(57)【要約】【課題】  カオス論的発話音声分析装置の算出する診断値に対してその信頼性を評価する指標値を同時に算出することにより、カオス論的発話音声分析装置の運用における信頼性の向上を図ることができる発話音響環境対応型発話音声分析システムを提供する。【解決手段】  発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、発話者の近傍に配置されるマイクロフォン３と、このマイクロフォン３に接続されるカオス論的発話音声分析装置５と、前記マイクロフォン３のそれぞれの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置６とを備え、前記カオス論的発話音声分析装置５からの診断値を、前記発話音響環境評価装置６に照らして、診断値のバラツキや差異と共に評価して、カオス論的発話音声分析装置５の指標値を提示する。【選択図】  図１
2008246037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）発話者の近傍に配置されるマイクロフォンと、
（ｂ）該マイクロフォンに接続されるカオス論的発話音声分析装置と、
（ｃ）前記マイクロフォンのそれぞれの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置とを備え、
（ｄ）前記カオス論的発話音声分析装置からの診断値を、前記発話音響環境評価装置に照らして、診断値のバラツキや差異と共に評価して、カオス論的発話音声分析装置の指標値を提示することを特徴とする発話音響環境対応型発話音声分析システム。
【請求項２】
請求項１記載の発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、前記マイクロフォンは機能が等しい複数個のマイクロフォンであることを特徴とする発話音響環境対応型発話音声分析システム。
【請求項３】
請求項１記載の発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、発話環境が車両の運転席である場合、前記発話音声を収録するマイクロフォンは口元に配置し、前記発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置を備えることを特徴とする発話音響環境対応型発話音声分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発話音声から発話者の覚醒状態（脳活性状態）を評価するための発話音声分析システムに係り、特に、そのシステムの発話音響環境に対応する発話音響環境対応型発話音声分析システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、既に、カオス論的発話音声分析装置とその応用について先行して開発し、提案している（下記特許文献１〜４）。
【０００３】
そのカオス論的発話音声分析装置（以下、一般名称としての発話音声分析装置との区別を明確にするために、本発明に係る装置については、特にカオス論的発話音声分析装置という）は、発話音声の有するカオス性を評価し、発話者の大脳新皮質の活性度と高い相関を示すと考えられる診断値を算出する装置である。
【０００４】
このカオス論的発話音声分析装置の特徴は、一つの発話音声に対して唯一つの診断値を返すことにあり、一般市場において様々に提供されている発話音声分析装置や、ポリグラフ装置のように多数の診断値やグラフを経験的に解釈して感情レベル等を診断する装置に比較して、恣意性を排除した客観的な診断が容易であることを特徴としている。
【０００５】
なお、ポリグラフ装置等においても、知識情報処理の技術を利用することにより、利用者の経験等を要さない診断を可能とするものは存在するが、知識処理システムそのものが強い恣意性を含む構造を有しており、このような装置で最終的に利用者の恣意性が排除されることと、カオス論的発話音声分析装置が原理的に恣意性を有さないことは、全く別次元の客観的な信頼性を実現し得ることにおいて、明確に区別されるべき事柄である。
【特許文献１】特願２００６−０９３２６７号
【特許文献２】特願２００６−０９３２６８号
【特許文献３】特願２００６−０９７３８９号
【特許文献４】特願２００６−０９７３９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、逆にカオス論的発話音声分析装置は、一つの発話音声に対して唯一つの診断値（誤解の無いように述べれば、信号処理パラメータを変更すれば、異なる診断値を算出するが、設定が固定されれば、唯一つの診断値が算出される。）のみを算出するため、その入力された音声信号の品質が悪いこと等により診断値の信頼性が低い場合であっても、音声信号の品質が十分に良好な場合と同様の診断値を算出する場合があり、カオス論的発話音声分析装置の運用における信頼性の確保を困難にしている。
【０００７】
