(57)【要約】【課題】無音声区間を適切な形で規定し、無音声区間で得た音信号からノイズ除去に用いる補正情報を生成する。【解決手段】音声認識処理装置が、音声合成部と、前記音声合成部において合成された音声が出力される音声出力部と、音声入力部と、前記音声入力部から入力された音に対する音声認識を行う音声認識部と、を含み、前記音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、前記音声合成部において前記第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、前記音声合成部において前記第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、前記第１の合成音が出力される第１の期間及び前記第２の合成音が出力される第２の期間の間の、前記音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に前記音声入力部より入力された音を基にして、前記音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いる補正情報を生成することを特徴とする。【選択図】図１
2013186228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声合成部と、
前記音声合成部において合成された音声が出力される音声出力部と、
音声入力部と、
前記音声入力部から入力された音に対する音声認識を行う音声認識部と、
を含み、
前記音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、前記音声合成部において前記第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、前記音声合成部において前記第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、
前記第１の合成音が出力される第１の期間及び前記第２の合成音が出力される第２の期間の間の、前記音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に前記音声入力部より入力された音を基にして、前記音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いる補正情報を生成することを特徴とする音声認識処理装置。
【請求項２】
前記第２の単語は、前記第１の単語の次の単語であることを特徴とする請求項１に記載の音声認識処理装置。
【請求項３】
前記補正情報は、複数の前記第３の期間において入力された音を基にして生成されることを特徴とする請求項１または２に記載の音声認識処理装置。
【請求項４】
音声合成部、音声出力部及び音声入力部を有する音声認識処理装置において、
前記音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、前記音声合成部において前記第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、前記音声合成部において前記第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、
前記第１の合成音が出力される第１の期間及び前記第２の合成音が出力される第２の期間の間の、前記音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に前記音声入力部より入力された音を基にして補正情報を生成し、
前記補正情報を、音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いることを特徴とする音声認識処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の音声の認識を行う音声認識処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者の音声を入力し、音声を分析して利用者に応じた処理を行う音声処理装置が存在する。このような装置は、例えば、電話応答システム、美術館などの館内の案内を行う案内システムやカーナビゲーションなどに用いられている。利用者の音声はマイクを用いて音声処理装置に取り込まれることになるが、多くの場合、利用者の周囲の音が同時に取り込まれることになる。このような周囲の音は、利用者の音声の認識を行う中ではノイズとして働き、音声認識率を低下させる要因となる。
【０００３】
