(57)【要約】【課題】音声認識装置の認識率を向上させる技術を提供することである。【解決手段】  認識対象語彙と認識対象結果で構成する認識対象辞書２と認識対象外語彙と認識対象外結果で構成する認識対象外辞書２１とを記憶する辞書記憶部２００と、音声認識機能部３１と、認識対象結果と認識対象外結果とを判別して、認識対象結果を出力し、認識対象外結果を破棄する認識結果判別出力部５００と、認識対象結果表示部４１と、で構成する。【選択図】        図２
2016206580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外辞書の前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識機能部と、
前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものであるか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、
を備えたことを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声認識装置であって、前記認識対象辞書及び前記認識対象外辞書は、前記認識対象語彙と前記認識対象外語彙との類似度が所定の度合い以下になるように設けられていることを特徴とする音声認識装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音声認識装置であって、前記認識対象語彙は、一字以上の英数字と、それにつづく文字とから構成され、前記認識対象外語彙は、三文字以下の五十音仮名で構成されていることを特徴とする音声認識装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の音声認識装置を複数備え、該複数の音声認識装置の認識結果の一致又は不一致を判別し、一致した認識結果を表示する手段を備えたことを特徴とする音声認識システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音声認識技術に関し、特に、認識率の向上に好適な音声認識技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の音声認識装置は、認識対象辞書登録装置を備えており、認識対象辞書に登録されていない語彙（認識対象外語彙）の発話や雑音は、認識対象辞書に登録された認識対象語彙の音素に類似した認識対象語彙が認識結果として出力される場合が多い。いわゆる誤認識である。
【０００３】
すなわち、従来、業務効率化のため、ITの一分野として、スマートフォン、タブレット端末等コンピュータによる音声認識技術を使うことが試みられているが、業務環境は，一般には、例えば、屋内の事務所、工場、病院、屋外の工事、農漁業現場など、廻りの雑音や、周辺の人・使用者自身の声等が入力されるため、誤認識が起こり易い。
【０００４】
この対策として、雑音除去指向性マイク、雑音対応音声認識機能装置、雑音フィルターの採用、辞書の最適選択、音声入力の入り・切り等がおこなわれているが、高価になるうえ、技術的限界もあり、使い勝手の悪さなどで、一般的な普及が妨げられている。
【０００５】
これまでの技術は、下記の文献のように、認識対象外語彙の発話や雑音を除去し、又は認識対象語彙の最適選択をすることにより認識対象語彙の認識率を向上させる技術である。
【０００６】
特許文献１では、例外語辞書の作成及びそのプログラムにより、当該例外語辞書を用いて音声を高い認識率で認識する音声認識装置及び音声認識方法が提案されている。
【０００７】
特許文献２では、標準発話から逸脱した地域差等によって生じる発話差の有る音声であっても、高い認識率で当該音声を認識することが可能な発話差音声認識システムを、標準発話の認識可能に構築された標準辞書と非標準発話を認識可能に構築された拡張辞書を用いて実現することが提案されている。
【０００８】
特許文献３では、入力音声に対して単語認識と音素認識とを行い、認識結果を判別する方法が提案されている。
【０００９】
特許文献４では、入力音声から計算したパラメータの時系列を用いた方法で認識対象語彙の最適選択を図る方法が提案されている。
【００１０】
特許文献５では、音声入力を音響分析部で分析した特徴パラメータを用いた方法で認識対象語彙の最適選択を図る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】再表２０１０−０１８７９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９７８５９号公報
【特許文献３】特開２００４−２９４８０３号公報
【特許文献４】特開２００１−２９０４９４号公報
【特許文献５】特開平０５−０１９７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、一般的な音声認識機能装置を用いた音声認識装置では、認識対象外語彙の発話や雑音により、登録された認識対象語彙のいずれかが認識結果として出力される誤認識が起きることがある。
【００１３】
これまでの技術は、前記の特許文献等のように、認識対象外語彙の発話や雑音を除去、又は認識対象語彙の最適選択を図ることにより認識対象語彙の認識率を向上させるものであった。しかし、装置が複雑で，高価であるにもかかわらず技術的に限界があり、投資対効果が悪い面があった。
【００１４】
また、使用者自身が認識対象語彙と認識対象外語彙を混在して音声入力すると、認識率が非常に悪くなるという課題の解決は難しかった。例えば、音声認識する必要の無い「これから点検を始める」といった音声（認識対象外語彙）が入力されると、認識対象語彙に「ききてんけんいじょうなし」が登録されていれば、「これからてんけんをはじめる」の音素と類似している認識対象語彙の認識対象結果「機器点検異常なし」と誤認識して出力する可能性がある。これを防止するために、音声認識が必要な時に音声入力を「入り」にして、音声認識が不必要な時には音声入力を「切り」するなどで対応せざるを得ないのが現状である。
