(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の操作により、音声入力の開始又は認識結果の候補の確定を指示し、第二の操作により、認識結果の候補の選択を指示する単一の指示手段と、
単音節単位に区切って発声された音声を入力する音声入力手段と、
前記音声入力手段により入力された単音節の音声データを分析して特徴パラメータを抽出し、その特徴パラメータから単音節を認識し、認識結果の候補を記憶する候補記憶手段と、
前記候補記憶手段にデータが無い場合における指示手段の前記第一の操作を、音声入力の開始の指示と判断して、音声入力手段に音声入力を開始させ、
前記候補記憶手段にデータが有る場合における指示手段の前記第一の操作を、認識結果の候補の確定と判断して、認識結果の候補を確定し、
前記候補記憶手段にデータが有る場合における指示手段の前記第二の操作を、認識結果の候補の選択の指示と判断して、前記第二の操作による認識結果の候補の選択を可能とし、  認識結果の候補を確定した後に、前記候補記憶手段に記憶記憶されているデータをクリアする制御手段と
を備えたことを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】
前記候補記憶手段に記憶された単音節の認識結果の候補を表示する出力手段を備え、
前記認識結果の候補を確定する処理は、前記出力手段に表示されている認識結果の候補のうち、選択されている候補を認識結果として確定する処理であ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】
前記単一の指示手段はダイヤルとキーが一体となったダイヤルキーで構成されており、
前記第一の操作は、ダイヤルキーを押し込む操作であり、
前記第二の操作は、ダイヤルキーを回す操作であ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】
前記ダイヤルキーを音声認識装置の装置本体の右側面もしくは左側面に配置したことを特徴とする請求項３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、単音節に区切って発声された音声を認識し、文章を入力する音声認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音声認識装置は、１０１個の単音節を対象に認識処理を行っていた。図７に示すように話者により音声入力の開始を指示する音声入力キー３２が押され、目的の単音節が入力部４に向かって発声される。入力部４から入力された音声信号が分析部６において所定周期（一般に４〜２０ｍｓｅｃ）毎に分析され、特徴パラメータが抽出される。この特徴パラメータとしては、たとえば音声に含まれるスペクトルをバンドパスフィルタバンクにより抽出されたものなどが用いられている。特徴パラメータは比較認識部８に供給され、標準パタンメモリ１０に記憶されている１０１個の単音節の標準パタンと全領域を一度に比較される。比較認識部８において比較された標準パタンの中で特徴パラメータに近い標準パタンに対応するたとえば３つの単音節の候補が認識結果として出力される。制御部１２において比較認識部８により出力された認識結果が第一表示部１４に表示される。話者は第一表示部１４に表示された単音節の候補を確認して、所望の単音節があるならば候補番号キー３４が押されるか、カーソルキー３６を押して所望の単音節を選択し確定キー３８が押されることにより所望の単音節が確定され、第二表示部１６に表示される。また、認識結果の単音節の候補の中に所望の単音節がない場合は話者が再び音声で入力することにより再入力される。これらの処理が繰り返されることにより文章が入力されていた。
【０００３】
ところで、標準パタンメモリ１０は、特定話者認識装置の場合、話者に対応した各単音節の特徴パラメータを、また不特定話者認識装置の場合、あらかじめ多数の人の音声から抽出した各単音節の特徴パラメータを記憶するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の音声認識装置によれば、音声を入力してからそれが正しく認識され確定されるまでの過程で音声入力キー３２、候補番号キー３４、カーソルキー３６、確定キー３８などの各種のキーを操作する必要がある。そのため、キー操作が煩雑化し入力時間が長くなると共に、キーの数が増え、キーを配置するために装置が大型化するという問題点があった。
【０００５】
