(57)【要約】【課題】話者の肉体的および精神的な負担を軽減した簡単な操作で音声認識を行うことができる音声認識装置を提供すること。【解決手段】話者の音声を含む音響を入力し音響信号を出力する音響信号出力手段１１と、話者が発声するときに接触する接触手段１２と、音響信号に含まれる音声信号および接触手段１２の接触状態に基づいて話者が音声を発している音声区間を判定する音声区間判定手段１３と、音声区間の音声を認識する音声認識手段１４と、音声認識された結果を表示する表示手段１５とを備える構成とすることにより、簡単な操作で音声認識が行えるようにした。【選択図】          図１
2004294659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
話者の音声を含む音響を入力し音響信号を出力する音響信号出力手段と、前記話者が発声するときに前記話者に接触する接触手段と、前記音響信号に含まれる音声信号および前記接触手段の接触状態に基づいて前記話者が前記音声を発している音声区間を判定する音声区間判定手段と、前記音声区間の前記音声を認識する音声認識手段とを備えたことを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
前記接触手段は、前記話者に接触する接触部と、前記話者が前記接触部を接触しているか否かを検出し、前記話者が前記接触部に接触している接触動作状態を示す接触動作状態信号および前記話者が前記接触部の接触を停止している接触停止状態を示す接触停止状態信号の何れかを出力する接触状態検出部とを備え、前記音声区間判定手段は、前記音声信号のパワーを算出するパワー算出部と、周囲の騒音レベルに応じて前記音声信号のパワー閾値を設定するパワー閾値設定部と、前記接触動作状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、前記接触停止状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点とすることによって前記音声区間を判定する音声区間判定部とを備えた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】
前記音声区間判定手段は、前記接触動作状態に続く前記接触停止状態の継続時間が所定の閾値以下のときに入力された前記音声と前記接触停止状態の前に入力された前記音声とを同一の前記音声区間に含むようにしたことを特徴とする請求項２に記載の音声認識装置。
【請求項４】
前記音声区間判定手段は、前記音響信号に前記音声信号が含まれているか否かを判定する音声信号判定部を備え、前記音声区間判定部は、前記音声信号判定部によって前記音響信号に前記音声信号が含まれていると判断されたとき、前記接触状態および前記音声信号のパワーに基づいて前記音声区間を判定するようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の音声認識装置。
【請求項５】
前記音声区間判定部は、前記音響信号に前記音声信号が含まれていると判断された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、前記接触停止状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号の前記パワーが前記パワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点として前記音声区間を判定するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声認識装置に関し、さらに詳しくは、話者が発した音声を認識する音声認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声認識装置は、図５に示すようなものが知られている。図５に示された音声認識装置１は、音声を入力する音声入力部２と、話者が操作するスイッチ３と、スイッチ３の状態を検出するスイッチ状態検出部４と、スイッチ３の状態に応じて音声の入力を制御する入力制御部５と、音声を認識する音声認識部６と、音声の認識結果を表示する表示部７とを備えている。
【０００３】
従来の音声認識装置１は、まず、スイッチ状態検出部４によって、話者がスイッチ３をオフからオンにしたか否かが判断される。スイッチ３がオフからオンにされたと判断されたときは、入力制御部５によって、音声の入力開始が音声入力部２に通知される。次いで、音声入力部２によって、音声が入力される。そして、音声認識部６によって、入力された音声が認識され、表示部７によって、認識結果が表示される。