【００１５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来の音声認識装置における、認識対象語彙と認識対象結果とが登録された認識対象辞書に、更に認識対象外語彙と認識対象外結果とが登録された認識対象外辞書を設けることで、認識対象外語彙の発話や雑音を積極的に認識させることにより、認識対象外語彙の認識対象語彙による誤認識する確率を低くして、音声認識装置の認識率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以上の課題を解決するために、本発明は、認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を前記認識対象辞書及び前記認識対象外辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識部と、前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明において、前記認識対象辞書及び前記認識対象外辞書は、前記認識対象辞書の認識対象語彙と前記認識対象外辞書の認識対象外語彙との類似度が所定の度合い以下になるように設けられていることとしてもよい。
【００１８】
また、本発明は、上記音声認識装置を複数備え、該複数の音声認識装置の認識結果の一致又は不一致を判別し、一致した認識結果を表示する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、認識対象辞書に加えて、認識対象外語彙と認識対象外結果とが登録された認識対象外辞書を設けることで、認識対象外語彙の発話や雑音を積極的に認識対象外語彙として認識させることにより、認識対象外語彙の認識対象語彙による誤認識する確率を低くして、音声認識装置の認識率を向上させることができる
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は、従来の音声認識装置の構成を示す図である。
【図２】は、本発明の音声認識装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
従来の音声認識装置は、図1に示すように、発話を入力する音声入力マイク１と、認識対象語彙とその認識対象結果とが対応付けて登録された認識対象辞書２が記憶された認識辞書記憶部１００と、音声入力により認識辞書記録部１００に記憶されている認識対象語彙を認識し、それに対応する認識対象結果を出力する音声認識機能部３と、認識対象結果を表示する認識対象結果表示部４とで構成されているのが一般的である。
【００２２】
これに対して、本発明の一実施形態である音声認識装置は、図２に示すように、発話を入力する音声入力マイク１と、前記の認識対象辞書２に加えて、認識対象外語彙と認識対象外結果が対応付けて登録された認識対象外辞書２１を更に記憶する辞書記憶部２００と、音声入力により辞書記憶部２００に記憶されている認識対象語彙と認識対象外語彙を認識し、認識対象結果と認識対象外結果を出力する音声認識機能部３１と、音声認識機能部３１の認識対象結果と認識対象外結果とを判別して、認識対象結果のみを出力し、認識対象結果以外を破棄する認識結果判別出力部５００と、認識結果判別出力部５００の認識対象結果の出力を表示する認識対象結果表示部４１と、で構成される。なお、辞書記憶部２００、音声認識機能部３１、認識結果判別出力部５００、及び、認識対象結果表示部４１は、スマートフォン、タブレット端末等のコンピュータにより構成される。
【００２３】
従来の音声認識機能装置は、音声入力に対して登録辞書に近い認識結果を出力するため、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声に反応して、多くが誤認識となる。
【００２４】
これに対して、本実施形態の音声認識装置は、認識対象辞書２と認識対象外辞書２１とを、認識対象語彙と認識対象外語彙との類似度が所定以下となるように作成することで上記の誤認識を防止するものである。例えば、完全に類似している時の類似度を１とし、全く類似していない時の類似度を０とした場合に、認識対象辞書の認識対象語彙と、認識対象外辞書の認識対象外語彙との類似度が、０．３以下になるように各辞書を作成する。ここで、例えば、類似度とは、語彙の長さに基づいて求めてもよいし、その他、音声認識技術で一般に用いられる類似度判定手法を用いて求めてもよい。
【００２５】
このように、認識対象辞書の認識対象語彙と認識対象外辞書の認識対象外語彙との類似度を小さくすることで、認識対象外語彙に合致する音声が、認識対象語彙にも合致して誤認識してしまうのを防止できる。
【００２６】
以下に認識対象辞書及び認識対象外辞書の辞書例を示す。
【００２７】
2016206580.tif 000003
2016206580.tif 000004
【００２８】
認識対象外辞書における認識対象外語彙は、上記辞書例に示すように、屋内の事務所、工場、病院、屋外の工事、農漁業現場等おける、廻りの雑音や周辺の人・使用者自身の声に合致し易い、例えば３文字以下の五十音仮名や、認識対象語彙の一部の仮名で作成した認識対象外語彙が登録され、それらに対応付けて、認識外対象結果として例えば「ＮＧ」等の所定の認識対象外結果が登録される。これにより、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声に対して、「ＮＧ」が音声認識結果として出力される。
【００２９】
一方、認識対象辞書における認識対象語彙は、上記辞書例に示すように、認識すべき語彙の先頭に「ぜろぜろせぶん」等の、例えば３文字以上の英数字からなり、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の発生には含まれる可能性が極めて小さい所定の文字列（この例では英数字列）を付加したものである。これにより、これら廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声と認識対象語彙とが合致する可能性を極めて小さく抑えて誤認識を防止する。上記の例では、認識対象結果の語彙の冒頭に「ぜろぜろせぶん」を付加しており、通常、周囲の雑音等が「ぜろぜろせぶん」と合致することは殆どないため、その誤認識を防止できる。一方、「ぜろぜろせぶんいじょうなし」が音声入力されると、これに対応して登録された「異常なし」が音声認識結果として出力される。
