００３５】
第１フィルタ２０、第２フィルタ２１は、低周波から高周波にわたって通過させる周波数帯と通過させない周波数帯とが一定の狭い周波数間隔で配置されるバンドパスフィルタの一種であり、図３に示すようにくし型の周波数特性を有している。第１フィルタ２０の通過させる周波数帯と第２フィルタ２１の通過させる周波数帯とは、同じ幅であり、交互に重ならないように配置される。つまり、第１フィルタ２０と第２フィルタ２１とは、周波数全域にわたって一方の通過させる周波数帯に他方の通過させない周波数帯が配置され、通過させる周波数帯が異なっている。この通過させる周波数帯の幅及び通過させない周波数帯の幅は、実験によって求められ、音声認識する際に十分に認識可能でありかつ出力音声が違和感のない音声となるように設定される。なお、図３等に示す各フィルタの周波数特性は、横軸が周波数であり、縦軸が０（対応する周波数成分を通過させない）と１（対応する周波数成分を通過させる）で表される。
【００３６】
第１フィルタ２０では、マイク１０から原入力音声信号が入力されると、図３に示すくし状の第１特定周波数領域の周波数成分のみを通過させる。そして、第１フィルタ２０では、その第１特定周波数領域の周波数成分からなる入力音声信号を音声制御装置２２に送信する。一方、第２フィルタ２１では、音声制御装置２２から原出力音声信号が入力されると、図３に示すくし状の第２特定周波数領域の周波数成分のみを通過させる。そして、第２フィルタ２１では、その第２特定周波数領域の周波数成分からなる出力音声信号をスピーカ１１に送信する。
【００３７】
音声制御装置２２は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる。音声制御装置２２は、ユーザが発した音声に応じた入力音声信号が入力され、ユーザの発した音声に応じた適切な音声を出力するための原出力音声信号を出力する装置である。そのために、音声制御装置２２は、ＲＯＭに各機能を実現するための各種プログラムが記憶されており、その各種プログラムがＲＡＭにロードされ、ＣＰＵによって実行される。
【００３８】
音声制御装置２２では、第１フィルタ２０からの入力音声信号を受信すると、この入力音声信号に基づいて音声認識処理を行う。この入力音声信号は、第１フィルタ２０の第１特定周波数領域を通過しているので、くし状に間引かれた周波数成分からなる。そのため、音声制御装置２２には、第１特定周波数領域で間引かれた各言語情報の音声信号によって予め学習して作成された辞書データが格納されている。音声制御装置２２では、この辞書データに基づいて入力音声信号を言語情報に変換し、ユーザの音声を認識する。
【００３９】
さらに、音声制御装置２２では、認識した言語情報に応じて会話を構成する。そのために、音声制御装置２２には、ユーザの発した言葉に含まれる特定の単語に対して装置側で出力する会話内容が対応付けられたデータベースが格納されている。例えば、目的地設定の場合、ユーザが「目的地」という単語を発すると、「目的地の住所を教えて下さい」、「目的地の電話番号を入力して下さい」という会話内容が対応付けられている。
【００４０】
続いて、音声制御装置２２では、構成した会話に対して音声合成を行い、原出力音声信号を生成する。この原出力音声信号は、低周波から高周波まで全周波の周波数成分を含んでいる。なお、装置において音声合成を行うのでなく、会話内容に応じた原出力音声信号を予め装置内に格納しておいてもよい。
【００４１】
次に、ユーザが目的地を設定する場合の音声処理装置１Ａにおける動作について説明する。ここでは、図３を参照してユーザの音声のみが発せられた場合と図５を参照してユーザの音声と装置の音声が同時に発せられた場合について説明する。
【００４２】
まず、ユーザのみが音声を発した場合について説明する。例えば、ユーザが目的地を設定するために「目的地設定」と発すると、マイク１０でその音声を集音する。集音された音声は、周波数変換され、原入力音声信号として第１フィルタ２０を通される。第１フィルタ２０の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号は、音声制御装置２２に送信される。この入力音声信号は、ユーザが発した音声の周波数成分だけを含んでおり、周波数成分としてはくし状に間引かれている。
【００４３】
