(57)【要約】【課題】単音節で入力された音声とその音声に対応する選択部を作動させ、音声を的確に抽出する音声入力装置を提供する。【解決手段】本発明の音声認識装置１は、上部に入力した音声の候補などを表示する表示部２が配置され、表示部２の下方に音声入力部３であるマイクが配置され、さらにその下方に操作部４が配置されている。この操作部４は、各操作部分からなり、各操作部分であるボタン１０１はあ行、ボタン１０２はか行、ボタン１０３はさ行と、各々に各行が割り当てられとともに、音響モデルと言語モデルを備える各単音節辞書データベースが各々に割り当てられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単音節を入力する音声入力部と、音声入力部に入力する単音節に相当する操作部とからなり、操作部は、複数の各操作部からなり、各操作部にはそれぞれ各単音節辞書データベースが割り当てられ、入力された音と前記単音節辞書データベースとを音声認識処理して、その結果を表示する表示部とからなる音声認識装置。
【請求項２】
前記各単音節辞書データベースには、五十音の一の行が割り当てられ、前記一の行に対応する濁音、半濁音、拗音、撥音、促音および外来語の仮名を含む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】
前記各単音節辞書データベースには、一の数字が割り当てられている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】
前記操作部は、ボタン式であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の音声認識装置。
【請求項５】
前記操作部は、ダイヤル式であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つ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、入力された単音節と単音節に相当する各操作部を選択することにより、的確な音声認識処理を行って適切な文字候補を表示する音声入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、音声認識装置として、例えば特開平９−２８８４９５号公報および特開平１１−７２９４号公報に記載された装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平９−２８８４９５号公報記載のボタン指定・音声認識併用型入力方法及び装置では、幾つかの候補からさらに発声された音を選択しなければならない不便さがあるという問題があり、特開平１１−７２９４号公報記載の音声認識装置では、五十音、濁音等多くの単語から発声された音を選択していくため正確な音を的確に表示できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、入力された単音節と前記単音節に対応した選択部が的確に選択され、適切な単語候補が表示できる音声認識装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明で記載される「単音節」とは、単音節音声または単語音声と表現しても良い。この「単音節」には、五十音、濁音、半濁音、拗音、撥音、促音、外来語の仮名、さらに数字の発音が含まれる。また、五十音は、ア行・ヤ行のイとワ行のヰ、ア行・ヤ行のエとワ行のヱ、ア行・ワ行のウ、ア行のオとワ行のヲがそれぞれ同時に発音されるため、実際の数は四十四音節となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の音声認識装置は、単音節を入力する音声入力部と、音声入力部に入力する単音節に相当する操作部とからなり、操作部は、複数の各操作部からなり、各操作部にはそれぞれ各単音節辞書データベースが割り当てられ、入力された音と前記単音節辞書データベースとを音声認識処理して、その結果を表示する表示部とからなる。
【０００７】
従って、各操作部と各単音節辞書データベースとの連携において、発音した音と合致した音が確実に表示され、単音節辞書データベースの簡素化が図れると伴に音声認識処理の負荷が大幅に軽減され、装置全体の軽量化もできる。
【０００８】
また、請求項２の音声認識装置では、前記各単音節辞書データベースには、五十音の一の行が割り当てられ、前記一の行に対応する濁音、半濁音、拗音、撥音、促音および外来語の仮名を含んでいる。
【０００９】
従って、発音した音との整合性が極めて高い状態で図られる結果、本発明の音声認識装置使用者は、ほとんど無意識的に音声認識操作が可能となり、本装置を多くの分野で利用できる。
