(57)【要約】【課題】音声切り出し区間の確実な検出による音声認識率向上と処理時間の高速化が図れる音声認識装置を提供する。【解決手段】入力された音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記マイク出力を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号を入力とする音声認識主処理部と、音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部を具備すると共に、音声発声の切り出し区間検出と前記音声辞書メモリーデータ部切り換えの制御信号とする複数の辞書選択トークスイッチを前記音声認識主処理部に入力し、前記辞書選択トークスイッチを押してる区間のみ音声切り出し区間とし、押された辞書選択トークスイッチに対応した前記音声辞書メモリーデータのみを参照して音声認識することで音声認識率の向上及び、処理時間の高速化を図る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記マイク出力を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号を入力とする音声認識主処理部と、音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部と、音声発声の切り出し区間検出信号と前記音声辞書メモリーデータ部の切り換え信号を生成して前記音声認識主処理部に出力する辞書選択トークスイッチを具備したことを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
入力された音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記マイク出力を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された音声信号を変調する変調器と前記変調した音声信号を無線で送信する送信出力器と、音声発声の切り出し区間検出信号と辞書切り換え信号を生成する辞書選択トークスイッチと、前記辞書選択トークスイッチにより前記変調器の搬送波周波数を切り換える搬送波周波数切り換え部からなる音声送信部を具備すると共に、前記音声送信部から送信された音声信号を受信する受信器と、前記受信器出力信号の検波並びに搬送波検出信号の生成を行う複数の検波器からなる検波部と、前記複数の検波器で検波出力された音声信号の内、辞書選択トークスイッチで制御された搬送波で変調され検波された音声信号を選択する音声信号選択スイッチと、前記音声信号選択スイッチで選択された音声アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号と前記搬送波検出信号を入力とする音声認識主処理部と、音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部からなる音声受信認識部とを具備したとしたことを特徴とする音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識装置において、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化を図る音声認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の音声認識技術は、デジタル信号処理技術の向上、処理ＬＳＩの高性能化、低価格化などにより、民生機器に数多く導入が図られており、機器の操作性向上に役立っている。
【０００３】
しかし、民生機器では周囲会話、生活雑音の多い家庭内での音声入力となり、常に音声認識入力状態にしておくと、ハンズフリーでの操作となり、確かに便利であるが、単なる会話でも音声認識モードに入り、余分な制御をしてしまうケースがある。会話か、音声認識入力かの判断は現在の技術では切り分けできない。この課題を解決する音声認識装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
以下図６を参照しながら音声認識装置の一例について説明する。
図６において、符号３８は電話用の通話マイク、３０は音声信号を電気信号に変換するための送話部、３２は公衆回線選択制御する回線制御部、３７は公衆回線、３１は電気信号で得られた通話相手の音声を音声信号に変換する受話部、３９は電話用の通話スピーカ、４０は音声認識マイク、３４は音声認識部、３３はマイクスイッチ、３５は音声認識結果に基づいて音声合成、回線選択などの制御を行う制御部、３６は認識結果や電話機の状態や情報を使用者に報知する音声合成部、４１は音声合成スピーカである。
【０００５】
以上のように構成された音声認識装置について、その動作を説明する。図６は電話に音声認識技術を利用した例であり、使用者が音声認識を利用して機器を制御する場合、まず、図６で構成された音声認識装置のマイクスイッチ３３をオンし、音声認識マイクに向かって所定の発声を行う。発声単語として、登録してある相手先名、電話の制御単語名などがあげられる。所定の発声が終了すると、音声認識部３４で認識処理を行い、認識結果を制御部３５に転送し、音声合成部３６、音声合成スピーカ４１で認識結果を音声で知らしめる。使用者は認識結果が間違っていたら再度発声を繰り返し、正解になるまで音声入力を続け、正解ならば、マイクスイッチ３３をオフとする。発声単語が相手先名であれば、制御部３５から回線制御部３２へ制御信号を送り、ダイヤル自動送出し、音声認識による電話回線接続が可能となる。