【０００４】
引き続き、スイッチ状態検出部４によって、話者がスイッチ３をオンからオフにしたか否かが判断される。スイッチ３がオンからオフにされたと判断されたときは、入力制御部５によって、音声の入力終了が所定時間だけ遅れて音声入力部２に通知される。
【０００５】
以上のように、従来の音声認識装置１は、スイッチ状態検出部４によって、スイッチ３の状態を検出し、スイッチ３がオン状態のときに入力された音声を認識できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１０８３９０号公報（第４−５頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の音声認識装置では、話者は発声中に継続してスイッチを押し続けなければならないので、話者の肉体的および精神的な負担が大きい煩雑な操作を必要とするという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、話者の肉体的および精神的な負担を軽減した簡単な操作で音声認識を行うことができる音声認識装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の音声認識装置は、話者の音声を含む音響を入力し音響信号を出力する音響信号出力手段と、前記話者が発声するときに前記話者に接触する接触手段と、前記音響信号に含まれる音声信号および前記接触手段の接触状態に基づいて前記話者が前記音声を発している音声区間を判定する音声区間判定手段と、前記音声区間の前記音声を認識する音声認識手段とを備えたことを特徴とする構成を有している。
【００１０】
この構成により、音声区間判定手段は、音響信号に含まれる音声信号および接触手段の接触状態に基づいて話者が音声を発している音声区間を判定し、音声認識手段は、音声区間判定手段によって判定された音声区間の音声を認識するので、発声中の話者の自然な動作による継続的または断続的な接触手段の接触によって音声区間が判定され、話者の肉体的および精神的な負担を軽減した簡単な操作で音声認識を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の音声認識装置は、前記接触手段は、前記話者に接触する接触部と、前記話者が前記接触部を接触しているか否かを検出し、前記話者が前記接触部に接触している接触動作状態を示す接触動作状態信号および前記話者が前記接触部の接触を停止している接触停止状態を示す接触停止状態信号の何れかを出力する接触状態検出部とを備え、前記音声区間判定手段は、前記音声信号のパワーを算出するパワー算出部と、周囲の騒音レベルに応じて前記音声信号のパワー閾値を設定するパワー閾値設定部と、前記接触動作状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、前記接触停止状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点とすることによって前記音声区間を判定する音声区間判定部とを備えたことを特徴とする構成を有している。
【００１２】
この構成により、音声区間判定部は、接触動作状態信号が出力された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、接触停止状態信号が出力された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点とすることによって音声区間を判定するので、音声区間開始時点においては、語頭の無声子音および無声化母音等のパワーが低い音声が欠落することを防止することができ、音声区間終了時点においては、語尾の無声子音および無声化母音等のパワーが低い音声が欠落することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の音声認識装置は、前記音声区間判定手段は、前記接触動作状態に続く前記接触停止状態の継続時間が所定の閾値以下のときに入力された前記音声と前記接触停止状態の前に入力された前記音声とを同一の前記音声区間に含むようにしたことを特徴とする構成を有している。
【００１４】