【００３０】
音声認識機能部３１は、音声入力マイク１から入力された音声から得られる語彙を認識対象辞書２及び認識対象外辞書２１と照合する。そして、これら辞書の認識対象語彙又は認識対象外語彙に合致するかどうかを判別し、合致した認識対象語彙又は認識対象外語彙に対応する認識対象結果又は認識対象外結果を、音声認識結果とする。
【００３１】
例えば、認識対象語彙が「ぜろぜろせぶんいじょうなし」であれば、認識対象辞書２の認識対象語彙に合致するので、これに対応する認識対象結果「異常なし」を音声認識結果とする。また、入力音声が「でんあ」であれば、認識対象外辞書２１の認識対象外語彙に合致するので、音声認識結果を「ＮＧ」とする。
【００３２】
また、入力音声が、認識対象辞書２の認識対象語彙及び認識対象外辞書２１の認識対象外語彙の何れにも合致しない場合は、音声認識結果を「該当語彙無し」とする。
【００３３】
なお、上記の通り、認識対象辞書２と認識対象外辞書２１とを、認識対象語彙と認識対象外語彙との類似度が所定以下となるようにしているので、入力音声が認識対象語彙と認識対象外語彙の両方に合致すると判定される可能性は極めて小さい。
【００３４】
認識結果判別出力部５００は、音声認識機能部３１による音声認識結果が、認識対象辞書２の認識対象結果との合致により得られた結果であるか否か判別する。具体的には、音声認識機能部３１の出力が、認識対象辞書２の何れかの認識対象結果に合致するかどうかを判別する。その結果、肯定判別された場合は、音声認識機能部３１による音声認識結果を認識対象結果表示部４１に表示出力する。
【００３５】
一方、音声認識機能部３１による音声認識結果が認識対象辞書２の何れの認識対象結果にも合致しない場合には、音声認識機能部３１による認識対象結果表示部４１を表示することなく破棄する。
【００３６】
上記例の場合、音声認識機能部３１による認識結果が「異常なし」であれば、認識対象辞書２の認識対象結果「異常なし」に合致するので、認識対象結果表示部４１に「異常なし」が表示される。一方、認識結果が「ＮＧ」あるいは「該当語彙なし」であれば、これらは認識対象辞書２の認識対象結果に合致するものがないので、破棄されて、認識対象結果表示部４１には何も表示されない。
【００３７】
このように、本実施形態の音声認識装置では、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声については、認識対象外辞書２１を参照して積極的に音声認識を行い、認識対象外辞書２１に登録された認識対象外語彙と合致する場合に、認識対象外語彙と判別して認識結果を破棄する。一方、認識対象語彙は、先頭に所定の文字列（例えば、数個の英数字）を付加して、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声とは、類似しない音素の認識対象語彙にすることにより認識対象外語彙を容易に認識しないようにして、誤認識結果が多数表示されてしまうのを防止することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の音声認識装置では、安価な市販のマイクと一般の市販の音声認識機能装置を使用しつつ、辞書として、認識対象辞書に加えて認識対象外辞書を設けて、認識対象結果と認識対象外結果とを判別する機能を備えるのみで、多種多様な認識対象外語彙の発話に対して大部分の認識対象外結果（すなわち、誤認識結果）を破棄することができる。本発明者が、上記辞書例のような辞書を用いて実証試験を行ったところでは、９５％の認識対象外結果を破棄して、誤認識率を、５％程度に抑えることができた。すなわち、屋内の事務所、工場、病院、屋外の工事、農漁業現場等において、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声が入力されても認識対象結果の認識率は、９５％程度となり実用レベルとすることができた。
【００３９】
このように、本発明によれば、市販のマイクと、スマートフォンやタブレット端末等のコンピュータにより実装可能な市販の一般的な音声認識機能装置に、認識対象外辞書と認識結果判別出力部を付加するだけの簡易な構成で、周囲雑音や、周辺の人・使用者自身の声が入力され易い業務環境でも、認識率の高い音声認識装置を実現できる。その結果、ハンズフリー，アイフリーによるデータ入力、作業指示、情報入手等が可能となり、ITによる業務効率化、品質向上、安全性向上に大きく寄与出来る。
【００４０】
また、本発明の音声認識機能部は、統計的手法で認識結果を出力する一般的な手法を用いている。そこで、本発明の音声認識装置を複数設けて、それらの認識結果のうち、合致した認識結果を出力することで、さらに認識率を向上させることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、認識対象辞書２及び認識対象外辞書２１を概念上一つの辞書記憶部２００に記憶するものとしたが、実装上は、全く別の記憶部に記憶してもよい。
【００４２】
また、これらの辞書をスマートフォンやタブレット端末等のコンピュータ端末内に記憶する場合に限らず、サーバ上に記憶し、コンピュータ端末からサーバにアクセスして辞書を参照するようにしてもよいし、辞書記憶部のみならず、音声認識機能部、認識結果判別出力部もサーバ上に格納し、コンピュータ端末では音声入力と認識結果の表示のみを行うようにしてもよい。
【００４３】
更に、上記実施形態では、音声はマイク入力されるものとしたが、録音した音声がライン入力されるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  音声入力マイク
２  認識対象辞書
２１  認識対象外辞書
３１  音声認識機能部
２００  辞書記憶部
５００  認識結果判別出力部
４１  認識対象結果表示部
【図１】
