(57)【要約】【課題】周囲の大騒音下であっても確実に再発声を促すことができる音声処理方法および装置を提供する。【解決手段】人間の音声を入力する音声入力部１と、入力した音声を認識する音声認識部２と、認識した結果を正しく認識できたか、あるいは認識できなかったか、または誤認識であるかを判定する認識結果判定部３と、認識した結果を人間に提示する認識結果提示部４とを備えた音声処理装置において、周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択する音響データ設定部５と、作成または選択した音響データを記憶する音響データ記憶部６とを備え、認識結果判定部３において音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に、音響データ設定部５において設定した音響データを音として認識結果提示部４に出力する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声入力部によって入力した音声信号を音声認識部において音声認識し、認識結果を認識結果提示部により外部へ文字、音声として提示する方法において、
周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択し、音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に前記音響データを用いて周囲騒音に対して聞き取りやすい音を出力して音声の再入力を促すことを特徴とする音声処理方法。
【請求項２】
前記音響データには、周囲の騒音を周波数分析し、人間の可聴域内で最も騒音の強度が小さい周波数のデータを用いることを特徴とする請求項１記載の音声処理方法。
【請求項３】
前記音響データは、予め複数の周波数のデータの中から周囲騒音下で最も聞き取りやすいデータを選択することを特徴とする請求項１記載の音声処理方法。
【請求項４】
人間の音声を入力する音声入力部と、入力した音声を認識する音声認識部と、認識した結果を正しく認識できたか、あるいは認識できなかったか、または誤認識であるかを判定する認識結果判定部と、認識した結果を人間に提示する認識結果提示部とを備えた音声処理装置において、
周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択する音響データ設定部と、作成または選択した音響データを記憶する音響データ記憶部とを備え、前記認識結果判定部において音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に、前記音響データ設定部において設定した音響データを音として認識結果提示部に出力するようにしたことを特徴とする音声処理装置。
【請求項５】
前記音響データ設定部は、前記音声入力部から周囲の騒音を入力し、前記騒音を周波数分析し、前記騒音分析の結果、人間の可聴域内で最も騒音の強度が小さい周波数を特定する機能を備えたことを特徴とする請求項４記載の音声処理装置。
【請求項６】
前記音響データ設定部は、予め複数の周波数のデータの中から最も周囲騒音下で聞き取りやすいデータを選択する機能を備えたことを特徴とする請求項４記載の音声処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識の結果を使用者に提示する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声処理方法および装置では、音声認識処理プロセス自体を改善することによって誤認識を軽減するといった特開平８−１６０９８７号公報（特許文献１）に開示された音声認識装置や、予め故意に誤認識し易い単語を誤認識対策単語として登録しておき、音声認識結果が誤認識対策単語である場合に誤認識と判定し、使用者に誤認識であることを通知する特開２００１−１８４０８５号公報（特許文献２）に開示された音声認識装置、更に認識不能の場合、使用者へ通知する発声に擬人性あるいはペット性を持たせユーモアのある再発声手順を取ることを特徴とする特開平１１−３５２９８６号公報（特許文献３）に開示された音声認識利用装置の誤認識緩和方法があった。
【０００３】
ここで、特許文献３に開示されている音声処理方法および装置について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
図７において、Ｓｔｅｐ  Ｃ１では、認識させたい名称をマイクに向かって発声する。Ｓｔｅｐ  Ｃ２では、発声した名称と既に登録している単語との類似度をそれぞれ計算によって求める。Ｓｔｅｐ  Ｃ３では、Ｓｔｅｐ  Ｃ２で求めた類似度を基準に第一候補と第二候補を特定し、両者の類似度の差が予め設定した所定の値を超えているか否かを判定する。Ｓｔｅｐ  Ｃ３で類似度の差が所定値を超えている場合は、Ｓｔｅｐ  Ｃ５でその他の条件に合うかどうかを判定する。Ｓｔｅｐ  Ｃ３で類似度の差が所定値を超えていない場合はＳｔｅｐ  Ｃ４において「もう一度、発声してください」といった無味乾燥な再発声を促す応答ではなく、「ごめん、他のことを考えていた、なんだい？」というようなユーモアのある応答（会話１）で再発声を促す。Ｓｔｅｐ  Ｃ６では、Ｓｔｅｐ  Ｃ５で予め定めた条件に合っている場合、音声認識が成功した際の応答（会話２）を行い一連の処理を終了する。Ｓｔｅｐ  Ｃ７では、Ｓｔｅｐ  Ｃ５で予め定めた条件に合わなかった場合、認識結果を画面に表示するに留め、一連の処理を終了する。