この構成により、各話者の接触間隔に応じた音声入力に対応して音声区間の設定を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の音声認識装置は、前記音声区間判定手段は、前記音響信号に前記音声信号が含まれているか否かを判定する音声信号判定部を備え、前記音声区間判定部は、前記音声信号判定部によって前記音響信号に前記音声信号が含まれていると判断されたとき、前記接触状態および前記音声信号のパワーに基づいて前記音声区間を判定するようにしたことを特徴とする構成を有している。
【００１６】
この構成により、音声区間判定部は、音声信号判定部によって音響信号に音声信号が含まれていると判断されたとき、接触状態および音声信号のパワーに基づいて音声区間を判定するので、例えば、周囲の騒音により音響信号のパワーの変動が大きい場合でも、音声区間の判定を確実に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の音声認識装置は、前記音声区間判定部は、前記音響信号に前記音声信号が含まれていると判断された時点の近傍において前記音声信号のパワーが前記パワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、前記接触停止状態信号が出力された時点の近傍において前記音声信号の前記パワーが前記パワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点として前記音声区間を判定するようにしたことを特徴とする構成を有している。
【００１８】
この構成により、音声区間判定部は、音響信号に音声信号が含まれていると判断された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、接触停止状態信号が出力された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点として音声区間を判定するので、周囲の騒音を話者の音声と誤ることなく、音声区間開始時点においては、語頭の無声子音および無声化母音等のパワーが低い音声が欠落することを防止することができ、音声区間終了時点においては、語尾の無声子音および無声化母音等のパワーが低い音声が欠落することを防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明の実施の形態の音声認識装置の構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の音声認識装置１０は、話者の音声を含む音響を入力し音響信号を出力する音響信号出力手段１１と、話者が発声するときに接触する接触手段１２と、音響信号に含まれる音声信号および接触手段１２の接触状態に基づいて話者が音声を発している音声区間を判定する音声区間判定手段１３と、音声区間の音声を認識する音声認識手段１４と、音声認識された結果を表示する表示手段１５とを備えている。
【００２２】
音響信号出力手段１１は、音響を集音し音響信号に変換するマイクロホン１１ａとアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１１ｂとを備えている。
【００２３】
接触手段１２は、話者が接触する接触部１２ａと、話者が接触部１２ａを接触しているか否かを検出し、話者が接触部１２ａを接触している接触動作状態を示す接触動作状態信号および話者が接触部１２ａの接触を停止している接触停止状態を示す接触停止状態信号の何れかを出力する接触状態検出部１２ｂとを備えている。なお、以下の説明において、接触動作状態および接触停止状態は、それぞれ、接触状態および非接触状態といい、接触動作状態信号および接触停止状態信号は、それぞれ、接触信号および非接触信号という。
【００２４】
接触部１２ａは、例えば、キーボード、スイッチ、圧電素子、または感熱素子等によって構成されている。接触状態検出部１２ｂは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されている。
【００２５】
音声区間判定手段１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成され、音響信号のパワーを算出するパワー算出部１３ａと、音響信号に音声信号が含まれているか否かを判定する音声信号判定部１３ｂと、周囲の騒音レベルに応じて音声信号のパワー閾値を設定するパワー閾値設定部１３ｃと、所定の閾値および変数等を記憶する記憶部１３ｄと、接触状態検出部１２ｂから接触信号が出力された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とし、接触状態検出部１２ｂから非接触信号が出力された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値を下回る時点から所定の時間経過した時点を音声区間終了時点として音声区間を判定する音声区間判定部１３ｅとを備えている。