音声制御装置２２では、入力音声信号から辞書データに基づいて言語情報を取得し、音声を認識する。入力音声信号は原入力音声信号から周波数成分が間引かれているが、その間引かれた音声信号で作成した辞書データを用いるので、十分に音声認識が可能である。さらに、音声制御装置２２では、この言語情報に応じて会話内容を設定する。ここでは、「目的地」に応じて、例えば、「目的地の住所を教えて下さい」という会話内容が設定される。続いて、音声制御装置２２では、その会話内容に応じて原出力音声信号を生成する。
【００４４】
この原出力音声信号は、第２フィルタ２１を通される。第２フィルタ２１の第２特定周波数領域を通過した出力音声信号は、スピーカ１１に送信される。スピーカ１１では、その出力音声信号を変換し、音声として出力する。出力音声信号は、くし状に周波数成分が間引かれた信号であるが、その間引かれる間隔が狭くかつ低周波から高周波まで全周波数にわたって周波数成分が分布しているので、ユーザと対話する際に違和感のない音声となる。
【００４５】
次に、ユーザと音声処理装置１Ａとが同時に音声を発した場合について説明する。図４に示すように、ユーザと音声処理装置１Ａとが同時に音声を発すると、ユーザによる音声の周波数成分に装置による音声の周波数成分が重なり、ユーザの音声のみの周波数成分から変化する。この際、音声処理装置１Ａから出力される周波数成分は間引かれたくし状なので、重なる部分は一定の周波数帯毎に飛び飛びになる。
【００４６】
例えば、音声処理装置１Ａから「目的地の住所を教えて下さい」と出力している間に、ユーザが「東京都中央区・・・」と喋り始めたとすると、２つの音声の周波数成分が重なってマイク１０に入る。マイク１０では、その重なった音声を集音し、その音声を周波数変換する。そして、その音声の原入力音声信号は、第１フィルタ２０を通され、第１特定周波数領域を通過した周波数成分からなる入力音声信号が音声制御装置２２に送信される。この入力音声信号は、第１特定周波数領域の周波数成分のみからなるので、第２特定周波数領域の周波数成分は含まれない。つまり、音声処理装置１Ａから出力された音声（すなわち、第２フィルタ２１を通過した出力音声信号）の周波数成分は第１フィルタ２０を通過できないので、入力音声信号には音声処理装置１Ａからの出力音声が含まれない。したがって、入力音声信号は、ユーザが発した音声の周波数成分だけを含んでいる。そのため、音声制御装置２２では、上記したユーザのみが音声を発した場合と同等の精度で音声認識を行うことができる。なお、音声制御装置２２以降の動作については、上記と同様の動作なので、その説明を省略する。
【００４７】
音声処理装置１Ａによれば、ユーザと装置とが同時に音声を発している場合でも、ユーザの発した音声のみを抽出することができるので、ユーザの音声を高精度に認識することができる。これにより、ユーザと音声処理装置１Ａとによる円滑な対話を行うことができる。このユーザの発する音声のみを確実に抽出するために、音声処理装置１Ａは、マイク１０と音声制御装置２２との間に第１フィルタ２０を配置させ、音声制御装置２２とスピーカ１１との間に第２フィルタ２１を配置させ、第１フィルタ２０の第１特定周波数領域と第２フィルタ２１の第２特定周波数領域とを重複しないようにするだけの簡単な構成である。
【００４８】
さらに、音声処理装置１Ａによれば、フィルタ２０，２１の各特定周波数領域の通過させる周波数帯を全周波数にわたって交互に配置させたので、音声認識を行う場合にはその認識精度を向上させることができ、音声を出力する場合には違和感のない音声を出力することができる。
【００４９】
図６及び図７を参照して、第２の実施の形態に係る音声処理装置１Ｂの構成について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。図７は、ユーザの音声の特徴に応じたフィルタの周波数特性の一例であり、（ａ）が第１フィルタの周波数特性であり、（ｂ）が第２フィルタの周波数特性である。
【００５０】
音声処理装置１Ｂは、第１の実施の形態に係る音声処理装置１Ａとほぼ同様の装置であるが、対話するユーザに応じて第１特定周波数領域及び第２特定周波数領域を設定する。そのために、音声処理装置１Ｂは、マイク１０、スピーカ１１及び音声処理ユニット１２Ｂを備えており、音声処理ユニット１２Ｂには第１可変フィルタ３０、第２可変フィルタ３１、音声特徴検出装置３２、特定周波数領域データベース３３、特定周波数領域選択装置３４及び音声制御装置３５を有している。
【００５１】