このため、周囲の音を取り除くための所定の処理が、様々な工夫がなされて行われている。例えば、特許文献１には、音声入力信号を一定区間毎に切り出し音声区間と無音声区間とを区別し、無音声区間におけるスペクトルを平均化することで雑音スペクトルを推定・更新し続ける雑音抑圧装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の雑音抑圧装置は、常に周囲の音を取り込み無音声区間における入力信号のスペクトルを推定し更新し続けることが必要とであることから、音声認識処理の実行中は雑音抑圧装置を稼動し続ける必要があり、このことが消費電力の低減化を妨げる要因のひとつとなると考えられる。また、所定の一定区間毎に切り出して音声区間か無音声区間の判断を行うが、利用者の発声のタイミングが該所定の一定区間にあわせて行われることではないので、音声が幾分混じった完全な無音声区間でないものも無音声区間と判断される場合があり、このような場合が多くなると雑音スペクトルが好ましくないものとなることがあると考えられる。
【０００６】
また、装置周囲の状態は、いつも同じような状態にあるとは限らない。従って、利用者がいないときの無音声区間におけるノイズと利用者が存在するときのノイズとでは大きく異なる場合が考えられる。利用者がいないときの所定の一定区間における雑音スペクトルも含めて推定・更新し続けることは、音声認識を行うときに好ましくない雑音スペクトルとなっている可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる音声認識処理装置は、音声合成部と、前記音声合成部において合成された音声が出力される音声出力部と、音声入力部と、前記音声入力部から入力された音に対する音声認識を行う音声認識部と、を含み、前記音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、前記音声合成部において前記第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、前記音声合成部において前記第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、前記第１の合成音が出力される第１の期間及び前記第２の合成音が出力される第２の期間の間の、前記音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に前記音声入力部より入力された音を基にして、前記音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いる補正情報を生成することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、音声合成部で合成された第１の合成音と第２の合成音との間の音声が出力されていない第３の期間に入力された音の信号からノイズ除去に用いる補正情報を生成して音声認識のときの音の信号のノイズ除去に用いることで、ノイズ除去を行うための信号生成の処理を常時行う必要がないことから、常時ノイズ除去を行うのに比較して消費電力の低減化を図ることができる。
【００１０】
また、合成音の出力の合間の期間である第３の期間は、利用者が音声を発している可能性が低く結果的に利用者の音声が含まれない無音声区間となることが多いと考えられる。従って、所定の一定区間で区切った場合に算出させる雑音スペクトルと第３の期間において算出される雑音スペクトルでは、第３の期間において算出される雑音スペクトルの方が利用者の音声スペクトルの成分が少ないものとなる。これより、第３の期間に入力された音の信号からノイズ除去に用いる補正情報を用いることは、より音声認識率を高める効果があると判断することができる。
【００１１】
また、例えば、利用者との対話形式で処理を行う場合は、音声認識処理装置が音声合成による音声を出力しているときは、利用者が存在しているときである。従って、第３の期間に入力された音の信号を基にして生成されるノイズ除去のための補正情報には、利用者がいないときに発せられていた周囲の音の情報が含まれない。よって、より音声認識率を高める効果があると判断することができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる音声認識処理装置において、前記第２の単語は、前記第１の単語の次の単語であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２の単語が第１の単語の次の単語であることで、第３の期間を連続したふたつの単語の間の期間とすることができ、第３の期間の設定を容易なものとすることができる。
【００１４】