【０００４】
このように、従来の音声処理方法および装置は、認識不能の場合に話者に対して擬人性あるいはペット性を有した応答を返すことで音声認識機能を有した処理装置を楽しみながら認識率を向上することが可能となる。
一方、特開２０００−５６０１６号公報には、車両等の前方に他の車両や人等の障害物があることを検出し、その距離が近くなったときに警報を発して乗員に注意を促す障害物警報装置において、車内のオーディオの音量の大小に応じて警報の音量を調節して、オーディオの音量に警報がかき消されたり不意に大音量の警報が鳴ったりしないようにすることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１６０９８７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８４０８５号公報
【特許文献３】
特開平１１−３５２９８６号公報
【特許文献４】
特開２０００−５６０１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の音声処理方法および装置は、特許文献１に記載されているように音声認識アルゴリズムの改善によって誤認識自体を軽減したり、特許文献２，３に記載されているように誤認識の場合に積極的に誤認識であることを話者（使用者）に音声で通知するものであるが、周囲騒音の影響を考慮せずに応答音声を発声しているため、周囲の騒音が大きい場合、装置が発した音声が周囲の騒音に打ち消され、話者（使用者）がその応答音声を聞き取ることができないといった問題があった。
また、特許文献４に記載された障害物警告装置は、警報が車内オーディオの音量にかき消されたり不意に大音量の警報が鳴って驚き感を与えないように車内オーディオの音量レベルに応じて警報の音量を調節するものであり、騒音中の音声認識における再発声を促すことを意図したものではない。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、周囲の騒音下で最も聞き取りやすい音声を予め設定し、認識不能の場合に設定した音声を話者に提示することで周囲の大騒音下であっても確実に再発声を促すことができる音声処理方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、音声入力部によって入力した音声信号を音声認識部において音声認識し、認識結果を認識結果提示部により外部へ文字、音声として提示する方法において、周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択し、音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に前記音響データを用いて周囲騒音に対して聞き取りやすい音を出力して音声の再入力を促すことを特徴とするものである。これにより請求項１に記載の発明においては、周囲の騒音下で聞き取りやすい警告音を設定することができ、使用者は大きな騒音下であっても発話した音声が誤認識あるいは認識不能である場合においても再発話の必要性を容易に認知することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記音響データには、周囲の騒音を周波数分析し、人間の可聴域内で最も騒音の強度が小さい周波数のデータを用いることを特徴とするものである。これにより、騒音を周波数分析することで最も騒音強度の小さい周波数を特定することができ、特定した周波数を利用して警告音を生成することができる。
請求項３に記載の発明は、前記音響データは、予め複数の周波数のデータの中から周囲騒音下で最も聞き取りやすいデータを選択することを特徴とするものである。これにより、使用者は自分が最も聞き取りやすい音声を自由に選択することができ、使用者それぞれの聴覚特性に合った警告音を選択することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、人間の音声を入力する音声入力部と、入力した音声を認識する音声認識部と、認識した結果を正しく認識できたか、あるいは認識できなかったか、または誤認識であるかを判定する認識結果判定部と、認識した結果を人間に提示する認識結果提示部とを備えた音声処理装置において、周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択する音響データ設定部と、作成または選択した音響データを記憶する音響データ記憶部とを備え、前記認識結果判定部において音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に、前記音響データ設定部において設定した音響データを音として認識結果提示部に出力するようにしたことを特徴とするものである。