【００１０】
さらに、請求項３の音声認識装置では、前記各単音節辞書データベースには、一の数字が割り当てられている。
【００１１】
従って、数字入力のためにいちいち切り替える必要も無く、所望の数字が確実に表示できる。
【００１２】
また、請求項４の音声認識装置では、前記操作部は、ボタン式である。
【００１３】
従って、所望の音に見合う操作部が確実に選択できる。
【００１４】
また、請求項５の音声認識装置では、前記選択部は、ダイヤル式である。
【００１５】
従って、装置のより軽量化、コンパクト化が図れる。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明の音声認識装置の第１実施例を示す正面図である。
【００１７】
本発明の音声認識装置１は、上部に入力した音声の候補などを表示する表示部２（例えば液晶表示：ＬＣＤ）が配置され、表示部２の下方に音声入力部３であるマイクが配置され、さらにその下方に操作部４が配置されている。この実施例において、操作部４の各操作部分１０１、１０２、１０３・・はボタンである。ボタン領域の中央以下は、あ行、か行、さ行等の各行に相当するボタンが配置されている。ボタン１０１はあ行、ボタン１０２はか行、ボタン１０３はさ行と各々が割り当てられ、ボタン１１１には「、。−」などが、ボタン１１２には「゛°」などがそれぞれ割り付けられている。
【００１８】
また、ボタン２０１には修正、ボタン２０２には上、ボタン２０３には母音のように表示部４の表示内容を操作したり音声認識装置１のＯＮ、ＯＦＦ（符号２０８、および２１０）を行ったりする各操作部が配置されている。
【００１９】
本発明の電気的な概略構成について図２に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の音声認識装置１の内部には、音声認識処理等を行うＣＰＵ１０が設けられ、ＲＡＭ１１、ＥＥＲＯＭ１２およびＲＯＭ１３がＣＰＵ１０に接続されている。ＲＯＭ１３には、日本語仮名の単音節の言語モデルおよび音響モデルで構成される単音節辞書データベース１４やコンピュータプログラム１５などが記録されている。また、音響モデルは、単音節標準パターンを表す隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）やニューラルネットワーク（ＮＮ）等から成る。１６は、音声入力部３に接続されている音声入力回路であり、１７は表示部２に接続している表示回路である。
【００２１】
図３を用いて、各操作部分と各単音節辞書データベースの関係を説明する。
【００２２】
図３は、各ボタン１０１、１０２、１０３・・とそのボタンに対応した各行の各単音節辞書データベースの対応例を示している。この実施例では、ボタン１０１は五十音の「あ行」に相当するものであり、前記ボタン１０１に対応した単音節データベース１０１Ｄには、あ行に相当する「あいうえお」と、外来語の仮名である「いぇうぃうぇうぉヴァヴィヴヴェヴォヴュ」と、数字の「１」の音が記録されている。またボタン１０２は五十音の「か行」に相当するものであり、前記ボタン１０２に対応した単音節辞書データベース１０２Ｄには、五十音の「かきくけこ」および濁音である「がぎぐげご」と、拗音である「きゃきゅきょ」および「ぎゃぎゅぎょ」と、外来語の仮名である「くぁくぃくぇくぉぐぉ」と、数字の「２」の音が記録されている。以下同様に各ボタン１０３、１０４、１０５・・に対応した単音節辞書データベース１０３Ｄ、１０４Ｄ、１０５Ｄ・・にはそれぞれ五十音や濁音さらに半濁音を含む直音、拗音、外来語の仮名および数字が記録されている。
【００２３】
また、ボタン１０４の「た行」には、促音の「っ」が、ボタン１１０の「わ行」には、撥音の「ん」がそれぞれ割り当てられていることは勿論である。
【００２４】
図４は、本発明の音声認識装置の概念図を示す。
【００２５】
このステップの説明では、操作部４を先に操作する手順と成っているが、音声入力を先に行っても良いことはもちろんである。
【００２６】
発音したい単音節に相当する一の操作部分であるボタン１０１、１０２または１０３、等を操作部４から選択し（Ｓ１）、選択された前記操作部分に対応した一の単音節辞書データベース１０１Ｄ、１０２Ｄ、１０３Ｄ・・が選択される（Ｓ２）。次に、発音したい単音節を音声入力部３に向かって発音して音声入力を行い（Ｓ３）、音声入力された音は、音響分析され特徴ベクトル時系列に変換される（Ｓ４）。変換された特徴ベクトル時系列に対して、前記選択された単音節辞書データベースの音響モデルから合致する音響モデルを言語モデルの拘束下で探し出す音声認識処理がＣＰＵ１０によって行われ（Ｓ５）、その結果を表示部２に表示する（Ｓ６）。
