(57)【要約】      （修正有）【課題】発音された音声を認識して音素列へ変換する速度を向上させる音声認識装置、音声認識システム、及び音声認識プログラムを提供する。【解決手段】音声認識装置１は、単語の正しい発音を構成する正音素群と、この正音素群に含まれる正音素の誤った発音である誤音素とを含む待受音素群を単語に対応付けて記憶する待受音素記憶手段１１と、待受音素群の音素毎に定められた音素特徴を記憶する音素特徴記憶手段１３と、を有する記憶部３と、発音された前記単語の音声信号から音声情報を生成し、該音声情報を入力する音声情報入力手段２９を有する入力部５と、前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、発音された音素列である発音音素列を前記待受音素群の中から検出する音素検出手段３３を有する処理部７と、前記発音音素列を出力する出力部９と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単語の正しい発音を構成する正音素群と、この正音素群に含まれる正音素の誤った発音である誤音素とを含む待受音素群を単語に対応付けて記憶する待受音素記憶手段と、待受音素群の音素毎に定められた音素特徴を記憶する音素特徴記憶手段と、を有する記憶部と、
発音された前記単語の音声信号から音声情報を生成し、該音声情報を入力する音声情報入力手段を有する入力部と、
前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、発音された音素列である発音音素列を前記待受音素群の中から検出する音素検出手段を有する処理部と、
前記発音音素列を出力する出力部と、
を備えた音声認識装置。
【請求項２】
前記待受音素記憶手段は、
前記正音素群を発音順に並べた正音素列を前記単語に対応付けて記憶する正音素列記憶手段と、
前記正音素と前記誤音素を互いに対応付けて成る対応音素を記憶する対応音素記憶手段と、を有し、
前記処理部は、
前記単語の前記正音素列と前記対応音素を組み合わせて前記待受音素群を生成する待受音素生成手段を有することを特徴とする請求項１に記載の音声認識装置。
【請求項３】
前記誤音素は、前記正音素と置き換えられて発音される置換音素であり、
前記置換音素は、複数の話者が該単語を発音して得た統計に基づいて定められることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声認識装置。
【請求項４】
前記誤音素は、前記正音素に付加されて発音される付加音素であり、
前記付加音素は、複数の話者が該単語を発音して得た統計に基づいて定められることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声認識装置。
【請求項５】
前記記憶部は、
前記単語にのみ生じる誤った音素列である例外音素列を記憶する例外音素列記憶手段を有し、
前記音素特徴記憶手段は、前記例外音素列の音素毎に定められた音素特徴をさらに記憶し、
前記音素検出手段は、前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、該音声情報に含まれる音素を前記待受音素群又は例外音素列の中から検出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音声認識装置。
【請求項６】
前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の音声認識装置と、ネットワークを介して前記音声認識装置と通信可能なサーバを備えた音声認識システムであって、
前記音声認識装置の処理部は、前記発音音素列を前記サーバへ通知し、
前記サーバは、取得した前記発音音素列の統計に基づいて、前記誤音素を新たに検出して前記音声認識装置に通知する処理部を備え、
前記音素検出手段は、サーバから取得した前記誤音素を含めた待受音素群の中から前記発音音素を検出することを特徴とする音声認識システム。
【請求項７】
コンピュータを、
単語の正しい発音を構成する正音素群と、この正音素群に含まれる正音素の誤った発音である誤音素とを含む待受音素群を単語に対応付けて記憶する待受音素記憶手段、
待受音素群の音素毎に定められた音素特徴を記憶する音素特徴記憶手段、
発音された前記単語の音声信号から音声情報を生成し、該音声情報を入力する音声情報入力手段、
前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、発音された音素列である発音音素列を前記待受音素群の中から検出する音素検出手段、
として機能させるための音声認識プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声認識装置、音声認識システム、及び音声認識プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