これにより、周囲の騒音下で聞き取りやすい警告音を設定することができ、使用者は大きな騒音下であっても発話した音声が誤認識あるいは認識不能であることを容易に認知可能な装置を提供することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記音響データ設定部は、前記音声入力部から周囲の騒音を入力し、前記騒音を周波数分析し、前記騒音分析の結果、人間の可聴域内で最も騒音の強度が小さい周波数を特定する機能を備えたことを特徴とするものである。これにより、騒音を周波数分析することで最も強度の小さい周波数を特定することができ、特定した周波数を利用して警告音を生成する装置を提供することができる。
請求項６に記載の発明は、前記音響データ設定部は、予め複数の周波数のデータの中から最も周囲騒音下で聞き取りやすいデータを選択する機能を備えたことを特徴とするものである。これにより、使用者は自分が最も聞き取りやすい音声を自由に選択することができ、使用者それぞれの聴覚特性に合った警告音を選択可能な装置を提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の音声処理方法の流れを示すフローチャートである。図において、Ｓｔｅｐ１１では、周囲の騒音環境下において使用者が最も聞き取りやすい警告音を設定する。Ｓｔｅｐ１２では、認識させたい言葉を発話し、発話した音声を空気を媒介として検出する気導音マイクあるいは骨格を媒介として検出する骨伝導マイクなどによって入力する。このとき、周囲の騒音もマイクに入力される。Ｓｔｅｐ１３では、Ｓｔｅｐ１２にて入力した音声を音声認識し、Ｓｔｅｐ１４において予め設定した認識判定基準を満たせば認識したと判断され、認識判定基準を満たさなかった場合には誤認識あるいは認識不能であると判断される。Ｓｔｅｐ１４において認識判断された場合には、Ｓｔｅｐ１６において認識した結果を表示出力したり音声出力して一連の音声処理を終了する。また、Ｓｔｅｐ１４において誤認識あるいは認識不能であると判断された場合には、Ｓｔｅｐ１５においてＳｔｅｐ１１で設定した警告音を出力することで使用者に再発話を促す。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態に係る音声処理装置の構成図である。この音声処理装置は、音声信号を電気信号に変換するマイクロフォン等の音声入力部１と、音声信号を認識する音声認識部２と、認識結果を正しく認識できたか、あるいは認識できなかったか、または誤認識であるかを判定する認識結果判定部３と、認識結果を文字情報、音声として出力する認識結果提示部４と、周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択する音響データ設定部５と、作成または選択した音響データを記憶する音響データ記憶部６とから構成されている。
【００１３】
次に、この音声処理装置の動作について説明する。
発話した音声や周囲の騒音は、音声入力部１によって処理系内部に取り込まれる。初期設定時には、周囲の騒音のみを音声入力部１にて取り込み、音響データ設定部５にて周囲の騒音下で最も聞き取りやすい周波数の音響データ（警告音）を設定し、音響データ記憶部６に記憶する。
音声認識時には、発話した音声は音声入力部１に取り込まれ、音声認識部２にて認識処理を行うことで認識結果を出力する。この認識結果は、認識結果判定部３で「正しく認識できた」、または、「認識不能」、あるいは、「誤認識の可能性が高い」という判定内容で表される。例えば、予め基準値Ｗ１、Ｗ２（Ｗ１＞Ｗ２）を設定しておき、認識結果Ｗが基準値Ｗ１以上であれば「正しく認識できた」、結果ＷがＷ１＞Ｗ＞Ｗ２であれば「誤認識の可能性が高い」と判定し、結果ＷがＷ２＞Ｗであれば「認識不能」と判定する。
この認識結果判定部３の判定結果が「正しく認識できた」と判定した場合は、認識結果を認識結果提示部４で文字や図形として表示したり、音声としてスピーカなどに出力される。認識結果判定部３が「誤認識の可能性が高い」または「認識不能」と判定した場合は、音響データ記憶部６に記憶している警告音を認識結果提示部４を介して発生し、使用者に再発話を促す。
【００１４】
次に、周囲の騒音下で最も聞き取りやすい周波数の音響データを設定する方法を図３、図４、図５に基づいて説明する。
図３は、周囲騒音の周波数特性の例を表した図であり、周波数ｆに対する音の強度Ｐの変化を示している。
予め低周波数側の周波数ｆ１と高周波数側の周波数ｆ２を設定しておき、周波数の範囲ｆ１からｆ２の間の周波数帯（ｆ１≦ｆ≦ｆ２）で最大の強度Ｐｍａｘおよび最小の強度ＰｍｉｎおよびＰｍｉｎとなる周波数ｆｄを求めることで、警告音の周波数はｆｄ、強度はＰｍａｘと設定する。