【００２７】
前記ボタンを押すことによって、そのボタンに対応した一の単音節辞書データベースが選択され、同時にそれに対応する言語モデルと音響モデルが選択される。従って、発音された単音節は、操作部によって一定の範囲内の音に絞られ、適合した音を選択する的確性の向上とスピードが図られ、また、大量の言語・音響モデルを抱えて言語情報源のエントロピーが高い状態で行う従来技術の音声認識装置に比較して、プログラム上も極めて簡素化される。
【００２８】
次に本発明の使用手順について説明する。
【００２９】
まず、本発明の音声認識装置１のボタン２０８「ＯＮ」を押すことにより起動させる。次に入力したい言葉に対応したボタンを押す。装置の使用方法を理解するために「授業（じゅぎょう）」という言葉を入力する場合で説明する。
【００３０】
一般的に利用されている携帯電話では、「３」を２回押し「＊」を１回押して「じ」、「８」を５回押して「ゅ」、「２」を２回押し「＊」を１回押して「ぎ」というように多くの回数を押さなければ所望の文字を表示できない。また、特開平９−２８８４９５号公報でも特に拗音の場合はボタンを押す回数が飛躍的に増大する。
【００３１】
本発明の音声認識装置によれば、さ行のボタン１０３を押して「じゅ」と発音し、か行のボタン１０２を押して「ぎょ」と発音し、あ行のボタン１０１を押して「う」と発音すれば表示部２に「じゅぎょう」の言葉が表示され、漢字変換すれば良く操作が極めて簡素化されている。また、単音節毎に発音を先にして単音節に対応するボタンを後から押しても良い。さらに、使用者は、最初に「じゅぎょう」という言葉を発音した後、ボタン１０３、１０２、１０１の順序で押してもよく、ボタン１０３、１０２、１０１の順序で押し、次に「じゅぎょう」と発音しても良いことはもちろんである。音を一時装置内で記憶させ、単音節毎に指定されたボタンとの関連で処理させることで可能となる。
【００３２】
別の言葉として「病院」と「美容院」の例で説明する。
【００３３】
「は行」のボタン１０６を押すことは同じであるが、発音する音が「び」と「びょ」で異なっている。音声認識処理をする時に他の音に比べ高い確立で母音列は選択されていることに着目している。「び」と発音した場合では、母音の「い」の認識が強く、さらに、図３に示す通り直音はわずか１５音であるため表示部２にほぼ間違いなく「び」と表示され、「びょ」と発音した場合では、母音の「お」の認識によって、拗音から選択される確立が飛躍的に高くなり、「びょ」と表示される確立も高い。従って、入力した音と合致した言葉が表示されるという従来技術にない特徴がある。
【００３４】
図５を用いて、発音された単音節の修正について説明する。
【００３５】
説明を分かりやすくするために、「くらす」（暮す）と発音すべきところを「くらしゅ」と誤って発音した場合について、図５から図８を用いて、音声入力と表示部、さらに修正候補の関連を述べる。
【００３６】
ボタン１０２を押し、音声入力部３に向かって「く」と発音する。表示部２には「く」と表示される（図５）。次に、ボタン１０９を押し、音声入力部３に向かって「ら」と発音する。表示部２には「ら」と表示される（図６）。さらに、ボタン１０３を押し、「しゅ」と発音すると、表示部２に「しゅ」と表示される。そこで修正候補を表示するためのボタン２０１（候補）を押すと、表示部２に修正候補５０である「しゅ、す、ず、じゅ」が表示される（図７）。そこで、ボタン２０６（下）を押して修正候補５０の中から適切な「す」を選びボタン２０４（決定）を押すと「しゅ」が「す」に変換される（図８）。なお、候補選択によってはボタン２０２（上）を利用しても良く、また、ボタン２０５（変換）を押して「暮す」と漢字変換もできる。
【００３７】
本装置では、修正候補に同じ母音の単音節を表示するようプログラム化されている。すなわち、「しゅ」は「う」の母音を持ち、同じ母音を持つ「す、ず、じゅ」が「しゅ」と同時に表示される。なお、修正候補である「す、ず、じゅ」の表示を「しゅ」と異なる色で表示すれば、本装置の使用者側により便利となることはもちろんである。
【００３８】
また、本装置では、修正候補に同じ母音の単音節を表示するようプログラム化されているが、母音切替え用のボタン２０３を押すことにより、修正候補は常に同一母音で表示される。すなわち、「しゅ」は「う」の母音を持ち、同じ母音を持つ「す、ず、じゅ」が「しゅ」と同時に表示されることはもちろんであるが、ボタン２０３を押すと「あ」の母音を持つ「さ、ざ、しゃ、じゃ」が修正候補として表示され、さらにボタン２０３を押すと「い」の母音を持つ「し、じ」が修正候補と表示される設計となっている。