なお、第２の実施の形態では、第１可変フィルタ３０が特許請求の範囲に記載する特定周波数通過手段に相当し、第２可変フィルタ３１が特許請求の範囲に記載する第２特定周波数通過手段に相当し、音声特徴検出装置３２が特許請求の範囲に記載する人物特定手段及び特徴検出装置に相当し、音声制御装置３５が特許請求の範囲に記載する音声処理手段及び音発生制御装置に相当する。
【００５２】
人は、発する音声に個人差があり、人によって音声の周波数特性が異なる。例えば、声の低い人は低周波域に周波数成分が偏り、声の高い人は高周波域に周波数成分が偏る。そのため、音声を認識する際、その音声の特徴を有する周波数域の成分を主な対象として認識処理を行う方が情報量が多くなり、認識精度が高くなる。そこで、音声処理装置１Ｂでは、音声の特徴からユーザを特定し、その特定したユーザに応じて第１特定周波数領域と第２特定周波数領域を設定する。
【００５３】
第１可変フィルタ３０、第２可変フィルタ３１は、特定周波数領域選択装置３４からの第１選択信号、第２選択信号に応じて、低周波から高周波にわたって通過させる周波数帯を変化させることができるフィルタである。第１可変フィルタ３０で通過させる周波数帯と第２可変フィルタ３１で通過させる周波数帯とは、交互に重ならないように配置されるが、その幅はユーザに応じて変わる。
【００５４】
第１可変フィルタ３０では、マイク１０から入力音声信号が入力されると第１特定周波数領域の音声成分のみを通過させ、その第１特定周波数領域からなる入力音声信号を音声制御装置３５に送信する。一方、第２可変フィルタ３１では、音声制御装置３５から原出力音声信号が入力されると第２特定周波数領域の音声成分のみを通過させ、その第２特定周波数領域からなる出力音声信号をスピーカ１１に送信する。なお、ユーザが特定されるまで、第１可変フィルタ３０、第２可変フィルタ３１は、初期状態の各特定周波数領域（例えば、第１の実施の形態の第１フィルタ２０、第２フィルタ２１の各特定周波数領域）に設定されている。
【００５５】
音声特徴検出装置３２は、第１可変フィルタ３０における初期状態の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号が入力され、その入力音声信号に基づいて音声の特徴を検出し、ユーザを特定する。そのために、音声特徴検出装置３２には、このカーナビゲーションシステムが搭載する車両を使用する可能性のある各ユーザが発した音声の音声信号から初期状態の第１特定周波数領域で間引かれた音声信号に対して予め周波数解析され、その周波数解析による各ユーザの音声の特徴（周波数特性）が格納されている。音声特徴検出装置３２では、その予め格納されている各ユーザの音声の特徴と入力音声信号との周波数特性を比較し、音声を発したユーザを特定する。音声特徴検出装置３２では、ユーザを特定すると、そのユーザの情報をユーザ信号として特定周波数領域選択装置３４及び音声制御装置３５に送信する。
【００５６】
特定周波数領域データベース３３には、このカーナビゲーションシステムが搭載する車両を使用する可能性のある各ユーザに応じた第１特定周波数領域及び第２特定周波数領域が格納されている。各ユーザに応じた第１特定周波数領域は、各ユーザが発した音声の音声信号が周波数解析され、その解析結果に基づいて各ユーザの音声の特徴を有する周波数域に広い幅の通過させる周波数帯が配置され、それ以外の周波数域に狭い幅の周波数域が配置される。例えば、低音に特徴を持つユーザの場合、図７（ａ）に示すように、低周波域に広い幅の通過させる周波数帯が設定され、高周波域に狭い幅の通過させる周波数帯が設定される。一方、第２特定周波数領域は、第１特定周波数領域における通過させる周波数帯に通過させない周波数帯が配置され、第１特定周波数領域における通過させない周波数帯に通過させる周波数帯が配置される。例えば、低音に特徴を持つユーザの場合、図７（ｂ）に示すように、低周波域に狭い幅の通過させる周波数帯が設定され、高周波域に広い幅の通過させる周波数帯が設定される。なお、特定周波数領域データベース３３には各ユーザに応じた第１特定周波数領域のみを格納する構成としてもよい。
【００５７】
ちなみに、低音に特徴を持つユーザの場合でも、低周波域だけでなく、高周波域にも通過させる周波数帯を設けるのは、そのユーザからは低周波域の音が主に発せられるが、高音域の音も多少発せられるからである。このように、第１特定周波数領域によって低周波域から高周波域までを音声の認識対象とすることにより、音声の認識精度を向上させることができるからである。また、第２特定周波数領域によって低周波域から高周波域まで出力する音声で使用できるようにすることにより、出力音声に違和感がなくなるからである。