音声出力部は、音声合成部で合成された音声合成信号を受信して音声として出力する。従って、第１の合成音及び第２の合成音が音声合成部に出力されるタイミングを音声合成部若しくは音声出力部において特定することができ、第３の期間はこのタイミングにより規定することができる。この場合、連続した単語であれば、いわゆるスタート、ストップの２つ意味の表現ができれば第３の期間の設定が可能となる。このような設定の制御は、例えばトグル形式の制御を想定すると１ビットの表現で行うことが可能である。従って、少ない情報量で行うことができるので、第３の期間の設定を容易とすることが可能となる。
【００１５】
［適用例３］
上記適用例にかかる音声認識処理装置において、前記補正情報は、複数の前記第３の期間において入力された音を基にして生成されることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、補正情報が、複数の第３の期間において入力された音を基にして生成されることで、突発的なノイズによる影響を緩和した補正情報を生成することができる。
【００１７】
複数の第３の期間において入力された音を基にして生成する仕方は、各々の第３の期間において算出した結果を平均する処理でもよく、所定の数の第３の期間における音入力を保存しておいて、これらを用いて算出することでもよい。いずれを用いるかは、音声認識処理装置の使用状態や周辺環境などを加味して判断することでもよく、実際に使用テストのようなものを行い、好ましい結果が出た仕方を用いることでもよい。
【００１８】
又、上記適用例にかかる音声認識処理装置において、前記補正情報は、更に、前記第１のセンテンスが音声出力部より出力される前の所定の期間において入力された音の解析結果を加味して生成されることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、更に、第１のセンテンスが音声出力部より出力される前の所定の時間において入力された音の解析結果を加味することで、補正情報を生成するための情報を得る期間を増やすことができる。
【００２０】
［適用例４］
本適用例にかかる音声認識処理方法は、音声合成部、音声出力部及び音声入力部を有する音声認識処理装置において、前記音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、前記音声合成部において前記第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、前記音声合成部において前記第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、前記第１の合成音が出力される第１の期間及び前記第２の合成音が出力される第２の期間の間の、前記音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に前記音声入力部より入力された音を基にして補正情報を生成し、前記補正情報を、音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いることを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、音声合成部において合成される第１のセンテンスが第１の単語と第２の単語とを含み、音声合成部において第１の単語が合成されたものを第１の合成音とし、音声合成部において第２の単語が合成されたものを第２の合成音としたときに、第１の合成音が出力される第１の期間及び第２の合成音が出力される第２の期間の間の、音声出力部より音声が出力されていない第３の期間に音声入力部より入力された音を基にして補正情報を生成し、補正情報を、音声認識を行う音声信号のノイズ除去に用いることで、ノイズ除去を行うための信号生成の処理を常時行う必要がないことから、常時ノイズ除去を行うのに比較して装置が消費する電力の低減化を図ることができる。
【００２２】
また、合成音の出力の合間の期間である第３の期間は、利用者が音声を発している可能性が低く結果的に利用者の音声が含まれない無音声区間となることが多いと考えられる。従って、所定の一定区間で区切った場合に算出させる雑音スペクトルと第３の期間において算出される雑音スペクトルでは、第３の期間において算出される雑音スペクトルの方が利用者の音声スペクトルの成分が少ないものとなる。これより、第３の期間に入力された音の信号からノイズ除去に用いる補正情報を用いることは、より音声認識率を高める効果があると判断することができる。
【００２３】