【００２６】
なお、パワー算出部１３ａは、音響信号出力手段１１から出力された音響信号のパワーを、例えば、２０ｍｓｅｃ毎に算出するようになっている。また、音声信号判定部１３ｂは、音響信号出力手段１１から出力された音響信号に関する自己相関関数、ゼロクロス頻度、および低次ケプストラム係数のうち少なくとも一つを算出し、予め大量の音声で学習した判別係数によって、音響信号に音声信号が含まれているか否かの判定（以下、音声性の判定という。）を行い、判定結果に応じて音声を表す信号または非音声を表す信号の何れかを、例えば、２０ｍｓｅｃ毎に音声区間判定部１３ｅに出力するようになっている。
【００２７】
また、パワー閾値設定部１３ｃは、音響信号出力手段１１から出力された音響信号に含まれる周囲の騒音レベルに応じてパワー閾値を動的に設定するようになっている。なお、音響信号出力手段１１から出力された音響信号がパワー閾値を超えた場合、周囲の騒音レベルによるものなのか、あるいは、話者の発声によるものなのかの判定は、接触状態検出部１２ｂの検出結果に基づいて行うことができる。
【００２８】
音声認識手段１４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成され、音声区間判定手段１３によって判定された音声区間の音声を認識するようになっている。なお、音声認識手段１４は、図示しない認識語彙辞書を備えている。また、表示手段１５は、液晶ディスプレイ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成され、例えば、文字によって音声認識結果を表示するようになっている。
【００２９】
次に、本実施の形態の音声認識装置１０の動作について、図２を参照して説明する。
【００３０】
図２において、まず、マイクロホン１１ａによって音響が集音され、ＡＤ変換部１１ｂによってＡＤ変換された音響信号が、パワー算出部１３ａ、音声信号判定部１３ｂ、および音声区間判定部１３ｅに出力される（ステップＳ２１）。次いで、パワー算出部１３ａによって、音響信号のパワーが算出され、音声信号判定部１３ｂによって、音声性が判定される（ステップＳ２２）。
【００３１】
引き続き、接触状態検出部１２ｂによって、話者が接触部１２ａに接触したか否かが検出され、接触した場合はさらに初めて接触したか否かが判断される（ステップＳ２３）。ここで、接触部１２ａを圧電素子で構成した場合は、話者が接触部１２ａに触れたときの圧力が接触部１２ａによって検出され、接触状態検出部１２ｂから接触信号が音声区間判定部１３ｅに出力される。一方、話者が接触部１２ａに触れていないときは、接触状態検出部１２ｂから非接触信号が音声区間判定部１３ｅに出力される。なお、前述の初めて接触とは、ある接触が始まった時刻から時間閾値、例えば、４００ｍｓｅｃ遡った時間内に接触がなかった場合の接触、または、後述のステップＳ２４においてＰ≧Ｐｔｈ１、かつ音声信号と判断されなかった場合以降において、ある接触が始まった時刻から時間閾値遡った時間内に接触がなかった場合の接触をいう。
【００３２】
ステップＳ２３において、初めて接触したと判断された場合は、音声区間判定部１３ｅによって、パワー算出部１３ａで算出されたパワー値Ｐがパワー閾値設定部１３ｃで設定された第１のパワー閾値Ｐｔｈ１以上か否かの判断と、音響信号出力手段１１から出力された音響信号の音声性の判定とが実行される（ステップＳ２４）。
【００３３】
ステップＳ２４において、Ｐ≧Ｐｔｈ１、かつ音声性が音声と判定された場合は、音声区間判定部１３ｅによって、音声区間開始時点が決定され（ステップＳ２５）、一方、Ｐ≧Ｐｔｈ１、かつ音声性が音声と判定されなかった場合は、ステップＳ２１に戻る。
【００３４】
一方、ステップＳ２３において、初めて接触したと判断されなかった場合は、接触状態検出部１２ｂによって、話者が接触部１２ａに接触したか否かが検出される（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、話者が接触部１２ａに接触したと検出された場合は、ステップＳ２１に戻り、話者が接触部１２ａに接触したと検出されなかった場合は、音声区間判定部１３ｅによって、記憶部１３ｄから時間閾値Ｔｔｈが読み出され、非接触状態が時間閾値Ｔｔｈ以上継続しているか否かが判断される（ステップＳ２７）。