【００５８】
特定周波数領域選択装置３４は、音声特徴検出装置３２からのユーザ信号を受信すると、そのユーザ信号に示されるユーザをキーとして特定周波数領域データベース３３を参照し、特定周波数領域データベース３３からそのユーザに応じた第１特定周波数領域及び第２特定周波数領域を選択する。そして、特定周波数領域選択装置３４では、第１特定周波数領域（複数の通過させる周波数帯の情報）を示した第１選択信号を第１可変フィルタ３０に送信するとともに、第２特定周波数領域（複数の通過させる周波数帯の情報）を示した第２選択信号を第２可変フィルタ３１に送信する。なお、特定周波数領域データベース３３に各ユーザに応じた第１特定周波数領域のみを格納している場合、特定周波数領域選択装置３４では、ユーザに応じた第１特定周波数領域を選択すると、その第１特定周波数領域に基づいて第２特定周波数領域を設定する。
【００５９】
音声制御装置３５は、第１の実施の形態に係る音声制御装置２２とほぼ同様の構成であるが、特定したユーザに応じて一部処理が異なる。音声制御装置３５には、初期状態の第１特定周波数領域で間引かれた各言語情報の音声信号によって予め学習して作成された辞書データ及び各ユーザに応じた第１特定周波数領域で間引かれた各言語情報の音声信号によって予め学習して作成された辞書データが格納されている。音声制御装置３５では、ユーザ信号を受信するまで、初期状態の第１特定周波数領域による辞書データに基づいて入力音声信号を言語情報に変換し、ユーザの音声を認識する。また、音声制御装置３５では、ユーザ信号を受信すると、ユーザ信号に示されるユーザに応じた辞書データに基づいて入力音声信号を言語情報に変換し、ユーザの音声を認識する。
【００６０】
さらに、音声制御装置３５では、ユーザ信号を受信すると、そのユーザ信号に示されるユーザに応じた会話内容を構成するようにしてもよい。そのために、音声制御装置３５には、ユーザに応じて設定されている対話時の要望（例えば、女性の音声での対話、大阪弁での対話）、ユーザに応じた会話内容（例えば、目的地が食事する店の場合には和食店、目的地が宿泊施設の場合には旅館、目的地がガソリンスタンドの場合には指定された系列のガソリンスタンド）等のデータが予め格納されている。
【００６１】
図６を参照して、音声処理装置１Ｂの動作について説明する。ユーザと音声処理装置１Ｂとの対話が開始する前に、第１可変フィルタ３０には初期状態の第１特定周波数領域が設定され、第２可変フィルタ３１には初期状態の第２特定周波数領域が設定されている。例えば、ユーザが目的地を設定するために「目的地設定」と発すると、マイク１０でその音声を集音する。集音された音声は、周波数変換され、原入力音声信号として第１可変フィルタ３０を通される。第１可変フィルタ３０の初期状態の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号は、音声制御装置３５及び音声特徴検出装置３２に送信される。この際、音声制御装置３５では、この初期状態の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号と初期状態の辞書データにより、第１の実施の形態と同様の動作を行う。そして、音声制御装置３５から送信された原出力音声信号が第２可変フィルタ３１を通され、第２可変フィルタ３１の初期状態の第２特定周波数領域を通過した出力音声信号がスピーカ１１に送信される。スピーカ１１では、その出力音声信号を変換し、音声として出力する。
【００６２】
音声特徴検出装置３２では、この初期状態の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号の周波数特性と保持している各ユーザの音声の特徴の周波数特性とをそれぞれ比較し、その周波数特性が類似するものを検出する。そして、音声特徴検出装置３２では、その検出結果からユーザを特定し、そのユーザを示すユーザ信号を特定周波数領域選択装置３４及び音声制御装置３５に送信する。
【００６３】