また、例えば、利用者との対話形式で処理を行う場合は、音声認識処理装置が音声合成による音声を出力しているときは、利用者が存在しているときである。従って、第３の期間に入力された音の信号を基にして生成されるノイズ除去のための補正情報には、利用者がいないときに発せられていた周囲の音の情報が含まれない。よって、より音声認識率を高める効果があると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】音声認識処理装置の概略ブロック図。
【図２】音声認識処理装置の使用状態の模式図。
【図３】センテンスと音声波形のイメージ図。
【図４】ノイズを含む音声波形のイメージ図。
【図５】第１音スペクトルのイメージ図。
【図６】ノイズを含む音声の音スペクトルのイメージ図。
【図７】音声の音スペクトルのイメージ図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明について、図を用いて説明する。尚、説明に用いる図は、説明を行うのに十分なものを記載した便宜上のものである。このため、図面は、装置の構成要素のすべてを記載するものではなく、また信号などの波形の形状も実際のものと異なる場合がある。
【００２６】
（第１実施形態）
図１に本発明を適用した音声認識処理装置１を示す。音声認識処理装置１は、処理部１００、マイク１０９及びスピーカー１９９を含む。また、処理部１００は、音声入力部１１０、周波数解析部１２０、音声信号制御部１３０、ノイズ除去部１４０、ノイズ除去信号生成部１５０、音声認識部１６０、制御部１７０、音声合成部１８０及び音声出力部１９０を含む。また、図示していないが、音声認識処理装置１の利用者に対する情報の提示や音声認識処理装置１の操作に用いるモニター、キーボード及びマウス等も音声認識処理装置１若しくは処理部１００に含まれる。
【００２７】
制御部１７０は、処理部１００内の制御を行う部分である。制御部１７０には、制御に必要な様々な制御信号やバスなどが接続されている。制御信号８２は、音声入力部１１０、周波数解析部１２０、音声信号制御部１３０及びノイズ除去部１４０に対する複数の制御信号やデータ信号線をまとめて示したものである。制御信号８３は、音声合成部１８０及び音声出力部１９０に対する複数の制御信号やデータ信号線をまとめて示したものである。制御部１７０と音声認識部１６０とは、第１バス信号７１で接続されている。制御部１７０とノイズ除去信号生成部１５０とは、第２バス信号５２で接続されている。また、図示していないが、制御部１７０に対する各種割込み信号などが処理部１００には存在する。
【００２８】
制御部１７０は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とメモリー装置などで構成されることでよい。尚、音声認識処理装置１におけるアプリケーション等の実行を、制御部１７０で行うようにしてもよい。
【００２９】
音声入力部１１０には、アナログ−デジタル変換器１１１（以降、ＡＤ変換器１１１と呼ぶ）及びバッファー１１２が含まれる。マイク１０９から出力されるアナログ音信号１１は、ＡＤ変換器１１１によってデジタル信号に変換され、所定の容量のバッファー１１２に一旦保持された後、所定のタイミングで周波数解析部１２０にデジタル音信号２１として出力される。
【００３０】
音声入力部１１０は、制御部１７０によって制御信号８２を介して動作モードの設定や状態管理などが行われる。音声出力部１９０から出力されるタイミング信号９３は、ノイズ検出期間を識別するための信号である。ここで、ノイズ検出期間とは、音声入力部１１０がノイズ除去のための情報を生成するための音信号を採取するための期間であり、音声認識処理装置１が利用者に対して案内ガイドなどの何らかの情報を音声として発しているときの、フレーズ若しくは単語の合間などの、音声を出力していないときの期間のことである。音声入力部１１０は、タイミング信号９３によりノイズ検出期間と他の期間との識別を行い、それぞれの期間におけるＡＤ変換器１１１の出力をバッファー１１２に識別可能なように記憶する。制御信号２２は、デジタル音信号２１として出力されている信号がノイズ検出期間におけるものかどうかを識別するための信号である。制御信号２２がアクティブ状態のときのデジタル音信号２１がノイズ検出期間のものであるとの設定でよい。
【００３１】
周波数解析部１２０は、デジタル音信号２１を周波数成分に分解し、スペクトル信号３１として出力する部分である。スペクトル信号３１は、音声信号制御部１３０及びノイズ除去信号生成部１５０に出力される。ここで、デジタル音信号２１を周波数成分に分解したもの（信号）を音スペクトル（音スペクトル信号）と呼ぶことにし、特にノイズ検出期間における音スペクトル（音スペクトル信号）を第１音スペクトル（第１音スペクトル信号）と呼ぶことにする。制御信号２２がアクティブ状態のときに伝達されたデジタル音信号２１を周波数成分に分解したもの（信号）が第１音スペクトル（第１音スペクトル信号）である。周波数解析部１２０が出力するスペクトル信号３１が第１音スペクトル信号であるときは、制御信号３２がアクティブ状態となる。