話者の発音を評価する発音評価装置が特許文献１に記載されている。この発音評価装置は、単語の正しい音素列及び単語の誤った音素列を記憶する記憶部と、音声信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号に変換する変換回路と、このデジタル信号から音響物理情報を抽出し、又デジタル信号をパラメータ化する音響特徴抽出手段と、パラメータ化された信号をスピーカモデルにより音素列に変換する音素列変換手段とを備える。
【０００３】
この発音評価装置は、フレーム単位の音響特徴パラメータをもとにして、各フレームに音素コードを割り当てることにより音声信号を音素列へと変換するものである。しかしながら、割り当て対象となる音素コードは約１８００種類もあり、割り当て処理に要する演算負荷が高く、中央処理装置の動作周波数によっては音素列への変換に時間を要するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１１０４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、発音された音声を認識して音素列へ変換する速度を向上させる音声認識装置、音声認識システム、及び音声認識プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の音声認識装置は、単語の正しい発音を構成する正音素群と、この正音素群に含まれる正音素の誤った発音である誤音素とを含む待受音素群を単語に対応付けて記憶する待受音素記憶手段と、待受音素群の音素毎に定められた音素特徴を記憶する音素特徴記憶手段と、を有する記憶部と、発音された前記単語の音声信号から音声情報を生成し、該音声情報を入力する音声情報入力手段を有する入力部と、前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、発音された音素列である発音音素列を前記待受音素群の中から検出する音素検出手段を有する処理部と、前記発音音素列を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の音声認識装置は、前記待受音素記憶手段が、前記正音素群を発音順に並べた正音素列を前記単語に対応付けて記憶する正音素列記憶手段と、前記正音素と前記誤音素を互いに対応付けて成る対応音素を記憶する対応音素記憶手段とを有し、前記処理部は、前記単語の前記正音素列と前記対応音素を組み合わせて前記待受音素群を生成する待受音素生成手段を有することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の音声認識装置は、前記誤音素が、前記正音素と置き換えられて発音される置換音素であり、前記置換音素は、複数の話者が該単語を発音して得た統計に基づいて定められることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の音声認識装置は、前記誤音素が、前記正音素に付加されて発音される付加音素であり、前記付加音素は、複数の話者が該単語を発音して得た統計に基づいて定められることを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、本発明の音声認識装置は、前記記憶部が、前記単語にのみ生じる誤った音素列である例外音素列を記憶する例外音素列記憶手段を有し、前記音素特徴記憶手段は、前記例外音素列の音素毎に定められた音素特徴をさらに記憶し、前記音素検出手段は、前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、該音声情報に含まれる音素を前記待受音素群又は例外音素列の中から検出することを特徴とする。
【００１１】
本発明の音声認識システムは、上記の音声認識装置と、ネットワークを介して前記音声認識装置と通信可能なサーバを備えた音声認識システムであって、
前記音声認識装置の処理部は、前記発音音素列を前記サーバへ通知し、前記サーバは、取得した前記発音音素列の統計に基づいて、前記誤音素を新たに検出して前記音声認識装置に通知する処理部を備え、前記音素検出手段は、サーバから取得した前記誤音素を含めた待受音素群の中から前記発音音素を検出することを特徴とする。
【００１２】
本発明の音声認識プログラムは、コンピュータを、単語の正しい発音を構成する正音素群と、この正音素群に含まれる正音素の誤った発音である誤音素とを含む待受音素群を単語に対応付けて記憶する待受音素記憶手段、待受音素群の音素毎に定められた音素特徴を記憶する音素特徴記憶手段、発音された前記単語の音声信号から音声情報を生成し、該音声情報を入力する音声情報入力手段、前記音素特徴と前記音声情報とを比較して、発音された音素列である発音音素列を前記待受音素群の中から検出する音素検出手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の音声認識装置、音声認識システム、及び音声認識プログラムは、音素検出手段が、待受音素群の中から発音音素を検出する。すなわち、音素特徴と音声情報の比較は待受音素群単位で行われる。これにより、言語の発音を構成する全音素の音素特徴と比較する場合に比べて演算負荷が少なく、発音音素列の検出速度を高速化することができる。さらに、演算能力の低い中央処理装置であっても、発音音素列を素早く検出できる。すなわち、安価なハードウェア上でも発音音素列の素早い検出が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の音声認識装置のブロック図である。