特定周波数領域選択装置３４では、ユーザ信号に基づいて、特定周波数領域データベース３３から特定されたユーザに応じて第１特定周波数領域及び第２特定周波数領域を選択する。そして、特定周波数領域選択装置３４では、その選択した第１特定周波数領域を示す第１選択信号を第１可変フィルタ３０に送信するとともに、第２特定周波数領域を示す第２選択信号を第２可変フィルタ３１に送信する。
【００６４】
第１可変フィルタ３０では、第１選択信号に基づいて、通過させる周波数帯を初期状態の第１特定周波数領域からユーザに応じた第１特定周波数領域に変化させる。原入力音声信号は、この第１可変フィルタ３０を通され、ユーザに応じた第１特定周波数領域を通過した入力音声信号が音声制御装置３５に送信される。この入力音声信号は、原入力音声信号から間引かれた信号であるが、ユーザの音声の特徴となる周波数域の周波数成分を主に含んでいる。この際、音声制御装置３５では、このユーザに応じた第１特定周波数領域を通過した入力音声信号とユーザに応じた辞書データにより、第１の実施の形態と同様の動作を行う。音声制御装置３５における音声の認識精度は、ユーザの特徴となる周波数成分に基づいて音声認識を行うので、初期状態の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号を用いた場合より向上する。
【００６５】
また、第２可変フィルタ３１では、第２選択信号に基づいて、通過させる周波数帯を初期状態の第２特定周波数領域からユーザに応じた第２特定周波数領域に変化させている。音声制御装置３５から送信された原出力音声信号が第２可変フィルタ３１を通され、ユーザに応じた第２特定周波数領域を通過した出力音声信号がスピーカ１１に送信される。スピーカ１１では、その出力音声信号を変換し、音声として出力する。この出力される音声は、低周波から高周波まで全周波数数にわたる周波数成分を含んでいるので、違和感は殆ど感じない。
【００６６】
この音声処理装置１Ｂによれば、音声処理装置１Ａと同様の効果を有する上に、ユーザの音声の特徴を考慮して音声認識を行うので、音声認識精度が更に高くなる。
【００６７】
図８〜図１１を参照して、第３の実施の形態に係る音声処理装置１Ｃの構成について説明する。図８は、第３の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。図９は、第１フィルタが集音側、第２フィルタが音声出力側に切り替わった場合の図８の音声処理装置における処理の説明図である。図１０は、第２フィルタが集音側、第１フィルタが音声出力側に切り替わった場合の図８の音声処理装置における処理の説明図である。図１１は、図８の音声処理装置から出力される音声の周波数特性の一例である。
【００６８】
音声処理装置１Ｃは、第１の実施の形態に係る音声処理装置１Ａとほぼ同様の装置であるが、第１フィルタと第２フィルタとを極短時間毎に切り替える。そのために、音声処理装置１Ｃは、マイク１０、スピーカ１１及び音声処理ユニット１２Ｃを備えており、音声処理ユニット１２Ｃには第１フィルタ４０、第２フィルタ４１、切替タイミング発生装置４２、第１切替制御装置４３、第２切替制御装置４４及び音声制御装置４５を有している。
【００６９】
なお、第３の実施の形態では、第１フィルタ４０又は第２フィルタ４１が特許請求の範囲に記載する特定周波数通過手段に相当し、第１フィルタ４０又は第２フィルタ４１が特許請求の範囲に記載する第２特定周波数通過手段に相当し、音声制御装置４５が特許請求の範囲に記載する音声処理手段及び音発生制御装置に相当する。
【００７０】
第１フィルタ４０、第２フィルタ４１は、第１の実施の形態に係る第１フィルタ２０、第２フィルタ２１と同様のフィルタである。第１フィルタ４０は、入力側に第１切替制御装置４３が接続し、出力側に第２切替制御装置４４が接続する。一方、第２フィルタ４１は、入力側に第２切替制御装置４４が接続し、出力側に第１切替制御装置４３が接続する。
【００７１】
切替タイミング発生装置４２は、一定時間毎に切替タイミング信号を第１切替制御装置４３、第２切替制御装置４４及び音声制御装置４５に送信する。切替タイミング信号は、第１フィルタ４０と第２フィルタ４１を集音側と音声出力側のいずれに接続するかを指示すための信号である。切替タイミング信号を送信する一定時間としては、実験によって求められ、音声処理装置１Ｃから出力する音声に違和感が生じない程度の極短時間が設定される。
【００７２】