【００３５】
ステップＳ２７において、非接触状態が時間閾値Ｔｔｈ以上継続していると判断された場合は、音声区間判定部１３ｅによって、パワー算出部１３ａで算出されたパワー値Ｐがパワー閾値設定部１３ｃで設定された第２のパワー閾値Ｐｔｈ２以下か否かが判断され（ステップＳ２８）、非接触状態が時間閾値Ｔｔｈ以上継続していると判断されなかった場合は、ステップＳ２１に戻る。
【００３６】
ステップＳ２８において、Ｐ≦Ｐｔｈ２と判断された場合は、音声区間判定部１３ｅによって、音声区間終了時点が決定され（ステップＳ２９）、Ｐ≦Ｐｔｈ２と判断されなかった場合は、ステップＳ２１に戻る。
【００３７】
さらに、音声認識手段１４によって、音声区間判定部１３ｅで判定された音声区間開始時点から音声区間終了時点までに含まれる音声が認識される（ステップＳ３０）。そして、表示手段１５によって、音声認識された結果が、例えば、文字により表示される（ステップＳ３１）。
【００３８】
ここで、音声区間を判定する過程について具体例を挙げて説明する。なお、音声区間を判定するための条件として、音響信号のパワー、音声性の判定結果、および接触状態は、それぞれ、図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）に示されたものとして説明する。また、前述のパワー閾値Ｐｔｈ１およびパワー閾値Ｐｔｈ２は、それぞれ、６ｄＢおよび１ｄＢとする。また、前述の時間閾値Ｔｔｈは、４００ｍｓｅｃとし、パワー閾値Ｐｔｈ１およびパワー閾値Ｐｔｈ２によって音声区間の開始および終了を判断するときに基準とする時間は、５００ｍｓｅｃとする。
【００３９】
まず、図３（ａ）から図３（ｃ）までに示された内容について説明する。
【００４０】
図３（ａ）において、横軸を時間、縦軸を音響信号のパワーとし、２０ｍｓｅｃ毎に出力された音響信号のパワー値をプロットしたパワー曲線４１と、パワーのミニマムホールド値４２と、第１ポイント４３と、第２ポイント４４とが示されている。
【００４１】
図３（ｂ）は、音声信号判定部１３ｂによる音声性の判定結果を示しており、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは音声と判定され、時刻ｔ３以前および時刻ｔ４以降は非音声と判定されていることを示している。
【００４２】
図３（ｃ）は、接触状態検出部１２ｂによって出力された接触を表す接触信号および非接触を表す非接触信号を示している。接触信号は、時刻ｔ５〜ｔ６、時刻ｔ７〜ｔ８、および時刻ｔ９〜ｔ１０の範囲で出力され、その他の範囲においては、非接触信号が出力されている。すなわち、図３（ａ）および図３（ｃ）は、話者が接触部１２ａに３回接触しながら発声したことを示している。
【００４３】
次に、音声区間開始時点の決定について説明する。
【００４４】
図３（ｃ）に示された時刻ｔ５〜ｔ６の範囲における接触によって、前述のステップＳ２３において初めて接触と判断され、ステップＳ２４に進む。図３（ａ）に示すように、音響信号のパワー値Ｐは、時刻ｔ３近傍より上昇し始め、時刻ｔ１の第１ポイント４３において、過去５００ｍｓｅｃ以上にわたりミニマムホールド値４２に対し初めて６ｄＢ（Ｐｔｈ１）以上となる。このとき、図３（ｂ）に示すように、音声性は音声と判定されている。
【００４５】
したがって、ステップＳ２３およびステップＳ２４における判断条件、すなわち、接触状態検出部１２ｂの検出結果は接触、Ｐ≧Ｐｔｈ１、および音声性の判定結果は音声という３つ条件が満たされたことにより、音声区間判定部１３ｅによって、音声区間が開始されたと判断され、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ１から６００ｍｓｅｃ遡った時刻ｔ１１が音声区間開始時点と決定される。
【００４６】
ここで、時刻ｔ１から６００ｍｓｅｃ遡った時点を音声区間開始時点とするのは、前述のパワーと音声性を用いた判定では、例えば、語頭および文頭等においてパワーが低くなって無声化したり、音声学的に無声化する音声を検出できず、頭切れが生じたりするのを防止するためである。
【００４７】
次に、音声区間終了時点の決定について説明する。
【００４８】
図３（ｃ）に示された時刻ｔ９〜ｔ１０の範囲における接触によって、前述のステップＳ２６において接触と判断され、ステップＳ２７に進む。図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ１０以降において、時間閾値Ｔｔｈの４００ｍｓｅｃ以上継続して非接触と判断されるので、ステップＳ２７からステップＳ２８に進む。