【図２】（ａ）待受音素記憶手段の一例を示す図であり、（ｂ）待受音素記憶手段の他の例を示す図である。
【図３】音声認識装置による音声認識のフローチャートである。
【図４】音素検出ステップのフローチャートである。
【図５】実施例２の音声認識装置のブロック図である。
【図６】（ａ）正音素列記憶手段を示す図であり、（ｂ）対応音素記憶手段の一例を示す図であり、（ｃ）対応音素記憶手段の他の例を示す図である。
【図７】待受音素生成ステップの一例を示すフローチャートである。
【図８】待受音素生成ステップの他の例を示すフローチャートである。
【図９】実施例３の音声認識装置のブロック図である。
【図１０】例外音素列記憶手段を示す図である。
【図１１】実施例４の音声認識システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例４の音声認識装置を示すブロック図である。
【図１３】待受音素列集合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
本発明の音声認識装置1を図面に従って説明する。なお、本明細書において、各図にわたって示される同じ符号は同一または同様のものを示す。
【００１６】
本発明の音声認識装置1は、発音された単語の音声認識を行う装置である。この音声認識装置1は、図１に示すように、記憶部3、入力部5、処理部7、出力部9を有し、例えばパソコン、携帯端末、タブレット端末、音声認識専用機器等のコンピュータである。
【００１７】
記憶部3は、音声認識に必要なプログラムを記憶し、また音声認識に関するデータを格納し、保持し、取り出すことができるものであり、代表的には、コンピュータ内に設けられ、コンピュータを下記の手段として機能させるプログラムを記憶するハードディスク、フラッシュメモリ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ等の補助記憶装置である。記憶部3は、待受音素記憶手段11と、音素特徴記憶手段13と有する。
【００１８】
待受音素記憶手段11は、図２（ａ）に示すように、待受音素群21を単語に対応付けて記憶する。この待受音素群21は、単語の正しい発音を構成する正音素群15と、この正音素群15に含まれる正音素17の誤った発音である誤音素19とを含むものである。
【００１９】
例えば、待受音素群21は、複数の待受音素集合23から構成された待受音素集合族25である。待受音素集合23は、待受音素27を要素とする。この待受音素27は、正音素17又は誤音素19であり、後述の音素検出手段33による検出対象となる音素である。一の待受音素集合23に含まれる誤音素19の数は特に限定されない。この誤音素19は、音声認識対象の単語について話者が誤って発音する音素であり、代表的には、正音素17と置換されて発音される置換音素19aである。この置換音素19aは、予め、複数の話者の発音により得た発音情報の統計に基づいて定められたものである。複数の話者は、代表的には所定条件に該当する話者であり、例えば、認識対象の単語を母語としない複数の話者、及び／又は認識対象の単語が母語であっても標準語を話さない話者（いわゆる方言を話す者）等である。また、置換音素19aは、例えば、複数の発音情報に含まれていた置換音素19aの中で発生頻度の高いものが選択される。さらに、地域毎に統計を取得し選択された置換音素19aであっても良い。図２（ａ）に示す待受音素集合族25は、単語毎に設けられたテーブルである。このテーブルは、単語appleに関して設けられたものであり、各待受音素集合23にはappleの正音素17が含まれている。図２（ａ）に示すように、一の正音素17に対応して記憶される誤音素19の数は限定されない。なお、本願において音素は、各図に示す音素の記号に限定されず、音素を示すものとして定義付けられた情報も含むものである。
【００２０】
音素特徴記憶手段13は、待受音素群21に含まれる音素毎（待受音素27毎）に定められた当該音素の特徴を記憶する。この音素の特徴は、代表的には、音素の周波数成分等を示す音響モデルである。この音素特徴記憶手段13は、待受音素群21に含まれる音素だけでなく、単語の属する言語の全音素の特徴を記憶するものであっても良い。
【００２１】
入力部5は、話者が指定した単語及び該単語の音声を受信し、これらの情報を処理部7へ入力するものである。この入力部5は、図１に示すように、音声情報入力手段29と単語入力手段31を有する。
【００２２】
音声情報入力手段29は、発音された単語の音声信号から音声情報を生成し、処理部7へと入力する。この音声情報は、アナログの音声信号を標本化し、量子化して得られた複数のデジタルデータである。音声情報入力手段29は、代表的には、音声を受信するマイクロホンと、このマイクロホンと電気的に接続されたアナログ−デジタル変換器である。なお、マイクロホンとアナログ−デジタル変換器との間に増幅器、及び／又は自動利得制御等を設けても良い。
