(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を受け取る音声入力手段と、該音声入力手段による入力データからノイズの推定と音声区間の検出を行なう音声検出手段と、該音声検出手段で検出した音声及び認識辞書を使用して認識処理を行なう音声認識手段とを含む音声認識装置において、
使用者が押下することにより音声検出を開始するトークスイッチと、使用者が前記トークスイッチに指を近付けていることを検知する検知手段と、該検知手段が使用者の指を検知した時点から入力データを予め定めた時間だけ保持する動作を開始する音声保持手段と、
入力された音声を前記予め定めた時間だけ遅延させる遅延手段とを備え、
前記音声保持手段からの信号に、前記遅延手段からの信号を接続して得られる信号を前記音声検出手段に出力することを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記トークスイッチの近傍又は内部に設けられ、前記トークスイッチが押下される直前に使用者の指を検知する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】
前記音声保持手段は、所定の時間長以上のデータが入力されたとき、最近の所定時間長の入力データのみを保持する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４】
前記遅延手段及び前記音声検出手段は、前記トークスイッチの押下により作動されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の音声認識装置。
【請求項５】
所定のスイッチ手段を使用者が操作する直前の状態を検出して入力音声信号を所定時間保持する保持動作を開始するとともに、前記入力音声信号を前記所定時間だけ遅延し、前記スイッチ手段の使用者による操作に応答して、前記保持されている入力音声信号に引き続いて前記遅延された音声信号を接続して得られる音声信号に基づいて音声認識を行うことを特徴とする音声認識方法。
【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及び方法に関し、特に使用者の発声した音声を認識し、発声内容をテキストに変換する、又は発声内容に応じて予め決められた処理を行なう音声認識装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の情報処理技術が進歩すると、キーボード等に依らず人間の音声を認識してコンピュータに入力又は指示する音声認識装置が必要になり、多くの研究開発がなされている。斯かる技術分野における従来技術は、例えば、特開昭５７−６９７号公報の「音声認識制御装置」、特開平４−２４６９４号公報の「音声入力回路」、特開平１０−３０１５９２号公報の「音声入力装置」、特開平１１−１５４９４号公報の「音声認識装置」、特開平１１−３８９９５号公報の「音声認識装置及びナビゲーションシステム」、特開２０００−３２２０９８号公報の「音声認識装置」、特開２００１−６７０９１号公報の「音声認識装置」及び特開２００１−８３９８３号公報の「音声認識装置、音声認識のためのデータを記録した記録媒体、および、音声認識ナビゲーション装置」等に開示されている。
【０００３】
従来、音声認識装置において、余計な発声やノイズの入力を防ぎ、真に必要な音声のみを認識する方法として、ＰＴＴ（Press to Talk又はPush to Talk）方式が使用されている。これは、使用者がトークスイッチを押下している間だけ、音声入力手段が入力を受け付ける方式である。
【０００４】
これに類似した技術として、例えば上述した特開平１０−３０１５９２号公報には、使用者がマウスやキーボードに触れている間のみ音声認識を行なう技術が開示されている。マウスやキーボードに触れていることが、入力を受け付ける条件としている。そのため、使用者がマウスやキーボードに触れていない間の余計な発声やノイズの誤入力を極力防止することが可能である。
【０００５】
一方、音声認識装置において、音声の先頭がうまく検出できない場合がある問題の対策として、例えば上述した特開平４−２４６９４号公報の「音声入力回路」では遅延回路が使用されている。即ち、図３に示す如く、マイクロフォン１、増幅器２、音声検出部３及び遅延回路４が、音声認識装置５の前段に設けられている。斯かる構成により、音声検出部３が音声を検出した時点で、遅延回路４を通ってきた音声を音声認識装置５に入力して認識させる技術を開示している。この遅延回路４の遅延時間に相当する一定時間分だけ過去に遡って音声認識を開始することになるため、音声の先頭が欠落することによる検出（音声認識）に失敗するのを防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、次の如き幾つかの課題がある。第１に、ＰＴＴ方式では、トークスイッチが押下された時点で初めて音声入力部が作動するため、使用者がトークスイッチを押下すると同時又は一瞬早く発声を始めてしまうと、音声の先頭が入力されず、誤認識を引き起こす可能性がある。