【００３２】
音声信号制御部１３０は、音声認識に用いる音スペクトル（音スペクトル信号）を選択的にノイズ除去部１４０に出力するための部分である。音スペクトル信号の選択は、第１音スペクトル信号かどうかにより行うことでよい。第１音スペクトル信号以外の音スペクトル信号がノイズ除去部１４０に出力される。また、音声信号制御部１３０は、選択を行わずに全ての音スペクトル信号をノイズ除去部１４０に出力することも可能である。これらの動作の設定は、制御部１７０から出力される制御信号８２により行われる。
【００３３】
ノイズ除去部１４０は、ノイズ除去信号生成部１５０で生成されるノイズスペクトルを用いて音スペクトル（音スペクトル信号）に対するノイズ除去を行う部分である。ノイズスペクトルは、ノイズスペクトル信号５１としてノイズ除去信号生成部１５０から出力される。ノイズ除去の処理は、具体的には、音スペクトルからノイズスペクトルを減算することで行われる。ノイズ除去が行われた音スペクトルは、音声認識の処理のために音声認識部１６０に音声スペクトル信号６１として出力される。
【００３４】
ノイズ除去信号生成部１５０は、第１音スペクトル（第１音スペクトル信号）からノイズスペクトル信号５１として出力するノイズスペクトルを生成する部分である。ノイズ除去信号生成部１５０は、第２バス信号５２を介して制御部１７０により制御される。尚、ノイズスペクトル信号５１は、例えば、所定の期間における平均値として算出されることでもよい。当該所定の期間は、制御部１７０により第２バス信号５２を介して設定される。所定の期間は、例えば、利用者に対するアプリケーションの一回の処理の中で閉じていてもよく、アプリケーションが複数回繰り返し実行される中で、引き継がれていくようにしてもよい。
【００３５】
音声認識部１６０は、音声スペクトル信号６１として送られてくる音スペクトルに対して音声認識の処理を行う部分である。本発明は音声認識の手法に係わらず用いることが可能なものであるので、本実施形態において具体的に音声認識の手法に関しては特に記述しない。
【００３６】
音声合成部１８０は、制御部１７０から出力される音声合成用データ８１に対する音声合成を行う部分である。音声合成の手法については本発明に直接係わるものでないので具体的な音声合成の手法については記述しないが、音声合成用データ８１は、例えばキャラクターコードで構成されていてもよい。音声合成された音声データは、音声を出力させるタイミングを指示するタイミングコードと共に、音声合成データ９１として、音声出力部１９０に出力される。タイミングコードとは、音声を発声しない期間を示すコードであり、連続して音声を発する単位を規定するものと考えてよい。この単位としては、例えば、フレーズ単位若しくは単語単位などが考えられる。
【００３７】
音声出力部１９０は、音声合成データ９１をアナログ音声信号９２に変換してスピーカー１９９に出力する部分である。音声出力データは、出力制御部１９１によって所定のタイミングが図られ、デジタル−アナログ変換器１９２（以降、ＤＡ変換器１９２と呼ぶ）に出力され、アナログ音声信号９２に変換される。当該所定のタイミングは、音声合成データ９１に含まれるタイミングコードにより規定される。また、タイミング信号９３は、音声合成データ９１に含まれるタイミングコードを基にして、出力制御部１９１で生成される信号である。
【００３８】
図２は、音声認識処理装置１の利用状況をイメージした図である。利用者２に対する音声は、スピーカー１９９から出力され、利用者２の音声はマイク１０９から入力される。利用者２の周辺にはノイズ３が存在する。ノイズ３は、利用者２の音声と共にマイク１０９から入力され、音声認識処理装置１に取り込まれることになる。
【実施例１】
【００３９】
本実施例は、音声認識処理装置１が、美術館の案内を行う装置である場合の例である。本実施例における音声認識処理装置１の業務は、利用者２に対して美術館の案内情報を発信すること、利用者２の問い合わせに対して返答を行うことなどである。音声認識処理装置１が、利用者２に対して案内を行うときに用いるセンテンスの例を、センテンスＳ１として図３−（Ａ）に示す。また、図３−（Ｂ）には、センテンスＳ１が音声としてスピーカー１９９から出力されたときの波形を示している。横軸は時間の経過を示し、縦軸は振幅の大きさを示している。