【００２３】
単語入力手段31は、音声認識対象となる単語を処理部7へと入力するものであり、例えば単語を入力するキーボード等の文字入力装置や、表示手段（不図示）に表示された単語を選択するマウス、タッチパネル、ディジタイザ等の座標入力装置である。この単語は、英語に限定されず他の言語の単語であっても良い。また、国や地域ごとに異なる英語発音を認識するために、国や地域を選択した上で単語を入力するものであっても良い。
【００２４】
処理部7は、入力部5から取得した単語及び音声情報、並びに記憶部3に記憶された待受音素群21及び音素特徴に基づいて、発音された音素列（以下、発音音素列という。）を検出する。この処理部7は、代表的には、コンピュータの中央処理装置である。この処理部7は、図１に示すように、入力部5、記憶部3、出力部9と通信可能に接続されており、音素検出手段33を有する。
【００２５】
音素検出手段33は、音素特徴と音声情報とを比較して、この音声情報に含まれる発音音素列を待受音素群21の中から検出する。この発音音素列は、発音された音素（以下、発音音素という。）が、発音された順に並べられたものである。発音音素は部分音声特徴と所定の共通項を有する音素特徴に対応する音素である。この部分音声特徴は、音声情報に含まれている一部のデータから算出された特徴であり、例えば当該一部のデータを周波数解析して得られた特徴や周波数成分等である。部分音声特徴と比較される音素特徴は、音声認識対象の単語に対応する待受音素群21に含まれる音素（待受音素27）の音素特徴である。この発音音素の検出は、音声情報に含まれる部分音声特徴の順に行われ、検出された発音音素は順番に変数に格納される。これにより発音音素列が検出される。
【００２６】
出力部9は、処理部7によって検出された発音音素列を出力する。出力部9は例えば、ディスプレイ等の表示手段である。これにより、話者は自己の発音を知ることができる。また、正音素群15を発音順に並べた正音素列を発音音素列と共に表示手段に表示しても良い。これにより、話者は、自己の発音の誤りを容易に知ることができる。出力部9は、さらに音声を再生して出力する音声再生手段を備えても良い。この音声再生手段は、例えば、正音素列の音声をスピーカから出力する音声ガイドである。これにより、話者は認識対象の単語の正しい発音見本を知ることができる。さらに、音声再生手段は、取得した音声情報をスピーカから出力するものであっても良い。これにより、話者は、音声ガイドと自己の音声を聞き比べることができる。これにより、音声認識装置1は、話者の誤りを目と耳で認識させることができる。
【００２７】
本発明の音声認識装置1を用いた音声認識方法を、図３に基づいて説明する。この音声認識方法は、単語入力ステップ(s10)と、待受音素抽出ステップ(s20)と、音声情報入力ステップ(s30)と、音素検出ステップ(s40)と、を含む。
【００２８】
単語入力ステップ(s10)は、単語入力手段31が音声認識の対象となる単語を処理部7に入力するステップである。例えば、キーボードにより単語"apple"が入力される。又は表示手段に表示された単語の一覧からマウスによって単語"apple"が選択される。
【００２９】
待受音素抽出ステップ(s20)は、音素検出手段33が、単語入力手段31から取得した単語"apple"に対応する待受音素群21（図２（ａ））を待受音素記憶手段11から抽出するステップである。なお、待受音素群21が抽出できない場合、すなわち単語に対応する待受音素群21が記憶されていない場合には、単語入力ステップ(s10)に戻り、再度単語の入力を要求しても良い。
【００３０】
音声情報入力ステップ(s30)は、音声情報入力手段29が、発音された単語の音声信号から音声情報を生成し、この音声情報を処理部7へと入力するステップである。例えば、マイクロホンが、発音された"apple"の音声を受信して電気信号に変換して、アナログ−デジタル変換器が電気信号を標本化し、量子化して音声情報を生成する。
【００３１】
音素検出ステップ(s40)は、音素検出手段33が、音声情報に含まれる発音音素列を待受音素群21の中から検出するステップである。例えば、先ず、音声情報入力ステップ(s30)で得た音声情報に含まれる複数の部分音声特徴を検出する。各部分音声特徴の検出方法は、特に限定されないが、音声情報を所定フレームのデータ集合に分割して複数の分割音声情報を生成し、分割音声情報毎に周波数解析等を行い検出される。なお、連続する部分音声特徴が共通する場合には、これらを一つの部分音声特徴にまとめても良い。次に、待受音素抽出ステップ(s20)で得た待受音素群21（図２（ａ））の各音素に対応する音素特徴を音素特徴記憶手段13から抽出する。そして、部分音声特徴毎に各音素特徴と比較を行い、所定の共通項を有する音素特徴に対応する音素を検出し、変数に格納する。上記ステップにより、発音された単語の音声認識がなされる。なお、待受音素群21中に所定の共通項を有する音素がない場合には、待受音素群21以外の音素の音素特徴と比較しても良い。
【００３２】
なお、出力部9が、音素検出ステップ（s40）で得た発音音素列を出力する発音音素列出力ステップを備えても良い。このステップにより話者は、自己の発音を認識することができる。