【０００７】
第２に、遅延回路を使用する方式では、音声検出部が常に作動しているため、余計な発声や音声以外のノイズが入力された場合に、音声検出部がそれを音声として検出すると、誤って音声認識装置が作動してしまう虞れがある。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みなされたものであり、音声の先頭が欠けてしまうことがなく、余計な発声やノイズが認識されることがなく且つ低消費電力の音声認識装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明による音声認識装置及び方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１０】
（１）音声を受け取る音声入力手段と、該音声入力手段による入力データからノイズの推定と音声区間の検出を行なう音声検出手段と、該音声検出手段で検出した音声及び認識辞書を使用して認識処理を行なう音声認識手段とを含む音声認識装置において、
使用者が押下することにより音声検出を開始するトークスイッチと、使用者が前記トークスイッチに指を近付けていることを検知する検知手段と、該検知手段が使用者の指を検知した時点から入力データを予め定めた時間だけ保持する動作を開始する音声保持手段と、
入力された音声を前記予め定めた時間だけ遅延させる遅延手段とを備え、
前記音声保持手段からの信号に、前記遅延手段からの信号を接続して得られる信号を前記音声検出手段に出力する音声認識装置。
【００１１】
（２）前記検知手段は、前記トークスイッチの近傍又は内部に設けられ、前記トークスイッチが押下される直前に使用者の指を検知する上記（１）の音声認識装置。
【００１２】
（３）前記音声保持手段は、所定の時間長以上のデータが入力されたとき、最近の所定時間長の入力データのみを保持する上記（１）の音声認識装置。
【００１５】
（４）前記遅延手段及び前記音声検出手段は、前記トークスイッチの押下により作動される上記（１）乃至（３）の何れかの音声認識装置。
【００１６】
（５）所定のスイッチ手段を使用者が操作する直前の状態を検出して入力音声信号を所定時間保持する保持動作を開始するとともに、前記入力音声信号を前記所定時間だけ遅延し、前記スイッチ手段の使用者による操作に応答して、前記保持されている入力音声信号に引き続いて前記遅延された音声信号を接続して得られる音声信号に基づいて音声認識を行う音声認識方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による音声認識装置及び方法の好適実施形態の構成及び動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
先ず、図１は、本発明による音声認識装置の好適実施形態の構成を示すブロック図である。この音声認識装置２０は、検知部（検知手段）２１、音声入力部（音声入力手段）２２、音声保持部（音声保持手段）２３、遅延回路（遅延手段）２４、トークスイッチ２５、音声検出部（音声検出手段）２６及び音声認識部（音声認識手段）２７により構成される。検知部２１は、検知信号を音声入力部２２及び音声保持部２３に入力する。音声入力部２２の出力は、音声保持部２３及び遅延回路２４に入力される。遅延回路２４の出力は、音声検出部２６を介して音声認識部２７に入力される。また、トークスイッチ２５は、遅延回路２４及び音声検出部２６に接続されている。
【００２０】
次に、図１に示す、本発明による音声認識装置２０の各構成要素の２１〜２７の主要機能を説明する。検知部２１は、使用者がトークスイッチ２５に指を近付けていることを検知する。音声入力部２２は、音声認識部２７で認識される音声を入力する、例えばマイクロフォン等である。遅延回路２４は、入力された音声を一定時間だけ遅延させて出力する。音声保持部２３は、入力された音声の一定時間分を一時的に保持しておく。音声検出部２６は、ノイズの推定と音声区間の検出を行なう。トークスイッチ２５は、使用者が押下している間は遅延回路２４及び音声検出部２６を作動させる。音声認識部２７は、音声検出部２６により検出された音声を認識する。
【００２１】