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、音声入力の開始、候補の確定を指示する単一の指示手段を備えているので、キーの数が少なく小型軽量で、入力操作を簡略化できる音声認識装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の音声認識装置は、第一の操作により、音声入力の開始又は認識結果の候補の確定を指示し、第二の操作により、認識結果の候補の選択を指示する単一の指示手段と、単音節単位に区切って発声された音声を入力する音声入力手段と、前記音声入力手段により入力された単音節の音声データを分析して特徴パラメータを抽出し、その特徴パラメータから単音節を認識し、認識結果の候補を記憶する候補記憶手段と、前記候補記憶手段にデータが無い場合における指示手段の前記第一の操作を、音声入力の開始の指示と判断して、音声入力手段に音声入力を開始させ、前記候補記憶手段にデータが有る場合における指示手段の前記第一の操作を、認識結果の候補の確定と判断して、認識結果の候補を確定し、前記候補記憶手段にデータが有る場合における指示手段の前記第二の操作を、認識結果の候補の選択の指示と判断して、前記第二の操作による認識結果の候補の選択を可能とし、認識結果の候補を確定した後に、前記候補記憶手段に記憶記憶されているデータをクリアする制御手段とを備えている。
従って、単一の指示手段を操作するだけで利用者が各種キーを押さなくても音声入力の開始、候補の確定の指示を与えることができるので、キーの数が少なく小型軽量で、入力操作が簡略化できる。
【０００７】
また、請求項２記載の音声認識装置は、前記候補記憶手段に記憶された単音節の認識結果の候補を表示する出力手段を備え、前記認識結果の候補を確定する処理は、前記出力手段に表示されている認識結果の候補のうち、選択されている候補を認識結果として確定する処理であることを特徴とする。
従って、出力手段を備えているので利用者が認識された単音節の候補を容易に確認することができ、入力操作の正確性並びに効率化を図ることができる。
【０００８】
また、請求項３記載の音声認識装置は、前記単一の指示手段はダイヤルとキーが一体となったダイヤルキーで構成されており、前記第一の操作は、ダイヤルキーを押し込む操作であり、前記第二の操作は、ダイヤルキーを回す操作であることを特徴とする。
従って、利用者が各種キーの操作の代わりにダイヤルキーの操作だけで音声入力の開始、候補の選択及び確定の指示を与えることができるので、入力操作がさらに簡略化され入力時間を短縮することができる。
【０００９】
また、請求項４記載の音声認識装置は、前記ダイヤルキーを音声認識装置の装置本体の右側面もしくは左側面に配置したことを特徴とする。
従って、利用者が片手の親指で音声入力の開始、候補の選択及び確定を指示することができる。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の音声認識装置を具体化した実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本実施の形態の音声認識装置の電気的な概略構成図を示している。図１において、従来技術と同一手段には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
前記音声認識装置は、指示手段であるダイヤルキー（ＤＫ）２、音声入力手段である入力部４、分析認識手段である分析部６、比較認識部８、標準パタンメモリ１０、制御手段である制御部１２、出力手段である第一表示部１４、確定したものを表示する第二表示部１６を備えて構成されている。
【００１４】
図２は本実施の形態の音声認識装置の要部側断面図を示しており、図３は本実施形態の音声認識装置の外観平面図を示している。ダイヤルキー（ＤＫ）２はダイヤル機能とキー機能とを有しており、図３に示すように、ダイヤルキー（ＤＫ）２が矢印Ａの方向に押し込まれることによりスイッチ１７が接触し、スイッチ回路１８がオンされるようになっている（キー機能）。そして、ダイヤルキー（ＤＫ）２が矢印Ｂの方向に回転可能に構成されている（ダイヤル機能）。また、ダイヤルキー（ＤＫ）２は、外観平面図の図３から明らかなように、音声認識装置１の外形を構成する装置本体の右側面に配置されている。
【００１５】
入力部４は、音声認識装置１の上面の上方に配置されており、マイクロフォン、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、フィルタなどで構成されている。第一表示部１４、第二表示部１６は、音声認識装置１の上面の下方に配置されており、第一表示部１４、第二表示部１６はたとえば液晶表示素子などで構成されている。
【００１６】