【００４９】
音響信号のパワー値Ｐは、時刻ｔ９近傍より下降し始め、時刻ｔ２の第２ポイント４４において、過去５００ｍｓｅｃ以上にわたりミニマムホールド値４２に対し初めて１ｄＢ（Ｐｔｈ２）以下となる。
【００５０】
したがって、ステップＳ２７およびステップＳ２８における判断条件、すなわち、接触状態検出部１２ｂの検出結果は非接触およびＰ≦Ｐｔｈ２という２つ条件が満たされたことにより、音声区間判定部１３ｅによって、音声区間が終了したと判断され、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ２から４００ｍｓｅｃ経過した時刻ｔ１２が音声区間終了時点と決定される。
【００５１】
なお、接触状態検出部１２ｂによって非接触が検出された時刻から、時間閾値Ｔｔｈの４００ｍｓｅｃ以内に再び接触と検出された場合は、音声区間判定部１３ｅによって、話者の接触および発声は断続的に継続されていると判断され、非接触になった時刻以前の音声区間と、再び接触となった時刻以後の音声区間とが同一の音声区間とされる。
【００５２】
例えば、図３（ｃ）において、時刻ｔ６〜ｔ７の時間を２５０ｍｓｅｃ、時刻ｔ８〜９の時間を２００ｍｓｅｃとした場合、どちらの時間も時間閾値Ｔｔｈの４００ｍｓｅｃ以下なので、時刻ｔ５〜ｔ６、時刻ｔ７〜８、および時刻ｔ９〜１０に発せられた音声は同一区間の音声とされる。
【００５３】
したがって、話者が発声中に接触部１２ａを撫で続ける場合のみならず、話者が音節および音節の拍に合わせて接触部１２ａを叩く場合等でも、音声区間判定部１３ｅによって、音声区間を正確に判定することができる。
【００５４】
なお、音声区間の開始時点は、音声信号判定部１３ｂの判定結果に基づいて決定するように構成してもよい。すなわち、音声信号判定部１３ｂによって音声性が音声と判定された時点の近傍において音声信号のパワーがパワー閾値Ｐｔｈ１を越えた時点から所定の時間遡った時点を音声区間開始時点とするようにしてもよい。
【００５５】
次に、音声認識手段１４の処理について、図４を参照して説明する。
【００５６】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ、前述の図３（ａ）および図３（ｄ）と同じグラフを示しており、図４（ｃ）は、予め記憶された語彙の標準パターンと認識された結果とがよく一致した区間を模式的に例示したものである。
【００５７】
図４（ｃ）において、例えば、第１の標準パターン５１から第４の標準パターン５４までをそれぞれ、「東京」、「横浜」、「千葉」、および「仙台」とすると、第１の標準パターン５１の「東京」とよく一致した区間が４個の矢印で示されている。よく一致するか否かは、予め記憶された標準パターンと入力された音声のパターンとの一致度をスコアによって表し、このスコアが所定の閾値を超えるか否かによって判断される。最終的に音声区間終了時点ｔ１２の近傍においてスコアが最大になった標準パターンが認識結果とされる。図４（ｃ）においては、第２の標準パターン５２「横浜」のうち、太い矢印で表した第２の標準パターン５２ａが認識結果とされたことを示している。
【００５８】
すなわち、音声認識手段１４は、入力音声を随時認識するキーワードスポッティング型の動作を行い、音声区間判定手段１３によって判定された音声区間の音声区間開始時点を開始点とし、音声区間終了時点近傍を終了点とする語彙または文などの認識結果を出力するようになっている。
【００５９】
なお、一般に、話者は、自分の発声中の拍（モーラ）に合わせて接触部１２ａを叩くことが多く、發音、促音、および長音等の特殊拍では叩かないことが多いが、接触状態検出部１２ｂからの出力を参照することによって特殊拍が含まれる音節の認識を容易に行うことができる。
【００６０】
また、話者が前述の時間閾値Ｔｔｈを任意に設定できる構成にすれば、各話者の発話速度に合わせた最適の時間閾値Ｔｔｈの設定を行うことができる。また、話者の発話速度を学習する発話速度学習手段を設け、この発話速度学習手段の学習結果に基づいて時間閾値Ｔｔｈを設定する構成としてもよい。
【００６１】