つまり、音声認識させる場合のみマイクスイッチ３３をオン状態とし、音声認識処理が終了するとマイクスイッチ３３はオフ状態とすることで、一連の音声認識処理を完了する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−５２４４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、家庭内の周囲会話、生活雑音に対する誤動作対策には一番簡単で実現容易であるが、音声認識率向上への対策としては不十分である。つまり民生機器では、不特定話者を音声入力として認識しなければならず、話者は色々な話し方で入力する。例えば、早口でしゃべる人、低音の男性、高音の女性、子供など、様々な特徴がある。また家庭内ＡＶ機器、電化商品など全ての制御を音声認識で行う時などは発声単語数が多くなり、高い音声認識率を実現し、かつ認識処理の高速化には課題も多い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の音声認識装置は、辞書選択トークスイッチの押された時間のみ音声認識の音声切り出し区間として音声認識のデータとすると共に、辞書選択トークスイッチに対応した音声辞書メモリーデータを参照して音声認識することで、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化が図れることを特徴としたものである。
【０００９】
本発明によれば、音声認識の発声を行う時は、辞書選択トークスイッチを押し、周辺の雑音に影響されることなく、辞書選択トークスイッチの押された時間のみ、音声認識の音声切り出し区間として音声認識のデータとすると共に、複数の辞書選択トークスイッチの内、選択された辞書選択トークスイッチに対応した音声辞書メモリーデータのみを選択参照するので、参照単語数の減少になり、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化が図れる音声認識装置を提供することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載された音声認識装置は、入力された音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記マイク出力を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号を入力とする音声認識主処理部と、音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部と、音声発声の切り出し区間検出信号と前記音声辞書メモリーデータ部の切り換え信号を生成して前記音声認識主処理部に出力する辞書選択トークスイッチを具備する構成とすることで、辞書選択トークスイッチの押された時間のみ音声認識の音声切り出し区間として音声認識のデータとすると共に、辞書選択トークスイッチに対応した音声辞書メモリーデータを参照して音声認識することで、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化が図れる音声認識を実現しうるものである。
【００１１】
つぎに、本発明の請求項２に記載された音声認識装置は、入力された音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記マイク出力を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された音声信号を変調する変調器と前記変調した音声信号を無線で送信する送信出力器と、音声発声の切り出し区間検出信号と辞書切り換え信号を生成する辞書選択トークスイッチと、前記辞書選択トークスイッチにより前記変調器の搬送波周波数を切り換える搬送波周波数切り換え部からなる音声送信部を具備すると共に、前記音声送信部から送信された音声信号を受信する受信器と、前記受信器出力信号の検波並びに搬送波検出信号を行う複数の検波器からなる検波部と、前記複数の検波器で検波出力された音声信号の内、辞書選択トークスイッチで制御された搬送波で変調され検波された音声信号を選択する音声信号選択スイッチと、前記音声信号選択スイッチで選択された音声アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号と前記搬送波検出信号を入力とする音声認識主処理部と、音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部からなる音声受信認識部とを具備した構成とすることで、辞書選択トークスイッチの押された時間のみ音声認識の音声切り出し区間として音声認識のデータとすると共に、辞書選択トークスイッチに対応した音声辞書メモリーデータを参照して音声認識することで、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化が図れる音声認識を実現しうるものである。
【００１２】
以下本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１に記載された発明の実施の形態について、図１、図２、図３を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例における音声認識装置のブロック構成図を示す。図１において、符号１は入力された音声信号を電気信号に変換するマイク、２は前記マイク出力を増幅する増幅器、３は前記増幅器で増幅された音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４は前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号を入力とする音声認識主処理部、５は音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部、６は音声発声の切り出し区間検出と前記音声辞書メモリーデータ切り換えの制御信号とする複数の辞書選択トークスイッチである。