ここで、トークスイッチ２５には使用者が押している間だけオンになる接点スイッチ、検知部２１には赤外線を備えた赤外線センサ等が有効である。検知部２１は、トークスイッチ２５の近傍又は内部に設けられる。好ましくは、トークスイッチ２５の中央には、例えば空洞が設けられ、検知部２１はトークスイッチ２５の背後に設けられ、トークスイッチ２５の中央部の空洞を通って赤外線を放射する。そして、トークスイッチ２５の正面に使用者の指があるときのみ検出するため、音声検出が実行される時間を必要最低限に抑えることができる。これにより、音声認識装置２０の消費電力を低減できるからである。赤外線センサには、消費電力の小さいタイプが好ましい。
【００２２】
音声入力部２２には、例えばコンデンサマイクとそれに接続されたＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器を使用する。音声保持部２４には、最新の数秒間の音声を常時保持しておくことができるリングバッファ等が有効である。音声検出部２６には、音声信号のパワーを使用して音声の有無を検出する検出回路等が有効である。
【００２３】
次に、図１に示す音声認識装置２０の動作を、図３のタイミングチャートを参照して説明する。図３のタイミングチャートにおいて、（ａ）は検知部２１、（ｂ）はトークスイッチ２５、（ｃ）は音声入力部２２の音声入力信号、（ｄ）は音声検出部２６が処理するデータについて各区間の動作を示す。使用者がトークスイッチ２５に指を近付けた時刻Ｔ１に、検知部２１がそれを検知する。そして、音声入力部２２が入力を受け付け、音声保持部２３が入力データの保持を開始する。使用者がトークスイッチ２５を押下した時刻Ｔ２に、音声保持部２３は入力データの保持を終了して遅延回路２４及び音声検出部２６が作動する。音声検出部２６は、音声保持部２３に保持されていたデータに続いて、遅延回路２４からの出力データから、ノイズの推定と音声の検出を行なう。図３において、ノイズ推定区間は、周囲雑音を識別するためのノイズ雑音区間で、例えば、０．５秒が割り当てられ、音声検出区間では音声保持部２３と遅延回路２４からの出力信号の合成された信号の出力される区間であり、この中に音声区間が含まれる。
【００２４】
もし、図３に示す如く、使用者がトークスイッチ２５を押下するよりも、一瞬早く発声を開始していたとしても、発声の先頭や発声前のノイズの部分は音声保持部２３が数秒間分保持しているので、音声検出部２６は正しくノイズの推定と音声信号の検出をすることが可能である。このようにして、音声検出部２６より検出された音声区間を音声認識部２７により認識する。音声認識部２７の処理は、使用者がトークスイッチ２５の押下を終了した時刻Ｔ３、トークスイッチ２５から充分に指を離した時刻、即ち検知部２１の検知が終了した時刻Ｔ４には影響を受けない。
【００２５】
以上、本発明による音声認識装置及び方法の好適実施形態の構成及び動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるたように、本発明の音声認識装置及び方法によると、次の如き実用上の顕著な効果を奏する。第１に、使用者がトークスイッチを押下すると同時又は押下するより一瞬早く発声したとしても、音声の先頭が欠けて誤認識することがない。その理由は、トークスイッチ及び遅延回路を備えることにより、トークスイッチを押下する直前の数秒間の音声が保持されているためである。
【００２７】
第２に、余計な発声やノイズを認識することがなく、消費電力を最低限に抑えることが可能である。その理由は、トークスイッチの近傍又は内部にトークスイッチが押下される直前のタイミングを検知する検知部を備えていることにより、音声入力部、音声保持部、遅延回路及び音声検出部を必要最低限のみ作動させるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音声認識装置の好適実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す音声認識装置の主要部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】従来の音声認識装置の１例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０  音声認識装置
２１  検知部（検知手段）
２２  音声入力部（音声入力手段）
２３  音声保持部（音声保持手段）
２４  遅延回路（遅延手段）
２５  トークスイッチ
２６  音声検出部（音声検出手段）
２７  音声認識部（音声認識手段）
【図１】
0003940895.tif 000002
【図２】
0003940895.tif 000003
【図３】
0003940895.tif 000004