【００３３】
本発明の音声認識装置1は、音素検出手段33が、音声認識対象の単語について発音される頻度が高い待受音素群21の中から発音音素を検出する。すなわち、音素特徴と音声情報の比較において、待受音素群21を優先して行うものである。これにより、言語の発音を構成する全音素の音素特徴を比較対象とする場合よりも演算負荷が少なく、発音音素列の検出速度を高速化することができる。さらに、演算能力の低い中央処理装置であっても、発音音素列を素早く検出できる。すなわち、安価なハードウェア上でも発音音素列の素早い検出が実現できる。
【００３４】
本実施例の音声認識装置1の音素検出手段33は、待受音素集合23単位（図２（ａ））で発音音素の検出をするものであっても良い。この音素検出ステップ(s40)の一例を図４に示す。先ず、音声情報に含まれる複数の部分音声特徴を検出する（s401）。次に、一の待受音素集合23の各待受音素27に対応する音素特徴を音素特徴記憶手段13から抽出する（s402）。次に、一の部分音声特徴と抽出した各音素特徴とを比較し（s403）、所定の共通項を有する音素特徴に対応する待受音素27を変数に格納する（s404）。これにより、一の発音音素が検出される。上記のステップを、全ての待受音素集合23について繰り返し行い（s405）、変数に発音音素を追加していく。これにより発音音素列が検出される。この音声認識装置1は、音素検出手段33が待受音素集合23単位で音素特徴を音声情報と比較して発音音素を検出するため、発音音素の検出速度を著しく向上させることができる。
【００３５】
本実施例において、待受音素群21の誤音素19は置換音素19aに限定されない。この誤音素19は、例えば、話者が誤って正音素17に続けて発音する付加音素19b（図２（ｂ））であっても良い。さらに、誤音素19は、図２（ｂ）に示すように、置換音素19aと付加音素19bの両方であっても良い。この付加音素19bは、予め、複数の話者の発音により得た発音情報の統計に基づいて定められたものである。例えば、複数の話者の発音に含まれていた付加音素19b中で発生頻度の高い付加音素19bが選択される。
【００３６】
なお、本実施例において、例えば、音声認識対象の単語が予め指定される場合には、単語入力手段31は必須の構成ではない。
【実施例２】
【００３７】
本実施例の音声認識装置10は、図５に示すように、待受音素記憶手段11が正音素列記憶手段37と対応音素記憶手段39を備え、処理部7が待受音素生成手段41を備える。
【００３８】
正音素列記憶手段37は、図６（ａ）に示すように、単語と、この単語の正音素群15を発音順に並べた正音素列を互いに対応付けて記憶する。
【００３９】
対応音素記憶手段39は、図６（ｂ）に示すように、音声認識対象の単語の正音素と、この正音素の誤発音である誤音素を含む対応音素群43を記憶する。対応音素群43は、例えば、複数の対応音素集合45で構成された対応音素集合族47である。対応音素集合45は、複数の対応音素49を要素とする。この複数の対応音素49は、代表的には、話者が誤って互いに置換して発音する関係にある音素であり、音声認識対象の単語の正音素と、正音素に対する置換音素である。この正音素と置換音素となり得る対応音素49は、認識対象となる単語に応じて異なるものである。単語appleの第一音素51（図６（ａ））を例にすると、対応音素集合45aに含まれる複数の対応音素49a〜49dの内、対応音素49aが正音素であり、他の対応音素49b〜49dが置換音素である。また、単語boxの第二音素53（図６（ａ））を例にすると、対応音素集合45aに含まれる複数の対応音素49a〜49dの内、対応音素49bが正音素であり、他の対応音素49a,49c,49dが置換音素である。この対応音素は、予め、複数の話者の発音により得た発音情報の統計に基づいて定められたものである。例えば、複数の発音情報に含まれていた置換音素の中で発生頻度の高い置換音素19aが選択される。
【００４０】
待受音素生成手段41は、単語の正音素列を構成する正音素を含む対応音素集合45を組み合わせて待受音素群21（図２（ａ））を生成する。本実施例の音声認識方法は、待受音素群21を生成するために、上述の待受音素抽出ステップ(s20)に換えて、待受音素生成ステップを含む。この待受音素生成ステップは、例えば図７に示すように、先ず、単語入力ステップ(s10)において取得した単語（例えば"apple"）に対応する正音素列を正音素列記憶手段37から抽出する(s201)。次に、抽出した正音素列を構成する一の正音素（例えば第一音素51）を抽出し(s202)、この正音素を含む対応音素集合45（例えば対応音素集合45ａ）を対応音素記憶手段39から検索する(s203)。対応音素集合45がある場合には、これを抽出し変数に格納する(s204)。これにより待受音素集合23が生成される。一方、対応音素集合45が抽出されない場合、すなわち正音素を含む対応音素集合45が対応音素記憶手段39に記憶されていない場合には、当該正音素のみを変数に格納する(s205)。これにより、当該正音素を待受音素27とする待受音素集合23が生成される。この処理を全正音素について行う(s206)ことで待受音素群21（待受音素集合族25）が生成される。なお、取得した単語に対応する正音素列が抽出できない場合、すなわち対応する正音素列が記憶されていない場合には、単語入力ステップ(s10)に戻り、再度単語の入力を要求しても良い。