【００４０】
センテンスＳ１は、「美術館の中の」（フレーズｂ）、「どこに」（フレーズｄ）及び「行きたいですか」（フレーズｆ）の３つのフレーズに分割されて用いられる。それぞれのフレーズは一続きの音の繋がりとして利用者２に対して出力される。フレーズとフレーズとの間は、音声認識処理装置１から音声が出力されない期間である。この音声が出力されない期間を第３の期間と呼ぶことにする。フレーズｂとフレーズｄとの間の第３の期間をブランクｃ、フレーズｄとフレーズｆとの間の第３の期間がブランクｅである。センテンスＳ１が出力される期間は、制御部１７０により管理される。この期間が図３−（Ｂ）のＴ１（以降、期間Ｔ１と呼ぶ）である。尚、期間Ｔ１には、フレーズｂが出力される前の第３の期間、ブランクａが存在する。
【００４１】
制御部１７０は、センテンスＳ１を出力するための音声合成用データ８１を音声合成部１８０に出力する。上述したように、音声合成用データ８１には、音声合成に用いる合成用データと、所定のフレーズと当該所定のフレーズとの間の時間を制御するためのタイミングコードとが含まれる。合成用データとタイミングコードは、処理順に従い、制御部１７０から音声合成部１８０に出力される。本実施例の場合、音声合成用データ８１は、開始コード、タイミングコードａ、フレーズｂの合成用データ、タイミングコードｃ、フレーズｄの合成用データ、タイミングコードｅ、フレーズｆの合成用データ、終了コードで構成される。ここで、タイミングコードａがブランクａを規定するタイミングコードであり、タイミングコードｃがブランクｃを規定するタイミングコードであり、タイミングコードｅがブランクｅを規定するタイミングコードである。
【００４２】
音声合成部１８０は、各フレーズの合成用データから出力用のデジタル音声データを合成する。音声合成部１８０は、スピーカー１９９から出力する順番に従い、デジタル音声データ及びタイミングコードを音声合成データ９１として音声出力部１９０に出力する。音声合成データ９１は、音声出力部１９０の中の出力制御部１９１により受け取られる。本実施例の場合、音声合成部１８０が出力する音声合成データ９１は、開始コード、タイミングコードａ、フレーズｂのデジタル音声データ、タイミングコードｃ、フレーズｄのデジタル音声データ、タイミングコードｅ、フレーズｆのデジタル音声データ、終了コードで構成される。
【００４３】
出力制御部１９１は、音声合成データ９１の中の、開始コードと終了コードにより期間Ｔ１が規定されるとして処理を行う。出力制御部１９１は、音声合成データ９１の中の開始コードを識別すると新たな期間Ｔ１がスタートとしたと認識し処理を開始する。図示はしていないが、音声合成部１８０にはスピーカー１９９に信号を駆動するためのアンプが存在する場合がある。出力制御部１９１が期間Ｔ１を識別できることにより、アンプを動作させるための電源の制御が可能である。期間Ｔ１以外のときにアンプを動作させるための電源をオフにすることができ、音声認識処理装置１における消費電力の低減化を図ることができる。尚、制御部１７０は開始コードを音声合成部１８０に出力するタイミングを基にして制御信号８２を介して音声入力部１１０、周波数解析部１２０、音声信号制御部１３０、ノイズ除去部１４０、ノイズ除去信号生成部１５０及び音声認識部１６０などの稼動開始の制御を行うことも可能である。実行されるアプリケーションにもよるが、期間Ｔ１の開始に合わせて稼動開始するように電源制御を行うことで、消費電力のより低減化を図ることができる。
【００４４】
出力制御部１９１は、タイミングコードで規定されるタイミングでデジタル音声データをＤＡ変換器１９２に出力する。デジタル音声データは、ＤＡ変換器１９２でアナログ信号に変換され、アナログ音声信号９２としてスピーカー１９９に伝達され、スピーカー１９９により音声として出力される。
【００４５】
出力制御部１９１は、開始コードを認識すると音声出力に必要な所定の制御を開始する。
【００４６】
次に、出力制御部１９１は、タイミングコードａで規定される期間の開始と共にタイミング信号９３をアクティブ状態とする。
【００４７】
出力制御部１９１は、タイミングコードａで規定された期間の経過後にタイミング信号９３のアクティブ状態を解除して、フレーズｂのデジタル音声データをＤＡ変換器１９２に出力する。フレーズｂのデジタル音声データは、ＤＡ変換器１９２によりアナログ信号に変換され、アナログ音声信号９２としてスピーカー１９９に伝達され、音声として出力される。フレーズｂのデジタル音声データのデジタル−アナログ変換（以降、ＤＡ変換と呼ぶ）が終了すると、ＤＡ変換器１９２は出力制御部１９１に対して変換の終了を通知する。
【００４８】