【００３９】
本発明の音声認識装置１では、ボタンと単音節辞書データベースとの連携が行われているため、修正候補も目的とした言葉の範囲内で表示が行われる結果、極めて確率の高い所望の単音節が的確に選択できる特徴がある。
【００４０】
本発明の音声認識装置では、図３に示すと通り、各行に数字が割り当てられている。また数字にはそれぞれその数字の発音が括弧書きで示されている。例えば「１」を表示したい場合は、「いち」と発音すれば良い。本発明では、数字の発音である「いち」も単音節である。ボタン１０１で選択された単音節辞書データベースには、直音である「あいうえお」のように一音で処理される音と外来語の仮名音しか記録されていないため、２音で発音する「いち」は極めて正確に表示される特徴もある。
【００４１】
図９は、本発明音声認識装置１の第２実施例の正面図である。
【００４２】
操作部４がボタン式とダイヤル式の併用になっている以外は第１実施例と同じである。音声認識装置１には、上部に表示部２が配置され、その下方に音声入力部３が設けられている。操作部４には、装置を稼動又は停止させるＯＮ／ＯＦＦボタン３０１、各種機能を選択する機能ダイヤル３０２と言語を選択する言語ダイヤル３０３がそれぞれ配置されている。機能ダイヤル３０２を回転させると、表示された言葉を決定する「決定」や修正候補を表示する「修正」等が窓３０４を通して表示され、スイッチ３０５を押すと窓３０４に表示された機能が選択される。また、言語ダイヤル３０３を回転させると、所望する行が窓３０６を通して表示され、スイッチ３０７を押すと窓３０６に表示された機能が選択される。
【００４３】
第２実施例で示したとおり、操作部の形状や構成や種々様々変えることが可能である。例えば、コンピュータのキーボードのテンキーに割り当てることもできる。
【００４４】
本発明の音声認識装置は、携帯電話に応用できることはもちろんであるが、電子手帳にも応用できる。また、本装置はコンパクト化できるためカーナビゲーションの目的地選択装置や、冷蔵庫の中身を表示する管理装置、さらにＡＴＭの振込先入力装置や定期券の購入機など、多くの産業分野の端末装置等に応用が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上に記載したように、本発明によれば、各操作部と各単音節辞書データベースとの連携において、発音した音と合致した音が確実に表示され、単音節辞書データベースの簡素化が図れると伴に音声認識処理の負荷が大幅に軽減され、装置全体の軽量化もできる。同時に単音節辞書データベースに付随する言語モデルのスリムかも図れる。また、発音した音との整合性が極めて高い状態で図られる結果、本発明の音声認識装置使用者は、ほとんど無意識的に音声認識操作が可能となり、本装置を多くの分野で利用できる。更に、数字入力のためにいちいち切り替える必要も無く、所望の数字が確実に表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声認識装置の第１実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の電気的な概略構成図である。
【図３】本発明の各操作部と各単音節辞書データベースの対応例を示す。
【図４】本発明の音声認識装置の概念図である。
【図５】本発明の表示部に「く」と表示された状態を示す説明図である。
【図６】本発明の表示部に「くら」と表示された状態を示す説明図である。
【図７】本発明の表示部に「くらしゅ」と表示され同時に修正候補が表示された状態を示す説明図である。
【図８】本発明の表示部に修正候補と「くらす」と表示された状態を示す説明図である。
【図９】本発明の音声認識装置の第２実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１    音声認識装置
２    表示部
３    音声入力部
４    操作部
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  ＥＥＲＯＭ
１３  ＲＯＭ
１４  単音節辞書データベース
【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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【図８】
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【図９】
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