【００１５】
以上のように構成された音声認識装置について、その動作を説明する。音声認識でＴＶやＶＴＲなどの機器を動作制御する場合、使用者はまず、辞書選択トークスイッチ６を押し続けて、音声認識に登録されている単語を発声する。この辞書選択トークスイッチ６は複数のスイッチからなるもので、説明の為、２個あると仮定する。一個は男声用辞書選択トークスイッチ、もう一個は女声用辞書選択トークスイッチとする。使用者がもし、男声であるとすると、男声用の辞書選択トークスイッチを押して、所定の発声を行う。発声した音声信号は増幅器２で増幅され、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３を通して音声認識主処理部４に音声データが入力されると共に、辞書選択トークスイッチ６は音声認識主処理部４に接続されており、押した辞書選択トークスイッチの番号と、押してる区間を検出する。使用者が所定の発声を終了すると、辞書選択トークスイッチ６を離し、音声認識主処理部４は音声データの収集を終了する。つまり辞書選択トークスイッチ６の押されている区間のみ音声データ区間として切り出す。音声認識主処理部４は通常マイクロコンピュータやＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）が使用されており、入力された音声データを信号分析する。分析されたデータは音声認識メモリーデータ部５に予め登録してある単語辞書と参照される。参照される音声認識メモリーデータは、使用者が辞書選択トークスイッチ６の内、どのスイッチを使用したかの番号情報をもとに、音声認識メモリーデータ部５の内、辞書選択トークスイッチ番号に対応した辞書メモリー番号が選択され、この仮定の場合、男声用の辞書データを参照して認識処理がなされる。これらの一連の処理の流れを説明したのが図２に示すフローチャートである。
【００１６】
通常、音声認識を行う場合の辞書作成基礎データとして、男声と女声のデータをサンプリングし、合成周波数データとして辞書メモリーデータの登録を行うが、図３に示すごとく、男声は低音側、女声は高音側となり、これを同一辞書にしてしまうと、やや低い男声、やや高い女声の認識率はチューニング範囲が広すぎるため、認識率が低下することが知られている。これを改善する為に、予め男声用の辞書データ、女性用の辞書データと切り分けて登録し、参照すれば認識率は向上する。これを辞書選択トークスイッチ６を押す時に、同時に使用者が指定しておけば、音声発声切り出し区間の確実さと共に、認識率向上につながる。
【００１７】
一方法として男声、女声の辞書データ例で、複数の辞書切り換えスイッチの応用を説明したが、他に家電機器毎の辞書選択スイッチとする場合なども考えられる。この場合は、各家電機器の単語を集めた単語辞書とすると膨大になるが、機器毎の単語辞書にしてしまえば、機器内の認識単語のみの参照となり、認識率の向上、処理の高速化を図れる音声認識が実現できる。
【００１８】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の請求項２に記載された発明の実施の形態について、図４、図５を用いて説明する。
【００１９】
図４は、本発明の一実施例における音声認識装置の音声送信機及び受信・認識部のブロック構成図を示す。図４において、符号１０は音声送信部、１１は入力された音声信号を電気信号に変換するマイク、１２は前記マイク出力を増幅する増幅器、１３は前記増幅器で増幅された音声信号を変調する変調器、１４は前記変調した音声信号を無線で送信する送信出力器、１５は音声発声の切り出し区間検出と辞書切り換えの制御信号とする辞書選択トークスイッチ、１６は前記辞書選択トークスイッチにより前記変調器の搬送波周波数を切り換える搬送波周波数切り換え部、１７は前記音声送信部で送信された音声無線信号を受信検波し、認識処理する音声受信認識部、１８は前記音声送信部から送信された音声信号を受信する受信器、１９は前記受信器出力信号を検波する複数の検波器からなる検波部、２０は前記受信器で受信した搬送波を音声検波し、音声信号と搬送波検出信号を出力する検波器、２１は前記複数の検波器で検波出力された音声信号の内、辞書選択トークスイッチで制御された搬送波で変調され検波された音声信号を選択する音声信号選択スイッチ、２２は前記音声信号選択スイッチで選択された音声アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２３は前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換された音声信号を入力とする音声認識主処理部、２４は音声認識の参照データとして予め記録されている音声辞書メモリーデータ部である。
【００２０】