第１切替制御装置４３は、マイク１０及びスピーカ１１と第１フィルタ４０及び第２フィルタ４１の間に配置され、一方側にマイク１０及びスピーカ１１が接続され、他方側に第１フィルタ４０及び第２フィルタ４１が接続される。第１切替制御装置４３では、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を集音側（及び／又は第２フィルタ４１を音声出力側）に接続と指示されている場合には第１フィルタ４０をマイク１０に接続するとともに第２フィルタ４１をスピーカ１１に接続し（図９参照）、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を音声出力側（及び／又は第２フィルタ４１を集音側）に接続と指示されている場合には第２フィルタ４１をマイク１０に接続するとともに第１フィルタ４０をスピーカ１１に接続する（図１０参照）。
【００７３】
第２切替制御装置４４は、第１フィルタ４０及び第２フィルタ４１と音声制御装置４５の間に配置され、一方側に第１フィルタ４０及び第２フィルタ４１が接続され、他方側に音声制御装置４５の入力端及び出力端が接続される。第２切替制御装置４４では、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を集音側に接続と指示されている場合には第１フィルタ４０を音声制御装置４５の入力端に接続するとともに第２フィルタ４１を音声制御装置４５の出力端に接続し（図９参照）、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を音声出力側に接続と指示されている場合には第２フィルタ４１を音声制御装置４５の入力端に接続するとともに第１フィルタ４０を音声制御装置４５の出力端に接続する（図１０参照）。
【００７４】
音声制御装置４５は、第１の実施の形態に係る音声制御装置２２とほぼ同様の構成であるが、音声認識をする際に一部処理が異なる。音声処理装置１Ｃでは第１フィルタ４０と第２フィルタ４１とが切り替わるので、音声制御装置４５に入力される入力音声信号は、原入力音声信号をくし状に間引きした信号であるが、その間引かれる周波数帯が一定時間毎に変わる。したがって、入力音声信号から言語情報に変換する際の辞書データも切り替える必要がある。そのために、音声制御装置４５には、第１フィルタ４０の第１特定周波数領域で間引かれた各言語情報の音声信号によって予め学習して作成された第１辞書データ及び第２フィルタ４１の第２特定周波数領域で間引かれた各言語情報の音声信号によって予め学習して作成された第２辞書データが格納されている。音声制御装置４５では、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を集音側に接続と指示されている場合には第１辞書データに基づいて入力音声信号を言語情報に変換し、切替タイミング信号に第１フィルタ４０を音声出力側に接続と指示されている場合には第２辞書データに基づいて入力音声信号を言語情報に変換し、ユーザの音声を認識する。
【００７５】
図８〜図１１を参照して、音声処理装置１Ｃの動作について説明する。初期状態の場合、第１切替制御装置４３では第１フィルタ４０をマイク１０に接続するとともに第２フィルタ４１をスピーカ１１に接続し、第２切替制御装置４４では第１フィルタ４０を音声制御装置４５の入力端に接続するとともに第２フィルタ４１を音声制御装置４５の出力端に接続している（図９参照）。
【００７６】
ユーザと音声処理装置１Ｃとの対話が開始すると、切替タイミング発生装置４２では、極短時間毎に、第１フィルタ４０、第２フィルタ４１の接続先を示した切替タイミング信号を生成し、第１切替制御装置４３、第２切替制御装置４４及び音声制御装置４５に送信する。
【００７７】
切替タイミング信号として第１フィルタ４０を集音側に接続と指示されている場合、第１切替制御装置４３では第１フィルタ４０の接続先をマイク１０からスピーカ１１に切り替えるとともに第２フィルタ４１の接続先をスピーカ１１からマイク１０に切り替え、第２切替制御装置４４では第１フィルタ４０の接続先を音声制御装置４５の入力端から出力端に切り替えるとともに第２フィルタ４１の接続先を音声制御装置４５の出力端から入力端に切り替える（図１０参照）。
【００７８】
マイク１０で集音され、周波数変換された原入力音声信号は、第１切替制御装置４３に送信され、第１切替制御装置４３を介して第２フィルタ４１を通される。第２フィルタ４１の第２特定周波数領域を通過した入力音声信号は、第２切替制御装置４４を介して音声制御装置４５に送信される。