具体的には、例えば、カオス論的発話音声分析装置がそれぞれの入力音声に対して２００〜１０００の間の診断値を返すとすれば、入力音声の品質が十分に高い場合には、眠くてボンヤリしている状態で３００前後の診断値を返し、事務作業等を行っている状態では４００〜６００の診断値を返し、緊張状態や疲労しているにも拘らず作業をしなければならない状況では７００程度以上の診断値を返すとすれば、空調機やモーター等による特徴的な周波数スペクトルを有する騒音が強い場合には、緊張しているにも拘らず３００程度の低い診断値や、５００程度の健常状態と判断される診断値を返す場合がある。また、明確な周波数スペクトルを有さない白色雑音のレベルが高い場合には、その雑音レベルに依存して診断値が高い方にずれて、ボンヤリしているにも拘らず５００以上の診断値が返されたり、極めて雑音レベルが高い場合には１０００以上の診断値が算出されたりする場合がある。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、実際に与えられた発話音響環境が恵まれない場合においても、発話音響環境を管理して診断値の正確さを実現するのではなく、その与えられた発話音響環境下において、信頼性の高いカオス論的発話音声分析装置を実現する発話音響環境対応型発話音声分析システ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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、発話者の近傍に配置されるマイクロフォンと、このマイクロフォンに接続されるカオス論的発話音声分析装置と、前記マイクロフォンのそれぞれの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置とを備え、前記カオス論的発話音声分析装置からの診断値を、前記発話音響環境評価装置に照らして、診断値のバラツキや差異と共に評価して、カオス論的発話音声分析装置の指標値を提示することを特徴とする。
【００１０】
〔２〕上記〔１〕記載の発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、前記マイクロフォンは機能が等しい複数個のマイクロフォンであることを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔１〕記載の発話音響環境対応型発話音声分析システムにおいて、発話環境が車両の運転席である場合、前記発話音声を収録するマイクロフォンは口元に配置し、前記音響環境を評価する発話音響環境評価装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カオス論的発話音声分析装置の算出する診断値に対して、発話者の近傍に配置されるマイクロフォンの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置からの診断値を考慮して、カオス論的発話音声分析装置の指標値を判断し、カオス論的発話音声分析装置の運用における信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の発話音響環境対応型発話音声分析システムは、発話者の近傍に配置されるマイクロフォンと、このマイクロフォンに接続されるカオス論的発話音声分析装置と、前記マイクロフォンのそれぞれの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置とを備え、前記カオス論的発話音声分析装置からの診断値を、前記発話音響環境評価装置に照らして、診断値のバラツキや差異と共に評価して、カオス論的発話音声分析装置の指標値を提示する。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムのブロック図である。
【００１６】
この図において、１は発話音声分析を行うための部屋、２はその部屋１の壁、３はその部屋１内に配置される、発話者の近傍に配置されるマイクロフォンであり、ここでは、機能が等しい複数個のマイクロフォンが配置されている。それぞれのマイクロフォン３に対して発話者（Ａ〜Ｐ）４が発話する。５はマイクロフォン３に接続されるカオス論的発話音声分析装置、６はマイクロフォン３のそれぞれの発話音響環境を評価する発話音響環境評価装置、７は発話音響環境評価装置６からのそれぞれの診断値に基づいた発話音声分析の提示装置である。
【００１７】
ここで、カオス論的発話音声分析装置５は、マイクロフォン３により入力された音声信号をカオス論的な手法で処理し、脳活性度を評価する診断値を算出する。
【００１８】
その信号処理においては、信号波形から構成されるストレンジ・アトラクタを処理する必要があり、波形の微妙な変化が算出値に影響を与えることが実験により確認されている。
【００１９】
同じ機能を有するマイクロフォン３であっても、また、同じスピーカーから再生される同じ音であっても、マイクロフォン３と再生される部屋１の壁２までの距離が異なれば、反射条件が異なり、その結果算出されるカオス論的発話音声分析装置５による診断値が変化する。
【００２０】
発話者４による発話音声から安定した診断値を算出するためには、これらの発話環境条件を厳密に管理することが必要であるが、このカオス論的発話音声分析装置５の導入を目指す自動車や鉄道車両等の運転席においては、その様に高度に管理された発話音響環境を実現することは不可能である。
【００２１】
