(57)【要約】【課題】音声入力中に音声出力が重なっても音声認識を可能とすること。【解決手段】音声出力源波形を生成出力する音声出力処理部３と、音声出力源波形を音声変換して外部に放出するスピーカ１５と、外部音声を取り込むマイク１７と、音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換する補正処理部５と、フィードバック処理部７が取り込んだ外部音声の波形から、補正処理部５で逆位相変換した波形を用いて、音声出力源波形またはこれに近似する波形を除去処理するフィードバック処理部７とを備えた構成。【選択図】図１
2009122210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声出力源波形を生成出力する第１手段と、
上記音声出力源波形を音声変換して外部に放出する第２手段と、
外部音声を取り込む第３手段と、
音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換する第４手段と、
上記第３手段が取り込んだ外部音声の波形から上記第４手段で逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形またはこれに近似する波形を除去処理する第５手段と、
を備えることを特徴とする音声処理方式。
【請求項２】
上記第２手段が、スピーカである請求項１に記載の方式。
【請求項３】
上記第３手段が、マイクである請求項１または２に記載の方式。
【請求項４】
上記第４手段における音声出力源波形に近似した波形は、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、第２手段で外部に放出され第３手段で取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似したものである、請求項１ないし３のいずれかに記載の方式。
【請求項５】
音声出力源波形を音声変換して外部に放出するスピーカと、外部から音声を取り込むマイクと、を備えた電子機器に搭載される音声処理用マイクロコンピュータであって、
当該マイクロコンピュータは、
音声出力源波形を生成しスピーカから音声に変換して出力処理する第１ステップと、
音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換処理する第２ステップと、
マイクに入力した音声波形から上記逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形に近似する波形を除去処理する第３ステップと、
を実行することが可能になっている音声処理用マイクロコンピュータ。
【請求項６】
第２ステップは、上記音声出力源波形に近似した波形を、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、スピーカから外部に放出されマイクで取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似して得る、請求項５に記載の音声処理用マイクロコンピュータ。
【請求項７】
ガイダンス音声を出力する音声出力源と、
上記音声出力源からの音声出力波形を音声変換して外部に放出するスピーカと、
外部から音声を取り込むマイクと、
音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換する第１手段と、
上記マイクが取り込んだ外部音声の波形から上記第１手段で逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形に近似する波形を除去処理する第２手段と、
上記除去処理した音声の波形をユーザ音声の波形として認識処理する第３手段と、
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
上記第１手段において、上記音声出力源波形に近似した波形は、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、スピーカから外部に放出されマイクで取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似したものである、請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
ユーザ操作により、アジャストモードと通常モードとに設定可能であり、アジャストモードでは、第１手段を実行し、通常モードでは第２手段を実行することが可能になっている、請求項７または８に記載の電子機器。
【請求項１０】
ユーザ操作による上記モードの切替状態をレジスタに記憶させて設定する、請求項９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声処理方式、この方式を実行するマイクロコンピュータ、およびこのマイクロコンピュータを搭載する電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種製品では、ユニバーサル・デザイン（万人共通設計）の一環として、スピーカからの音声ガイダンスでユーザに対し操作を促したり、現在の状態を知らせたりするガイダンス音声出力機能付き製品が多数提案されて実現されている。一方、製品側でユーザ等の各種音声（ユーザ音声）のマイク入力を認識することにより、所要の操作等を可能としたユーザ音声入力機能付き製品もある。そして、近年では、上記ガイダンス音声出力機能とユーザ音声入力機能とを具備した音声入出力機能付き製品も多数出現している。この種の音声入出力機能付き製品においては、ガイダンス音声がマイクからユーザ音声として入力されないように、ガイダンス音声の出力タイミングとユーザ音声の入力タイミングとが重ならないようにしている。これに関して説明する。マイクロコンピュータ１が音声入力（認識）中であるときに音声ガイダンスが流れてしまうと、本来ならユーザの入力音声のみを受け付けているのに、ガイダンス音声までもがマイクを通じて内部に入力されてしまうことになる。通常はこれを防ぐため、音声出力と音声入力は交互に処理される。音声出力中であるときには音声入力は受け付けず、音声入力中であるときには音声出力はされない。