【００７９】
この際、音声制御装置４５では、この第２特定周波数領域を通過した入力音声信号と第２辞書データにより音声認識を行う。さらに、音声制御装置４５では、第１の実施の形態と同様の動作を行い、原出力音声信号を第２切替制御装置４４に送信する。
【００８０】
音声制御装置４５から送信された原出力音声信号は、第２切替制御装置４４を介して第１フィルタ４０を通される。第１フィルタ４０の第１特定周波数領域を通過した出力音声信号が、スピーカ１１に送信される。スピーカ１１では、その出力音声信号を変換し、音声として出力する。
【００８１】
切替タイミング信号として第１フィルタ４０を集音側に接続と指示されている場合、第１切替制御装置４３では第１フィルタ４０の接続先をスピーカ１１からマイク１０に切り替えるとともに第２フィルタ４１の接続先をマイク１０からスピーカ１１に切り替え、第２切替制御装置４４では第１フィルタ４０の接続先を音声制御装置４５の出力端から入力端に切り替えるとともに第２フィルタ４１の接続先を音声制御装置４５の入力端から出力端に切り替える（図９参照）。
【００８２】
マイク１０で集音され、周波数変換された原入力音声信号は、第１切替制御装置４３に送信され、第１切替制御装置４３を介して第１フィルタ４０を通される。第１フィルタ４０の第１特定周波数領域を通過した入力音声信号は、第２切替制御装置４４を介して音声制御装置４５に送信される。
【００８３】
この際、音声制御装置４５では、この第１特定周波数領域を通過した入力音声信号と第１辞書データにより音声認識を行う。さらに、音声制御装置４５では、第１の実施の形態と同様の動作を行い、原出力音声信号を第２切替制御装置４４に送信する。
【００８４】
音声制御装置４５から送信された原出力音声信号は、第２切替制御装置４４を介して第２フィルタ４１を通される。第２フィルタ４１の第２特定周波数領域を通過した出力音声信号が、スピーカ１１に送信される。スピーカ１１では、その出力音声信号を変換し、音声として出力する。
【００８５】
音声処理装置１Ｃでは、以上の動作が極短時間毎に繰り返し行われる。したがって、音声制御装置４５から出力される原出力音声信号は、極短時間毎に、第１フィルタ４０と第２フィルタ４１との切り替えに応じて、第１フィルタ４０と第２フィルタ４１とを交互に通過する。この際、この切り替えるタイミングが十分に速い速度で実行されると、音声制御装置４５で生成する原出力音声信号の周波数成分があまり変化しないうちに第１フィルタ４０と第２フィルタ４１とが切り替わる。そのため、図１１に示すように、ある瞬間に出力される原出力音声信号ＯＳは、第２フィルタ４１を通過し、第２特定周波数領域によって間引かれた出力音声信号ＯＳ２となる。そして、スピーカ１１からは出力音声信号ＯＳ２に応じた音声が出力される。次の瞬間に出力される原出力音声信号は、ある瞬間に出力される原出力音声信号ＯＳから殆ど変化しておらず、第１フィルタ４０を通過し、第１特定周波数領域によって間引かれた出力音声信号ＯＳ１となる。そして、スピーカ１１からは出力音声信号ＯＳ１に応じた音声が出力される。その結果、ユーザに聞こえる音声としては、出力音声信号ＯＳ１と出力音声信号ＯＳ２とが合成された音声信号ＯＳ３に応じた音声となる。この音声信号ＯＳ３は、全周波数成分を含む原出力音声信号とほぼ同じ信号となる。
【００８６】
なお、入力側についても第１特定周波数領域によって間引かれた入力音声信号と第２特定周波数領域によって間引かれた入力音声信号の両方に対して交互に音声認識を行うことになるので、全周波数成分を含む原入力音声信号に対して音声認識を行うのとほぼ同等となる。
【００８７】
この音声処理装置１Ｃによれば、音声処理装置１Ａと同様の効果を有する上に、ユーザにとって違和感のない音声を出力することができるとともに、音声認識精度も向上する。
【００８８】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００８９】
例えば、本実施の形態ではカーナビゲーションシステムに適用したが、ユーザとの対話を行うことができるロボットなどの対話形式の音声処理を行う他のシステムにも適用可能である。また、本実施の形態では音声制御装置において音声認識、会話構成、発話音声生成の各処理を行う構成としたが、適用するシステムの目的に応じて行う処理内容を変えてもよい。また、システム側において１種類の音声を出力する場合だけでなく、複数のパーソナルロボットがそれぞれ異なる声色を持つ場合やカーナビゲーション上にエージェントが複数存在し、それぞれ異なる声色を持つような複数の種類の音声を出力する場合にも適用可能である。