【００４１】
本実施例の音声認識装置10は、単語毎に待受音素群21を記憶しなくても良い。よって、記憶部3の使用容量を節約しつつ、発音音素列の検出速度を高速化できる。
【００４２】
本実施例の対応音素集合45を構成する複数の対応音素49は、図６（ｃ）に示すように、音声認識対象の単語の正音素と、正音素に誤って付加する付加音素であっても良い。この付加音素を含む待受音素群21（図２（b））を生成する待受音素生成ステップは、図８に示すように、先ず、単語入力ステップ(s10)において取得した単語に対応付けられた正音素列を正音素列記憶手段37から抽出する(s211)。次に、抽出した正音素列を構成する一の正音素を抽出し(s212)、この一の正音素に対応する付加音素を対応音素記憶手段39から抽出する(s213)。次に、一の正音素に続く他の正音素が母音であるかを判断する(s214)。母音でない場合には、一の正音素を含む待受音素集合23の後に付加音素を要素とする待受音素集合23を付加する(s215)。一方、付加音素を抽出できない場合、又は他の正音素が母音である場合には、付加音素を付加しない。この処理を全ての正音素について行う(s216)ことで付加音素を含む待受音素群21（例えば図２（ｂ））が生成される。
【実施例３】
【００４３】
本実施例の音声認識装置20は、図９に示すように、記憶部3に例外音素列記憶手段55をさらに備える。例外音素列記憶手段55は、図１０に示すように、単語と例外音素列を互いに対応付けて記憶する。この例外音素列は、特定の単語についてのみ生じる誤発音である例外音素を含む音素列である。この例外音素列の具体例としては、例外的に付加された誤音素（例えばtextの第四音素）を含む音素列、例外的に正音素が置換された誤音素（例えばquickの第二音素）を含む音素列、例外的に正音素列が欠落した（例えばpostの第三音素）音素列等である。この例外音素列は、複数の話者の発音情報の統計に基づいて、予め定められる。複数の話者は、代表的には所定条件に該当する話者であり、例えば、認識対象の単語を母語としない複数の話者、及び／又は認識対象の単語が母語であっても標準語を話さない話者（いわゆる方言を話す者）等である。また、例外音素列は、例えば、複数の発音情報に含まれていた例外音素列の中で発生頻度の高いものが選択される。さらに、地域毎に統計を取得しても良い。
【００４４】
本実施例の待受音素生成手段41は、正音素列と対応音素群43を組み合わせて生成した上記の一の待受音素群21に、さらに認識対象の単語に基づいて例外音素列を抽出し、この例外音素列を待受音素群21に組み合わせて他の待受音素群を生成する。
【００４５】
本実施例の音声認識装置20は、待受音素群21と発音頻度の高い例外音素列の中から発音音素列を検出するものである。このため検出精度を向上させることができる。
【実施例４】
【００４６】
発明の音声認識システム100は、図１１に示すように、ネットワーク85を介して互いに通信可能に接続されたサーバ57と複数の音声認識装置30を備える。サーバ57及び音声認識装置30の数は特に限定されず。サーバ57は地域毎に設けられても良い。
【００４７】
本実施例のサーバ57は、送受信部59と、記憶部61と、処理部63とを備えるものである。
【００４８】
送受信部59は、ネットワーク85を介して音声認識装置30に情報を送受信するものであり、例えば、送信装置、受信装置、及びこれらのプロトコルである。
【００４９】
記憶部61は、音声認識に関するデータを格納し、保持し、かつ取り出すことができるものであり、例えば、端末内に設けられた補助記憶装置である。記憶部61は、更新正音素列記憶手段65と、更新誤音素記憶手段を備える。
【００５０】
更新正音素列記憶手段65は、更新正音素列を記憶する。この更新正音素列は、音声認識装置30の正音素列記憶手段37に予め記憶されている正音素列（以下、標準正音素列という。）と、新たに追加された追加正音素列を含み、更新単語に対応付けられて記憶される。更新単語は、音声認識装置30の正音素列記憶手段37に予め記憶されている標準単語と、新たに追加された追加単語を含むものである。追加正音素列及び追加単語は、ネットワーク85を介してサーバ57と通信可能に接続された管理者端末87等により送信され、後述する処理部63により格納される。
【００５１】
更新誤音素記憶手段は、更新誤音素を記憶するものであり、更新対応音素記憶手段67及び／又は更新例外音素列記憶手段69である。更新誤音素は、更新対応音素と更新例外音素列である。更新対応音素は、音声認識装置30に予め記憶されている対応音素（以下、標準対応音素という。）と、新たに追加された追加対応音素を含むものであり、更新対応音素記憶手段67に記憶される。この追加対応音素は後述する処理部63により生成される。更新例外音素列は、音声認識装置30に予め記憶されている例外音素列（以下、標準例外音素列という。）と、新たに追加された追加例外音素列を含むものであり、更新単語に対応付けられて更新例外音素列記憶手段69に記憶される。この更新単語は、音声認識装置30の例外音素列記憶手段55に予め記憶されている標準単語と、新たに追加された追加単語を含むものである。この追加例外音素列及び追加単語は後述する処理部63により生成される。