【０００３】
しかしながら、このような音声入出力機能付き製品では、ユーザサイドとしては、既に理解済みのガイダンス音声が終了するのを待ってからユーザ音声を入力する必要があり、迅速性に欠けるという課題がある。そこで、この音声入出力機能付き製品では、ガイダンス音声出力中でもユーザ音声受付可能とした場合、ガイダンス音声がユーザ音声と共にマイクから入力されると、当該ガイダンス音声が製品側から雑音と判断されてしまい、製品側ではその雑音によりユーザ音声を正しく認識することができなくなるということが課題となっている。このような上記した雑音を消去する技術としては例えば特許文献１を挙げることができるが、この特許文献１に開示されている技術では、雑音を消去することができても、特定の音であるユーザ音声のみを抽出することはできなかった。
【特許文献１】特開平６−２９５１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明により解決すべき課題は、ガイダンス音声等の音声出力中でもユーザ音声等の音声入力を受け付けることが可能であると共に、ガイダンス音声等の音声がユーザ音声等の音声と共にマイクから同時入力されてもユーザ音声等の音声を正しく認識できるように音声処理することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明第１による音声処理方式は、音声出力源波形を生成出力する第１手段と、上記音声出力源波形を音声変換して外部に放出する第２手段と、外部音声を取り込む第３手段と、音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換する第４手段と、上記第３手段が取り込んだ外部音声の波形から上記第４手段で逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形またはこれに近似する波形を除去処理する第５手段と、を備えることを特徴とする音声処理方式である。
【０００６】
音声出力源波形は例えばガイダンス音声等の音声波形である。外部からの音声は例えばユーザ音声等の音声に限らず、第２手段から外部に放出したガイダンス音声等の音声も含む。また、第２手段は例えばスピーカであり、第３手段は例えばマイクであることが好ましい。
【０００７】
上記本発明第１において、第３手段である例えばマイクに取り込んだ外部音声の波形には、ガイダンス音声等の音声とユーザ音声等の音声とがある。そして、第５手段では、音声出力源波形に近似した波形の除去に、当該音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換した波形を用いているので、外部音声の波形からは音声出力源波形に近似した波形が除去され、ユーザ音声等の音声を取り出すことができるようになる。これにより、ユーザサイドとしては、既に理解済みのガイダンス音声が終了を待たずにマイクからユーザ音声を入力して迅速性を向上させた場合でも、ユーザ音声を正しく認識させることができるようになる。
【０００８】
本発明第１において好ましい態様は、上記第２手段が、スピーカである。
【０００９】
本発明第１において好ましい態様は、上記第３手段が、マイクである。
【００１０】
本発明第１において好ましい態様は、上記音声出力源波形に近似した波形が、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、第２手段で外部に放出され第３手段で取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似したものである。
【００１１】
本発明第２による音声処理マイクロコンピュータは、音声出力源波形を音声変換して外部に放出するスピーカと、外部から音声を取り込むマイクと、を備えた電子機器に搭載される音声処理用マイクロコンピュータであって、当該マイクロコンピュータは、音声出力源波形を生成しスピーカから音声に変換して出力処理する第１ステップと、音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換処理する第２ステップと、マイクに入力した音声波形から上記逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形に近似する波形を除去処理する第３ステップと、を実行することが可能になっていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明第２において好ましい態様は、第２ステップが、上記音声出力源波形に近似した波形を、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、スピーカから外部に放出されマイクで取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似して得るステップである。