【００９０】
また、本実施の形態では音声制御装置とスピーカとの間に第２フィルタを設ける構成としたが、第２フィルタを設けずに、音声制御装置において第２フィルタを通した場合と同等の第２特定周波数領域の周波数成分からなる音声を生成するように構成してもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では音声処理装置から出力する音としてはユーザと対話を行うための会話音声を適用したが、「ブー」、「ピー」などの機械音や音楽など、様々な音に適用可能である。
【００９２】
また、本実施の形態では第１特定周波数領域と第２特定周波数領域とを所定の周波数間隔で交互に配置させる構成としたが、第１特定周波数領域や第２特定周波数領域を特定の周波数帯に纏めて配置させる構成としてもよい。例えば、「ブー」、「ピー」などの機械音の場合、発生させる音としては特定の狭い範囲の周波数帯となるので、この周波数帯に第２特定周波数領域を配置させ、これ以外の周波数帯に第１特定周波数領域を配置させる。
【００９３】
また、第１の実施の形態では第１フィルタ、第２フィルタにおいて通過させる周波数帯と通過させない周波数帯とを同じ幅で交互に配置させたが、異なる幅としてもよいし、あるいは、通過させる周波数帯が重ならないように配置されているなら、通過させない周波数帯が重なっていてもよい。
【００９４】
また、第２の実施の形態では集音される音声の特徴を検出し、人物を特定する構成としたが、個人毎に割り当てたＩＤ番号を入力させ、そのＩＤ番号を照合することにより人物を特定する構成、人物の顔を撮像し、顔画像を認識することにより人物を特定する構成、あるいは、指紋や虹彩から人物を特定する構成などの様々な手法によって人物を特定してよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本実施の形態に係る音声処理装置の全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。
【図３】ユーザのみが音声を発する場合の図１の音声処理装置における処理の説明図である。
【図４】ユーザが発する音声と音声処理装置が出力する音声とが重複する場合にマイクに集音される音声信号を示す図である。
【図５】ユーザが発する音声と音声処理装置が出力する音声とが重複する場合の図１の音声処理装置における処理の説明図である。
【図６】第２の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。
【図７】ユーザの音声の特徴に応じたフィルタの周波数特性の一例であり、（ａ）が第１フィルタの周波数特性であり、（ｂ）が第２フィルタの周波数特性である。
【図８】第３の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。
【図９】第１フィルタが集音側、第２フィルタが音声出力側に切り替わった場合の図８の音声処理装置における処理の説明図である。
【図１０】第２フィルタが集音側、第１フィルタが音声出力側に切り替わった場合の図８の音声処理装置における処理の説明図である。
【図１１】図８の音声処理装置から出力される音声の周波数特性の一例である。
【符号の説明】
【００９６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…音声処理装置、１０…マイク、１１…スピーカ、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…音声処理ユニット、２０，４０…第１フィルタ、２１，４１…第２フィルタ、２２，３５，４５…音声制御装置、３０…第１可変フィルタ、３１…第２可変フィルタ、３２…音声特徴検出装置、３３…特定周波数領域データベース、３４…特定周波数領域選択装置、４２…切替タイミング発生装置、４３…第１切替制御装置、４４…第２切替制御装置
【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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