また、認識すべき語彙が少なく限定されている場合において、語彙のモーラ数および音節数等が異なる場合には、音声認識装置１０の構成を簡略化し、話者が接触部１２ａを叩いた回数のみを参照して音声認識するようにしてもよい。例えば、モーラ数で認識させる場合、７回の叩き入力があれば認識語彙辞書中の７モーラの単語、例えば、「経路探索」を認識結果とする。また、音節数で認識させる場合は、３回の叩き入力があれば認識語彙辞書中の３音節の単語、例えば、「コンピューター」を認識結果とする。さらに、漢字の数によっても認識させることができ、４回の叩き入力がある場合は、認識語彙辞書中の４字漢字の単語、例えば「経路探索」を認識結果とする。
【００６２】
また、音声認識装置１０に句点および読点等を通知するスイッチを設け、このスイッチが叩かれた時点を文節の切れ目または音声入力終了タイミング等とすることによって、より確実に音声の終了を検出することができる。
【００６３】
また、話者が接触部１２ａを叩いたり、撫でたりする際に発生する雑音が音声認識に悪影響を与える危険性を軽減するため、接触部１２ａから発生する雑音を予め学習させる構成とし、音声認識の際に、例えば、スペクトルサブトラクション法で影響を軽減すれば、より音声認識部の認識性能を安定化させることができる。
【００６４】
なお、例えば、ぬいぐるみに本発明の音声認識装置１０を適用する場合は、接触部１２ａの叩きの強度およびパターン等によって話者の喜怒哀楽などの感情を簡易に推定できるので、ぬいぐるみに対する親和性の向上を図ることもできる。例えば、接触部１２ａの叩きの速度が速く、強度が強い場合には怒りを表し、接触部１２ａの叩きの速度が遅い場合には悲しさ、または寂しさを表しているものと推定し、話者とぬいぐるみとのコミュニケーションを円滑化させることができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態の音声認識装置１０によれば、音声区間判定手段１３は、音響信号出力手段１１から出力された音響信号に含まれる音声信号および接触手段１２の接触状態に基づいて話者が音声を発している音声区間を判定する構成としたので、発声中の話者の自然な動作による継続的または断続的な接触手段１２の接触によって音声区間が判定され、話者の肉体的および精神的な負担を軽減した簡単な操作で音声認識を行うことができる。
【００６６】
また、例えば、ぬいぐるみに本発明の音声認識装置１０を適用する場合、ぬいぐるみに対する叩き、さすり、撫でる等の行為は、話者の負担にならず、しかも、これらの行為によって音声認識を行うことができ、話者とぬいぐるみとのコミュニケーションを円滑化させることができるので、単にぬいぐるみに触る場合よりも、ぬいぐるみに対する親近感および親和性等を話者に感じさせることができる。したがって、特に、話者が老人、子供、および孤独な人々等の場合は、話者の心を癒し、また、遊び心を刺激することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、話者の肉体的および精神的な負担を軽減した簡単な操作で音声認識を行うことができる音声認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の音声認識装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態の音声認識装置の各ステップのフローチャート
【図３】（ａ）音響信号のパワー値をプロットしたパワー曲線を示す図
（ｂ）音声性の判定結果を示す図
（ｃ）接触信号および非接触信号を示す図
（ｄ）音声区間を示す図
【図４】（ａ）音響信号のパワー値をプロットしたパワー曲線を示す図
（ｂ）音声区間を示す図
（ｃ）語彙の標準パターンと認識された結果とがよく一致した区間を模式的に例示した図
【図５】従来の音声認識装置のブロック図
【符号の説明】
１０  音声認識装置
１１  音響信号出力手段
１１ａ  マイクロホン
１１ｂ  ＡＤ変換部
１２  接触手段
１２ａ  接触部
１２ｂ  接触状態検出部
１３  音声区間判定手段
１３ａ  パワー算出部
１３ｂ  音声信号判定部
１３ｃ  パワー閾値設定部
１３ｄ  記憶部
１３ｅ  音声区間判定部
１４  音声認識手段
１５  表示手段
４１  パワー曲線
４２  ミニマムホールド値
４３  第１ポイント
４４  第２ポイント
５１  第１の標準パターン
５２  第２の標準パターン
５２ａ  認識された第２の標準パターン
５３  第３の標準パターン
５４  第４の標準パターン
【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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