そこで、このようなカオス論的発話音声分析装置５の実用化を図る場合には、発話音響環境を管理して診断値の正確さを実現するのではなく、カオス論的発話音声分析装置５により算出された診断値がどの程度信頼できるものであるのかを評価することの方が重要になってくる。
【００２２】
実験的に、機能が等しい複数個のマイクロフォン３を使用して同時に発話音声を収録した場合、発話音響環境が良好である程、例えば、マイクロフォン３と壁２との距離が大きい程、それぞれのマイクロフォン３により収録された音声から算出される診断値のバラツキが少ないことが確認された。
【００２３】
そこで、複数のマイクロフォン３を用いて発話音声の収録を行い、それぞれの発話音声から算出される診断値を、そのバラツキや差異と共に評価して、どの程度の信頼性が実現されているかといったことを併せて提示する、発話音声分析の提示装置７を設けた。
【００２４】
図１によれば、部屋１の壁２に特に接近している、マイクロフォン３の発話者Ｄ，Ｅ、次いで部屋１の壁２に接近しているマイクロフォン３の発話者Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐのカオス論的発話音声分析の信頼性が問題となるが、本発明の発話音響環境対応型発話音声分析システムを実現することにより、信頼性の高いカオス論的発話音声分析装置を実現することができる。
【００２５】
図２は本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムの発話音声分析試験の結果を示す図（その１）、図３はその発話音声分析試験の結果を示す図（その２）、図４はその発話音声分析試験の結果を示す図（その３）である。
【００２６】
部屋１の壁２より十分に離れているマイクロフォン３の発話者Ａ〜Ｃ，Ｆ〜Ｌの場合は、図２に示すように口元の発話波形ａに対して弱い壁の反響ｂがあるのみであるが、部屋１の壁２に接近しているマイクロフォン３の発話者Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐの場合は、図３に示すように口元の発話波形ｃに対して少し強い壁の反響ｄがある。特に、部屋１の壁２に最も接近している、マイクロフォン３の発話者Ｄ，Ｅに至っては、図４に示すように口元の発話波形ｅに対して強い壁の反響ｆが現れることになる。
【００２７】
図５は本発明の第２実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムのブロック図である。
【００２８】
この実施例では、車両１１の運転席１２において、運転士の口元にマイクロフォン１３を有する運転士又は補助者１４の発話によるカオス性を抽出するカオス論的発話音声分析装置１５が備えられている。この場合、運転席１２における発話音響環境を予めピックアップ装置１６で出力し、その出力を発話音響環境評価装置１７に記憶させる。この発話音響環境評価装置１７による評価値をカオス論的発話音声分析装置１５に取り込んで、再評価を行い、発話音声分析の提示装置１８によりカオス論的発話音声分析による指標値を求めるようにしている。
【００２９】
上記のように構成したので、本発明によれば、実際に与えられた発話音響環境に恵まれない状況において、発話音響環境を管理して診断値の正確さを実現するのではなく、その与えられた発話音響環境下において、信頼性の高いカオス論的発話音声分析装置を実現することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の発話音響環境対応型発話音声分析システムは、外部雑音が問題となる発話環境においても、その指標値の信頼性を高めることができる発話音声分析システムとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムの発話音声分析試験の結果を示す図（その１）である。
【図３】本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムの発話音声分析試験の結果を示す図（その２）である。
【図４】本発明の第１実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムの発話音声分析試験の結果を示す図（その３）である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す発話音響環境対応型発話音声分析システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    発話音声分析を行うための部屋
２    部屋の壁
３，１３    マイクロフォン
４    発話者（Ａ〜Ｐ）
５，１５    カオス論的発話音声分析装置
６，１７    発話音響環境評価装置
７，１８    発話音声分析の提示装置
１１    車両
１２    運転席
１４    運転士又は補助者
１６    ピックアップ装置
【図１】
2008246037.tif 000003
【図５】
2008246037.tif 000004
【図２】
2008246037.tif 000005
【図３】
2008246037.tif 000006
【図４】
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