2016206580.tif 000005
【図２】
2016206580.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月9日(2015.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外辞書の前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識機能部と、
前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものであるか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、
を備え、
前記認識対象語彙は、一字以上の英数字と、それにつづく認識すべき語彙を表す文字とから構成され、前記認識対象外語彙は、三文字以下の五十音仮名で構成され、
前記音声認識機能部は、音声入力信号から得られる語彙が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致する場合に、当該認識対象語彙を構成する前記認識すべき語彙を示す文字を、音声認識結果として出力することを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外辞書の前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識機能部と、
前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものであるか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、
を備え、
前記認識対象語彙は、一字以上の所定の文字と、それにつづく認識すべき語彙を表す文字とから構成され、前記認識対象外語彙は、三文字以下の五十音仮名で構成され、
前記音声認識機能部は、音声入力信号から得られる語彙が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致する場合に、当該認識対象語彙を構成する前記認識すべき語彙を示す文字を、音声認識結果として出力することを特徴とする音声認識装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音声認識装置であって、前記認識対象辞書及び前記認識対象外辞書は、前記認識対象語彙と前記認識対象外語彙との類似度が所定の度合い以下になるように設けられていることを特徴とする音声認識装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうち何れか１項に記載の音声認識装置を複数備え、該複数の音声認識装置の認識結果の一致又は不一致を判別し、一致した認識結果を表示する手段を備えたことを特徴とする音声認識システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
以上の課題を解決するために、本発明は、認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を前記認識対象辞書及び前記認識対象外辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識部と、前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、を備え、
前記認識対象語彙は、一字以上の英数字と、それにつづく文字とから構成され、前記認識対象外語彙は、三文字以下の五十音仮名で構成され、
前記音声認識機能部は、音声入力信号から得られる語彙が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致する場合に、当該認識対象語彙を構成する前記認識すべき語彙を示す文字を、音声認識結果として出力することを特徴とする。
また、本発明は、認識対象語彙と認識対象結果とが対応付けて格納された認識対象辞書と、
認識対象外語彙と認識対象外結果とが対応付けて格納された認識対象外辞書と
音声入力信号から得られる語彙を、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙及び前記認識対象外辞書の前記認識対象外語彙に照合して音声認識を行う音声認識機能部と、
前記音声認識機能部による音声認識結果が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致することより得られたものであるか否かを判別し、前記認識対象語彙との合致により得られたものであれば、当該音声認識結果を出力し、そうでなければ当該音声認識結果を破棄する手段と、
を備え、
前記認識対象語彙は、一字以上の所定の文字と、それにつづく認識すべき語彙を示す文字とから構成され、前記認識対象外語彙は、三文字以下の五十音仮名で構成され、
前記音声認識機能部は、音声入力信号から得られる語彙が、前記認識対象辞書の前記認識対象語彙と合致する場合に、当該認識対象語彙を構成する前記認識すべき語彙を示す文字を、音声認識結果として出力することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
一方、認識対象辞書における認識対象語彙は、上記辞書例に示すように、認識すべき語彙の先頭に「ぜろぜろせぶん」等の、例えば３文字以上の英数字からなり、廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の発声に含まれる可能性が極めて小さい所定の文字列（この例では英数字列）を付加したものである。これにより、これら廻りの雑音、周辺の人・使用者自身の声と認識対象語彙とが合致する可能性を極めて小さく抑えて誤認識を防止する。上記の例では、認識対象結果の語彙の冒頭に「ぜろぜろせぶん」を付加しており、通常、周囲の雑音等が「ぜろぜろせぶん」と合致することは殆どないため、その誤認識を防止できる。一方、「ぜろぜろせぶんいじょうなし」が音声入力されると、これに対応して登録された「異常なし」が音声認識結果として出力される。