【００１３】
本発明第３による電子機器は、ガイダンス音声を出力する音声出力源と、上記音声出力源からの音声出力波形を音声変換して外部に放出するスピーカと、外部から音声を取り込むマイクと、音声出力源波形に近似した波形を逆位相変換する第１手段と、上記マイクが取り込んだ外部音声の波形から上記第１手段で逆位相変換した波形を用いて上記音声出力源波形に近似する波形を除去処理する第２手段と、上記除去処理した音声の波形をユーザ音声の波形として認識処理する第３手段と、を具備したことを特徴とする電子機器である。
【００１４】
本発明第３において好ましい態様は、上記第１手段において、上記音声出力源波形に近似した波形は、音声出力源波形（内部音声出力源波形）と、スピーカから外部に放出されマイクで取り込まれた音声出力源波形（外部音声出力源波形）とを比較して近似係数を演算し、内部音声出力源波形をこの演算により得た近似係数で波形近似したものである。
【００１５】
本発明第３において好ましい態様は、ユーザ操作により、アジャストモードと通常モードとに設定可能であり、アジャストモードでは、第１手段を実行し、通常モードでは第２手段を実行することが可能になっている。
【００１６】
本発明第３において好ましい態様は、ユーザ操作による上記モードの切替状態をレジスタに記憶させて設定することである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の音声処理方式では、例えば音声出力源波形として音声ガイダンス機能とユーザ音声入力機能付き製品においてガイダンス音声で製品の操作をガイド中にユーザ音声を入力しても、ユーザ音声を正しく認識してユーザ音声に対応することができるようになり、ガイダンス音声出力処理とユーザ音声入力処理とを同時処理可能として即時性の高い操作を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る音声処理方式を、図面を参照して、詳細に説明する。
【００１９】
図１に本発明の実施の形態に係る音声処理方式を実施する音声処理用マイクロコンピュータを内蔵した電子レンジ等の電子機器において特にその音声処理用マイクロコンピュータ１の音声処理機能をハードウェア的な概略構成で示す。この電子機器２３は、音声処理用マイクロコンピュータ１と、音声出力インターフェース１９と、スピーカ１５と、音声入力インターフェース２１と、マイク１７と、を備える。音声処理用マイクロコンピュータ１はガイダンス音声を出力処理することができると共に、ユーザ音声を入力処理することができる。
【００２０】
なお、実施の形態においては、電子機器が例えば電子レンジであれば、調理者の調理開始操作ボタンやその他のボタン操作に応じて音声処理用マイクロコンピュータ１がそれに対応したガイダンス音声をスピーカ１５から出力して調理者の調理を補助したりする一方、マイク１７への調理者からの調理等に関わる音声入力を音声入力処理部９が処理して電子レンジを作動制御するようにしてもよい。このような制御およびそれに必要な他の機能要素に関しては実施の形態ではその説明および図示を略する。
【００２１】
音声処理用マイクロコンピュータ１は、上記音声処理において、音声出力処理部３と、補正処理部５と、フィードバック処理部７と、音声入力処理部９と、アジャストモード設定部１１と、切換部（ＭＵＸ）１３と、を備える。なお、実施の形態では説明の都合で各機能要素に名称を付けたが、この名称は説明の便宜で付したものであり、これら名称に限定されるものでは何等ない。
【００２２】
音声出力処理部３は、音声出力源波形としてガイダンス音声波形を音声出力インターフェース１９を介してスピーカ１５からガイダンス音声に変換してユーザに出力する。ガイダンス音声は、例えば電子機器が電子レンジであれば、その電子レンジの操作手順や現在の調理状態等をユーザに説明する音声のことをいう。もちろん、電子レンジではなく、他の電子機器、電子装置、携帯端末、情報機器、その他に応じて適宜に音声出力源を設定することができるものであり、音声出力源波形がガイダンス音声に限定されるものではない。
【００２３】
ここで、ガイダンス音声波形においては、音声出力処理部３からフィードバック処理部７に直接入力されるガイダンス音声波形を内部ガイダンス音声波形、スピーカ１５およびマイク１７を通してフィードバック処理部７に入力されるガイダンス音声を外部ガイダンス音声波形ということにする。
【００２４】
フィードバック処理部７においては、マイク１７から外部ガイダンス音声波形を取り込むと共に、取り込んだ外部ガイダンス音声波形と音声出力処理部３からアジャストモード設定部１１を介して入力する内部ガイダンス音声波形とを比較して両波形の近似係数を演算する。そして、フィードバック処理部７では、上記算出した波形近似係数を補正処理部５に入力する。
【００２５】
補正処理部５は音声出力処理部３からのガイダンス音声波形に上記フィードバック処理部７からの波形近似係数をかけ合わせて外部ガイダンス音声近似波形を得ると共に、その外部ガイダンス音声近似波形を逆位相変換処理して外部ガイダンス音声波形除去用波形として切換部１３を介してフィードバック処理部７に出力処理する。
【００２６】
フィードバック処理部７ではマイク１７を通じて入力される外部ガイダンス音声波形とユーザ音声との合成音声波形から、補正処理部５から入力される外部ガイダンス音声波形除去用波形を用いて外部ガイダンス音声波形を除去する。