【００５２】
処理部63は、管理者端末87から送信された追加単語及び追加正音素列を取得し、更新正音素列記憶手段65に記憶する。また処理部63は、音声認識装置30から取得した発音音素列に基づいて追加対応音素及び追加例外音素列を生成する。
【００５３】
追加対応音素は、音声認識装置30から取得した複数の発音音素列及び単語から新たに検出された誤音素19と、この誤音素19に対応する正音素17である。この誤音素19は、取得した発音音素列と、取得した単語に対応する更新正音素列との相違音素を検出することにより得られる。検出された誤音素19の内、発生頻度が高い誤音素19が正音素17に対応付けられて追加対応音素として更新対応音素記憶手段67に格納される。なお、既に記憶されている更新対応音素は格納されない。
【００５４】
追加例外音素列は、音声認識装置30から取得した複数の発音音素列及び単語から新たに検出された例外音素列である。この例外音素列は、取得した発音音素列と、取得した単語に対応する更新正音素列との相違を検出することにより得られる。検出された例外音素列の内、発生頻度が高い例外音素列が単語に対応付けられて追加例外音素列として更新例外音素列記憶手段69に格納される。なお、既に記憶されている例外音素列は格納されない。
【００５５】
サーバ57は、上記の発生頻度を求めるために、検出された誤音素19に正音素17を対応付けて記憶する検出用誤音素記憶手段、及び検出された例外音素列に単語を対応付けて記憶する検出用例外音素列記憶手段を備えても良い。
【００５６】
さらに処理部63は、送受信部59を介して通知音素を各音声認識装置30に送信する。通知音素の送信は、例えば、後述する音声認識装置30の更新手段77からの要求に基づいて、通知音素を記憶部から抽出して音声認識装置30に送信することにより行われる。この通知音素とは、更新音素、追加音素、又は未送信音素である。
【００５７】
更新音素は、記憶部に記憶されている更新対応音素、更新例外音素列、及び更新正音素列である。なお、更新例外音素列及び更新正音素列は、それぞれに対応する更新単語と共に送信される。
【００５８】
追加音素は、追加正音素列、追加対応音素、及び追加例外音素列である。この追加音素は、サーバ57に記憶されている更新音素と、予め音声認識装置30に記憶されている標準対応音素、標準例外音素列、及び標準正音素列（以下、これらをまとめて標準音素という。）との差分を求めることにより得られる。なお、追加正音素列及び追加例外音素列は、それぞれに対応する追加単語と共に送信される。
【００５９】
未送信音素は、未だ音声認識装置30に送信されていない追加音素である。この未送信音素は、サーバ57に記憶されている更新音素と、音声認識装置30に記憶されている標準音素及び追加音素との差分を求めることにより得られる。
【００６０】
さらに処理部63は、記憶部に記憶されている更新音素の一部を削除するものであっても良い。
【００６１】
図１２に示すように、本実施例の音声認識装置30は、送受信部71と、更新手段77とを備える。
【００６２】
送受信部71は、ネットワーク85（図１１）を介してサーバ57に情報を送受信する送信装置、受信装置、及びこれらのプロトコルである。
【００６３】
更新手段77は、サーバ57が追加対応音素及び追加例外音素列を生成するために、発音音素列をサーバ57に送信する。発音音素列の送信は、例えば音声認識を終了した際に、発音音素列と認識対象の単語を互いに対応付けて行われる。
【００６４】
また更新手段77は、記憶部3に記憶された標準音素を更新するものである。標準音素の更新は、例えば、更新手段77がサーバ57に通知音素の送信を要求し、受信した通知音素を記憶部3に記憶することにより行われる。通知音素の送信要求は、発音音素列の送信した後に行われる。また、音声認識装置30がネットワーク85に接続された際に行っても良い。受信した通知音素は、対応する記憶手段37,39,55に記憶される。すなわち、更新正音素列、追加正音素列、未送信正音素列は対応する単語とともに正音素列記憶手段37に記憶される。また、更新対応音素、追加対応音素、未送信対応音素は対応音素記憶手段39に記憶される。また、更新例外音素列、追加例外音素列、未送信例外音素列は例外音素列記憶手段55に記憶される。
【００６５】
音声認識装置30の待受音素生成手段41は、標準音素と通知音素を組み合わせて待受音素群を生成する。すなわち、音声認識装置30の待受音素生成手段41は、標準正音素列及び追加正音素列に対応する標準対応音素及び追加対応音素を抽出し、組み合わせて一の待受音素群を生成する。さらに、標準例外音素列及び追加例外音素列を抽出し、一の待受音素群に組み合わせて他の待受音素群を生成しても良い。これにより、音素検出手段33は、サーバから取得した誤音素を含む待受音素群の中から発音音素を検出することができる。