出力制御部１９１は、ＤＡ変換器１９２からＤＡ変換の終了の通知を受け取ると、タイミングコードｃに対する制御を行う。出力制御部１９１は、タイミングコードｃで規定された期間の間タイミング信号９３をアクティブ状態とした後、フレーズｄのデジタル音声データをＤＡ変換器１９２に出力する。ＤＡ変換器１９２は、フレーズｄのデジタル音声データのＤＡ変換が終了すると出力制御部１９１に対して変換の終了を通知する。
【００４９】
出力制御部１９１は、ＤＡ変換器１９２からＤＡ変換の終了の通知を受け取ると、タイミングコードｅに対する制御を行う。出力制御部１９１は、タイミングコードｅで規定された期間の間タイミング信号９３をアクティブ状態とした後、フレーズｆのデジタル音声データをＤＡ変換器１９２に出力する。ＤＡ変換器１９２は、フレーズｆのデジタル音声データのＤＡ変換が終了すると出力制御部１９１に対して変換の終了を通知する。
【００５０】
出力制御部１９１は、ＤＡ変換器１９２からＤＡ変換の終了の通知を受け取ると、次に行う処理コードである終了コードで規定された処理を行う。終了コードに規定された処理には、センテンスＳ１に対応した音声合成用データ８１の処理終了を制御部１７０に通知する処理も含まれる。制御部１７０は、出力制御部１９１からの処理終了の通知により、期間Ｔ１の終了、即ちセンテンスＳ１の音声出力が終了したことを認識することができる。尚、制御部１７０は期間Ｔ１の終了後の利用者２の返答に十分な時間な期間であると思われる所定の期間の停止後に、制御信号８２を介して音声入力部１１０、周波数解析部１２０、音声信号制御部１３０、ノイズ除去部１４０、ノイズ除去信号生成部１５０及び音声認識部１６０などの稼動停止の制御を行うことも可能である。
【００５１】
上述したように、タイミング信号９３の状態は、制御部１７０から出力される音声合成用データ８１に含まれるタイミングコードが出力制御部１９１に伝搬されて、出力制御部１９１により制御される。図３−（Ｂ）に、センテンスＳ１がスピーカー１９９から音声出力されたときの波形を示しているが、図中、Ｔｂはフレーズｂの波形を示し、Ｔｄはフレーズｄの波形を示し、Ｔｆはフレーズｆの波形を示している。Ｔａ、Ｔｃ及びＴｅはいずれも第３の期間であり、タイミング信号９３がアクティブ状態である期間である。
【００５２】
音声入力部１１０において、タイミング信号９３がアクティブ状態のときのＡＤ変換器１１１の出力は第３の期間のものであることを示す識別フラグが付加されてバッファー１１２に記憶される。識別フラグが付加されてバッファー１１２に記憶されたデータは、制御信号２２がアクティブ状態で、デジタル音信号２１として周波数解析部１２０に出力される。
【００５３】
周波数解析部１２０においては、制御信号２２がアクティブ状態のときのデジタル音信号２１に対する処理と、制御信号２２がアクティブ状態でないときのデジタル音信号２１に対する処理とが別々に行われる。デジタル音信号２１は、予め決められた所定の時間間隔で区切られて周波数解析が行われるが、制御信号２２がアクティブ状態であるときとアクティブ状態でないときの区切りが予め決められた所定の時間間隔と一致しない場合がある。このような場合の処理は、所定の時間間隔に満たない部分を、振幅ゼロを示すデータで補間して処理をすることでよい。また、所定の時間間隔に満たなかったデジタル音信号２１が、制御信号２２がアクティブ状態のときのものである場合には、周波数解析の対象から外すことでもよい。
【００５４】
周波数解析部１２０から出力されるスペクトル信号３１が第１音スペクトル信号のときは、制御信号３２がアクティブ状態となる。ノイズ除去信号生成部１５０は、制御信号３２がアクティブ状態のときのスペクトル信号３１を取り込むことにより、第１音スペクトル信号を取り込むことができる。
【００５５】
また、制御信号３２は、音声信号制御部１３０に対しても出力されている。音声信号制御部１３０は、制御信号３２がアクティブ状態でないときのスペクトル信号３１を取り込みことにより、第１音スペクトル信号を取り込まないようにすることができる。尚、音声信号制御部１３０は、スペクトル信号３１及び制御信号３２の状態の両方を対応付けて記憶するようにすることで、スペクトル信号３１の全部を取り込むようにしてもよい。スペクトル信号３１をどのような形で取り込むかは、制御部１７０により制御信号８２を介して指示される。音声信号制御部１３０に取り込まれた音スペクトルの中の少なくとも第１音スペクトル信号でない音スペクトル信号は、選択スペクトル信号４１として、ノイズ除去部１４０に出力される。
【００５６】