【００２７】
これにより外部ガイダンス音声とユーザ音声とがマイク１７を介して音声処理用マイクロコンピュータ１内部に同時に入力されても、ユーザ音声のみが音声入力処理部９に取り込まれる。
【００２８】
以上からガイダンス音声出力中であってもユーザ音声の入力を受け付けることが実現でき、反対に、ユーザが音声入力中であっても、ガイダンス音声を流すことが実現できる。
【００２９】
なお、電子機器２３の周囲環境によっては、スピーカ１５およびマイク１７を通じてフィードバック処理部７に入力される外部ガイダンス音声波形は相違するので、フィードバック処理部７で、その周囲の環境に即した波形近似係数を演算するようになっている。そして、演算した波形近似係数を補正処理部５に記憶させておき、ユーザがマイク１７に入力したユーザ音声と外部ガイダンス音声それぞれの波形を合成した波形から上記波形近似係数を用いて外部ガイダンス音声波形を除去し、ユーザ−音声のみを音声入力処理部９に入力することができるようにしている。
【００３０】
そのため、この電子機器２３においてはユーザ操作により、波形近似係数を周囲の環境にアジャストさせるよう演算させるためのアジャストモードの設定と、その設定が終了した後はそのアジャストモードを解除して通常のモードに設定することができるようにしている。
【００３１】
図２を参照してそのアジャストモードの設定と解除とを中心にして説明する。アジャストモード設定部１１は、レジスタで構成されている。このレジスタはユーザ操作でアジャストモード設定であるＯＮ（ビット１）と、アジャストモード設定解除で通常モードであるＯＦＦ（ビット０）とをその特定ビットの変更で変更できるものである。
【００３２】
アジャストモード設定部１１のレジスタＯＮでアジャストモードが設定され、切換部１３からフィードバック処理部７に内部ガイダンス音声波形が入力されると共に、スピーカ１５、マイク１７から外部ガイダンス音声波形がフィードバック処理部７に入力される。フィードバック処理部７は上記入力した内部ガイダンス音声波形と外部ガイダンス音声波形との波形比較を行ない外部ガイダンス音声波形に内部ガイダンス音声波形を近似させるための波形近似係数を算出する。この波形近似係数はフィードバック処理部７から補正処理部５にフィードバック入力される。
【００３３】
アジャストモードが解除されると、切換部１３により補正処理部５とフィードバック処理部７とが接続されて通常モードとなる。音声出力処理部３よりガイダンス音声の出力がスピーカ１５から放出され、マイク１７からフィードバック処理部７にはユーザ音声波形と外部ガイダンス音声波形とを合成した合成音声波形が入力される。補正処理部５では波形近似係数を内部ガイダンス音声波形に掛け合わせ、さらにそれを逆位相変換したものを外部ガイダンス音声波形除去用波形を生成し、フィードバック処理部７へと送る。
【００３４】
フィードバック処理部７では外部ガイダンス音声波形除去用波形と合成音声波形とから外部ガイダンス音声波形を除去し、ユーザ音声のみを取り出して音声入力処理部９に出力する。このことにより、ユーザがいかなるタイミングでマイク１７に音声入力を行っても音声入力処理部９へはユーザ音声のみが入力される。
【００３５】
図３を参照して本発明の他の実施の形態に係る音声処理方式を説明する。図３において図１と対応する部分には同一の符号を付している。この実施の形態の方式においては、フィードバック処理部７により、マイク１７から外部ガイダンス音声波形を取り込むと共に、取り込んだ外部ガイダンス音声波形と音声出力処理部３から入力する内部ガイダンス音声波形とを比較して両波形の近似係数を演算する。
【００３６】
そして、フィードバック処理部７では、音声出力処理部３からのガイダンス音声波形に上記波形近似係数をかけ合わせて外部ガイダンス音声近似波形を得ると共に、その外部ガイダンス音声近似波形を逆位相変換処理して外部ガイダンス音声波形除去用波形として得る。さらに、フィードバック処理部７ではマイク１７を通じて入力される外部ガイダンス音声波形とユーザ音声との合成音声波形から、上記外部ガイダンス音声波形除去用波形を用いて外部ガイダンス音声波形を除去処理するようにしてもよい。
【００３７】
以上説明した音声処理は電子レンジに限定されず、音声出力機能と音声入力機能とを備えたいかなる電子機器にも適用することができる。
【００３８】
以上説明したように本実施の形態では、ユーザサイドとしては、既に理解済みのガイダンス音声の終了を待たずにマイク１７からユーザ音声を入力して迅速性を向上させた場合でも、ユーザ音声を正しく認識させて電子機器に所要の動作を行わせることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る音声処理方式を実施する音声処理用マイクロコンピュータを内蔵した電子レンジ等の電子機器において特にその音声処理用マイクロコンピュータ１の音声処理機能をハードウェア的な概略構成で示す図である。
【図２】図２はアジャストモードと通常モード時の設定フローを示す図である。
【図３】図３は図１に対応した、本発明の他の実施の形態に係る図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  音声処理用マイクロコンピュータ１
３  音声出力処理部
５  補正処理部
７  フィードバック処理部
９  音声入力処理部
【図１】
2009122210.tif 000003
【図２】
2009122210.tif 000004
【図３】
2009122210.tif 000005