【００６６】
音声認識装置30の記憶部3は、標準音素と追加音素とを区別して記憶しても良い。すなわち、正音素列記憶手段37は標準正音素列記憶手段74aと追加正音素列記憶手段74bから成り、対応音素記憶手段39は標準対応音素記憶手段73aと追加対応音素記憶手段73bから成り、例外音素列記憶手段55は標準例外音素列記憶手段75aと追加例外音素列記憶手段75bから成るものであっても良い。追加正音素列記憶手段74は、サーバ57から送信された追加正音素列及び追加単語を互いに対応付けて記憶する。また、追加対応音素記憶手段73は、サーバ57から送信された追加対応音素を記憶する。また、追加例外音素列記憶手段75は、サーバ57から送信された追加例外音素列と追加単語を互いに対応付けて記憶する。
【００６７】
本発明の音声認識システム100は、サーバ57が収集した複数の発音音素列に基づいて、複数ユーザの誤発音傾向を把握することができ、この誤発音傾向に基づいて、音声認識装置30内の対応音素及び例外音素列を追加することができる。これにより、さらに精度の高い音声認識を実現することができる。
【００６８】
また、音声認識システム100は、追加単語及び追加正音素列により、音声認識対象となる単語を充実させることができる。
【００６９】
また、サーバ57を地域毎に設けても良い。これにより、地域毎の誤発音傾向を把握することができる。このため、方言によって生じる誤発音傾向に基づく音声認識が可能となる。
【００７０】
本発明の音声認識プログラムは、コンピュータを上記の待受音素記憶手段11、音素特徴記憶手段13、正音素列記憶手段37、対応音素記憶手段39、例外音素列記憶手段55、追加正音素列記憶手段74、追加対応音素記憶手段73、追加例外音素列記憶手段75、音声情報入力手段29、単語入力手段31、音素検出手段33、待受音素生成手段41、更新手段77、出力部9、送受信部71として機能させるものである。
【００７１】
以上、本発明の音声認識装置、音声認識システム、及び音声認識プログラムについて説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。
【００７２】
例えば、本発明の音素検出手段33は、図１３に示すように、待受音素群21（図２（ａ））の各音素を組み合わせて待受音素列集合79を生成し、待受音素列81毎に音声情報と音素特徴とを比較するものであっても良い。待受音素列集合79は、待受音素列81を要素とするものである。待受音素列81は、正音素列81a又は、誤音素を含む誤音素列81bである。待受音素列集合79の生成は、各待受音素集合23（図２（ａ））の要素である音素同士の組合処理により生成することができる。音声情報と音素特徴の比較は、例えば、一の待受音素列81を構成する音素毎の音素特徴と、音声情報の部分音声特徴とを比較する。この比較を全ての待受音素列81に対して行い共通項が最も多い一の待受音素列81を発音音素列として検出する。
【符号の説明】
【００７３】
1・10・20・30  …  音声認識装置
3  …  記憶部
5  …  入力部
7  …  処理部
9  …  出力部
11  …  待受音素記憶手段
13  …  音素特徴記憶手段
15  …  正音素群
17  …  正音素
19  …  誤音素
19a  …  置換音素
19b  …  付加音素
21  …  待受音素群
23  …  待受音素集合
25  …  待受音素集合族
27  …  待受音素
29  …  音声情報入力手段
31  …  単語入力手段
33  …  音素検出手段
37  …  正音素列記憶手段
39  …  対応音素記憶手段
41  …  待受音素生成手段
43  …  対応音素群
45  …  対応音素集合
47  …  対応音素集合族
49  …  対応音素
51  …  第一音素
53  …  第二音素
55  …  例外音素列記憶手段
57  …  サーバ
59  …  送受信部
61  …  記憶部
63  …  処理部
65  …  更新正音素列記憶手段
67  …  更新対応音素記憶手段
69  …  更新例外音素列記憶手段
71  …  送受信部
73b  …  追加対応音素記憶手段
74b  …  追加正音素列記憶手段
75b  …  追加例外音素列記憶手段
77  …  更新手段
79  …  待受音素列集合
81  …  待受音素列
85  …  ネットワーク
100  …  音声認識システム
【図１】
2015087540.tif 000003
【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】
2015087540.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015087540.tif 000011
【図１０】
2015087540.tif 000012
【図１１】
2015087540.tif 000013
【図１２】
2015087540.tif 000014
【図１３】
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