以上のように構成された音声認識装置について、その動作を説明する。音声認識でＴＶやＶＴＲなどの機器を動作制御する場合、リモコンの普及により機器本体から離れて操作することが多い。その為、機器本体から離れて操作する音声送信部１０で、音声信号を無線で伝送し、本体に設けた音声受信認識部１７で音声検波、認識処理ができる構成としている。使用者はまず、音声送信部１０に設けた辞書選択トークスイッチ１５を押し続けて、音声認識に登録されている単語を発声する。この辞書選択トークスイッチ１５は複数のスイッチからなるもので、実施の形態１と同様、説明の為、２個あると仮定する。一個は男声用辞書選択トークスイッチ、もう一個は女声用辞書選択トークスイッチとする。使用者がもし、男声であるとすると、男声用の辞書選択トークスイッチを押して、所定の発声を行う。発声した音声信号は増幅器１２で増幅され、変調器１３で変調される。普通変調にはＦＭ変調などが用いられ、簡単な回路、ＩＣで実現可能である。一方辞書選択トークスイッチ１５は搬送波周波数切り換え部１６に入力され、トークスイッチ番号に応じて、前記変調器１３の搬送波周波数を切り換える。この様にして変調された音声信号は赤外線、または電波により、機器本体に無線伝送される。機器本体では、赤外線、または電波を受信する受信部１８で受信し、辞書選択トークスイッチ１５の数量と同数の複数の検波器２０で構成された検波部１９で各搬送波の検波が可能な構成となっており、検波された音声信号は音声信号選択スイッチ２１で選択され、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２を通して音声認識主処理部２３に音声データが入力される。検波器２０からは検波された音声信号を出力すると同時に、搬送波検出信号を出力し、音声主処理部２３に入力されており、検波した検波器２０の番号と、搬送波の有無の区間を検出する。搬送波検出番号に応じて音声認識主処理部２３は前記音声信号選択スイッチ２１を切り換え制御する。使用者が所定の発声を終了すると、音声送信部１０の辞書選択トークスイッチ１５を離し、検波器２０は搬送波検出信号終了を、音声認識主処理部２３に入力し、音声データの収集を終了する。つまり音声送信部１０に設けた辞書選択トークスイッチ１５の押されている区間のみ音声発声区間として切り出す。音声認識主処理部２３は、通常マイクロコンピュータやＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）が使用されており、入力された音声データを信号分析する。分析されたデータは音声認識メモリーデータ部２４に予め登録してある単語辞書と参照される。参照される音声認識メモリーデータは、使用者が辞書選択トークスイッチ１５の内、どのスイッチを使用したかの番号情報をもとに、音声認識メモリーデータ部２４の内、辞書選択トークスイッチ番号に対応した辞書メモリー番号が選択され、この仮定の場合、男声用の辞書データを参照して認識処理がなされる。これらの一連の処理の流れを説明したのが図５に示すフローチャートである。
【００２１】
男声、女声の辞書データに分けて説明したのは、実施の形態１と同じ理由であり、予め男声用の辞書データ、女性用の辞書データと切り分けて登録し、参照すれば認識率は向上する。これを辞書選択トークスイッチ１５を押す時に、同時に使用者が指定しておけば、切り出しデータの確実さと共に、認識率向上につながる。また一方法として男声、女声の辞書データ例で、複数の辞書切り換えスイッチの応用を説明したが、他に家電機器毎の辞書選択スイッチとする場合なども考えられる。この場合は、各家電機器の単語を集めた単語辞書とすると膨大になるが、機器毎の単語辞書にしてしまえば、機器内の認識単語のみの参照となり、認識率の向上、処理の高速化を図れる音声認識が実現できることは実施の形態１と同様であり、無線音声送信で遠隔操作ができる方法が実施の形態２である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の音声認識装置は、辞書選択トークスイッチの押された時間のみ音声認識の音声切り出し区間として音声認識のデータとすると共に、辞書選択トークスイッチに対応した音声辞書メモリーデータを参照して音声認識することで、音声認識率の向上及び、処理時間の高速化が図れる音声認識装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における音声認識装置のブロック構成図
【図２】図１に示す音声認識装置の処理の流れを説明するフローチャート
【図３】男声、女声用の辞書切り換え例を説明する男声、女声周波数スペクトル帯域を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における音声認識装置の音声送信部及び音声受信・認識部のブロック構成図
【図５】図４に示す音声認識装置の処理の流れを説明するフローチャート
【図６】従来の実施例の音声認識装置のブロック構成図
【符号の説明】
１  マイク
２  増幅器
３  Ａ／Ｄ変換器
４  音声認識主処理部
５  音声認識メモリーデータ部
６  辞書選択トークスイッチ
１０  音声送信部
１１  マイク
１２  増幅器
１３  変調器
１４  送信出力器
１５  辞書選択トークスイッチ
１６  搬送波周波数切り換え部
１７  音声受信認識部
１８  受信器
１９  検波部
２０  検波器
２１  音声信号選択スイッチ
２２  Ａ／Ｄ変換器
２３  音声認識主処理部
２４  音声辞書メモリーデータ部
３０  送話部
３１  受話部
３２  回線制御部
３３  マイクスイッチ
３４  音声認識部
３５  制御部
３６  音声合成部
３７  公衆回線
３８  通話マイク
３９  通話スピーカ
４０  音声認識マイク
４１  音声合成スピーカ
【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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