このように、周波数特性を基に騒音の強度が最も小さい周波数を容易に決定することができるため、聞き取りやすい周波数を設定することができる。また、周囲騒音の中でも最大強度の音と同じ強度Ｐｍａｘで周波数ｆｄの警告音を生成することができるため、使用者は最も聞き取りやすい周波数ｆｄの音を周囲の騒音環境に対して適切な音量で聞き取ることができる。
即ち、騒音の大きな環境では大きな音量の警告音を発生し、騒音の小さな環境では小さな音量の警告音を発生するというように騒音状態に応じた音量の警告音を作成することができる。
【００１５】
この実施の形態では、最も聞き取りやすい周波数として騒音強度が最小となる周波数ｆｄを設定したが、単周波数ｆｄのみではなくｆｄ前後の周波数を重畳した音を警告音として設定してもよい。
また、図４のように、発話した音声入力後に警告音を毎回自動的に生成してもよい。
【００１６】
図５は、周囲の騒音下で最も聞き取りやすい周波数の音響データを設定する第２の方法を示すものである。
音声処理を行う前に予め図５のような警告音設定画面を用いて、警告音の周波数と強度（音量）を任意に設定して騒音環境下でも使用者が最も聞き取りやすい警告音を決定できるようになっている。
この例では、スライダ５１を「高」の方向へ移動すると周波数が高くなり、「低」の方向へ移動すると周波数が低くなる。また、スライダ５２を「大」の方向へ移動すると音の強度（音量）が大きくなり、「小」の方向へ移動すると強度（音量）が小さくなるように設定できる。このように周波数と音量を設定した後、「試聴」ボタンを押して作成した警告音を試聴し、聞き取りやすい警告音が得られるまでこの一連の作業を繰り返す。聞き取りやすい警告音が得られれば、「ＯＫ」ボタンを押して、作成した警告音のデータを保存する。
このように、使用者は警告音の周波数と強度を任意に設定できるので、それぞれの使用者の聴覚特性に最も合致した警告音を作成することができる。
【００１７】
図６は、周囲の騒音下で最も聞き取りやすい周波数の音響データを設定する第３の方法を示すものである。
予め複数の周波数および強度（音量）を設定した警告音データを用意しておき、音声処理を行う前に予め図６のような警告音設定画面を用いて、用意しておいた警告音データの中から騒音環境下でも使用者が最も聞き取りやすい警告音を選択できるようになっている。ここでは、警告音１から警告音６まで音の強度（音量）が一定で周波数が徐々に高くなるような警告音が予め用意されており、警告音５を選択した場合の例である。聞き取りやすい警告音を選択した後、「ＯＫ」ボタンを押して選択した警告音を保存する。
このように使用者は警告音の周波数を任意に選択できるので、それぞれの使用者の聴覚特性の変化に対応した警告音を作成することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の音声処理方法および装置によれば、周囲騒音の環境下において最も聞き取りやすい音響データを生成または選択し、音声認識結果が誤認識または認識不能の場合に前記音響データを用いて周囲騒音に対して聞き取りやすい音（警告音）を出力することによって周囲の騒音下で聞き取りやすい警告音を設定することができ使用者は大きな騒音下であっても発話した音声が誤認識あるいは認識不能であることを容易に認知することができる。
また、音響データに周囲の騒音を周波数分析し、人間の可聴域内で最も騒音の強度が小さい周波数を特定することにより、特定した周波数を利用して警告音を生成することができる。
さらに、予め複数の周波数のデータの中から最も周囲騒音下で聞き取りやすいデータを選択できるようにすることにより、使用者それぞれの聴覚特性に合った警告音を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声処理方法のフローチャート１である。
【図２】本発明の実施の形態に係る音声処理装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態における警告音の設定方法を示す周波数特性図である。
【図４】本発明の実施の形態における音声処理方法のフローチャート２である。
【図５】本発明の実施の形態における警告音の設定方法を示す警告音設定画面１である。
【図６】本発明の実施の形態における警告音の設定方法を示す警告音設定画面２である。
【図７】従来の音声処理方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１  音声入力部
２  音声認識部
３  認識結果判定部
４  認識結果提示部
５  音響データ設定部
６  音響データ記憶部
【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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