上述したように、スペクトルは予め決められた所定の時間間隔で区切られて解析が行われたものであるが、この予め決められた所定の時間間隔は、ひとつの第３の期間と比較してもかなり短い期間であり、ひとつの第３の期間の中には複数の予め決められた所定の時間間隔が存在する。ノイズ除去信号生成部１５０においてノイズスペクトル信号５１が生成されるが、どのような生成の仕方をするかは、第２バス信号５２を介して制御部１７０により指示される。ノイズスペクトルの生成は、例えば、所定の数の第１音スペクトルを記憶しておき、これら所定の数の第１音スペクトルの平均となるスペクトルを算出することでもよく、直前に用いたノイズスペクトルと新たな第１音スペクトルとの平均として算出することでもよい。また、常に最新の第１音スペクトルを用いることとしてもよい。また、第２バス信号５２を介してベースとなるスペクトルを制御部１７０が送信し、当該ベースとなるスペクトルと第１音スペクトルとの平均となるスペクトルをノイズスペクトルとすることでもよい。ノイズ除去部１４０は、ノイズスペクトル信号５１として送信されたノイズスペクトルを用いてノイズ除去を行った後のスペクトルを音声スペクトル信号６１として音声認識部１６０に出力する。
【００５７】
ノイズ除去部１４０がノイズ除去を行い音声スペクトル信号６１として音声認識部１６０に少なくとも出力するのは第１音スペクトル以外の音スペクトルである。しかしながら、選択スペクトル信号４１として第１音スペクトルが送信され、ノイズ除去部１４０において、第１音スペクトル信号に対するノイズ除去が行われてもよい。これにより、例えば、第１音スペクトルに対するノイズ除去の結果のスペクトルにおいて所定量以上のスペクトルが残った場合は、ノイズ除去部１４０は制御部１７０に割込みを要求し、音声認識率が悪くなる可能性があることを通知することなどを行うことができる。
【００５８】
図４に、図３−（Ｂ）に示したセンテンスＳ１の音声波形にノイズ波形４を重ねた波形の例を示す。音声認識処理装置１の実際の稼働中においてマイク１０９から入力される波形は、図４に示したようなものになる。
【００５９】
図５に示したのがノイズ除去信号生成部１５０で生成されるノイズスペクトルの例である。第３の期間に入力された音をもとに生成されたノイズスペクトルであり、上述したようにノイズスペクトル信号５１としてノイズ除去部１４０に出力される。
【００６０】
図６に示したのが、選択スペクトル信号４１として出力される音スペクトルの例である。選択スペクトル信号４１として出力される音スペクトルは、利用者２の音声のスペクトルと利用者２が音声を発したときのノイズ３のスペクトルとが混じったものになる。
【００６１】
図７に示したのが、音声スペクトル信号６１として出力されるスペクトルの例である。選択スペクトル信号４１として入力される音スペクトルから、ノイズスペクトル信号５１として入力されるノイズスペクトルを引いたものである。音声スペクトル信号６１として出力されるスペクトルが音声認識部１６０における音声認識処理の対象となる。
【００６２】
本発明を適用することにより、ノイズを識別するための期間の設定が容易となり、ノイズ除去に関する回路装置をより簡便なものとすることができると共に、稼動させる期間の定義も行えることから、消費電力の低減化が可能な音声認識処理装置を構成することができる。
【００６３】
以上、本発明の説明を行ったが、本発明の実施は上記の適用例若しくは実施形態に限られるものではない。本発明の実施は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において広く適用が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…音声認識処理装置、２…利用者、３…ノイズ、４…ノイズ波形、１１…アナログ音信号、２１…デジタル音信号、２２…制御信号、３１…スペクトル信号、３２…制御信号、４１…選択スペクトル信号、５１…ノイズスペクトル信号、５２…第２バス信号、６１…音声スペクトル信号、７１…第１バス信号、８１…音声合成用データ、８２…制御信号、８３…制御信号、９１…音声合成データ、９２…アナログ音声信号、９３…タイミング信号、１００…処理部、１０９…マイク、１１０…音声入力部、１１１…ＡＤ変換器、１１２…バッファー、１２０…周波数解析部、１３０…音声信号制御部、１４０…ノイズ除去部、１５０…ノイズ除去信号生成部、１６０…音声認識部、１７０…制御部、１８０…音声合成部、１９０…音声出力部、１９１…出力制御部、１９２…ＤＡ変換器、１９９…スピーカー。
【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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