また、分析部６、比較認識部８、標準パタンメモリ１０、制御部１２はワンチップマイコン２０（図４）内に構成され、そのハードウェアおよびソフトウェア構成から各機能が実現されるようになっている。
【００１７】
このワンチップマイコン２０は、図４に示すように各種の演算処理を行うＣＰＵ２２、音声データの分析、単音節の認識、メモリ及び表示部へのデータ入出力などの処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４、データなどを記憶するＲＡＭ２６、割り込み処理を発生させるタイマ２８、そして、ダイヤルキー（ＤＫ）２、入力部４、第一表示部１４、第二表示部１６とのデータの授受を行うＩ／Ｏポート３０などから構成されている。分析部６、比較認識部８、標準パタンメモリ１０はＲＯＭ２４内に構成され、制御部１２はＣＰＵ１２である。
【００１８】
ここで、タイマ２８は所定時間毎に割り込み信号をＣＰＵ２２に出力するように構成されており、ＣＰＵ２２は、この割り込み信号を受けると、後述の図５の処理プログラムから、割り込みプログラムの処理に移り、割り込みプログラムの処理が終了すると再び図５の処理プログラムに戻るように構成されている。この割り込み処理プログラムは、話者の発声する単音節の発声データが入力部４から入力されたか否かを判別し、入力されていないときは割り込み処理プログラムを終了し、入力されているときはそのデータをＲＡＭ２６のバッファに格納して割り込み処理プログラムを終了するものである。
【００１９】
次に、本実施の形態の音声認識装置１の動作について図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
まず、図５及び図６のフローチャートはＣＰＵ２２における動作手順の要部を示している。音声認識装置１は図示しない電源スイッチがオンされると、ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムがスタートし、図５に示すように、まずステップ１０２（以下単にＳ１０２で表す。他のステップについても同様）にて、ＲＡＭ２６に領域確保されている第一メモリ、第二メモリ、バッファのデータがクリアされ、第一表示部１４、第二表示部１６は何も表示されない初期状態に設定される。ここで、第一メモリは音声認識された単音節の候補の表示データを記憶するものであり、第二メモリは話者が音声入力した文章の表示データを記憶するものである。また、バッファは話者が発声した単音節の発声データを記憶するものである。
【００２１】
次にＳ１０４にてダイヤルキー（ＤＫ）２が押されたか否かが判断される。ダイヤルキー（ＤＫ）２が押されない場合は音声入力の開始を待つ状態となる。ダイヤルキー（ＤＫ）２が押された場合は、割り込み処理が許可され、話者による音声入力が可能な状態となる。そして、Ｓ１０６にてＲＡＭ２６に領域確保されているバッファにデータがあるか否かが判断される。バッファにデータがない場合はＳ１０８にてダイヤルキー（ＤＫ）２が押されたか否かが判断される。ダイヤルキー（ＤＫ）２が押されなかった場合はＳ１０６に戻り、話者による音声入力を待つ状態となる。
【００２２】
また、Ｓ１０８にてダイヤルキー（ＤＫ）２が押された場合はＳ１０４に戻る。これは、音声入力が可能な状態からまた音声入力の開始を待つ状態に戻ったことを意味しており、話者がダイヤルキー（ＤＫ）２を押した後に音声で何も入力せず再びダイヤルキー（ＤＫ）２を押した場合に音声入力が可能な状態が解除される。
【００２３】
また、Ｓ１０６にてバッファにデータがある場合には、Ｓ１１０にて第一メモリにデータがあるか否かが判断される。第一メモリにデータがない場合には、Ｓ１１６にて後述する動作が行われる。また、第一メモリにデータがある場合には、Ｓ１１２にて第一メモリがクリアされ、Ｓ１１４にて第一表示部がクリアされる。
【００２４】
そして、Ｓ１１６では、分析部６においてバッファの音声データがタイマ２８により所定周期毎に周波数スペクトルの時間変化に分析され、特徴パラメータとして抽出される。Ｓ１１８では、比較認識部８において分析部６により抽出された特徴パラメータと標準パタンメモリ１０に記憶された単音節の標準パタンが比較される。
【００２５】
Ｓ１２０では、比較認識部８において比較された標準パタンの中で特徴パラメータに近い標準パタンに対応するたとえば３つの単音節の候補の表示データが認識結果としてＲＡＭ２６の第一メモリに出力される。Ｓ１２２にて第一メモリに記憶された単音節の候補の３つの表示データを第一表示部１４に出力し表示させる。Ｓ１２４にてバッファの音声データがクリアされる。
【００２６】
そして、図６に示すように、Ｓ１２６にてダイヤルキー（ＤＫ）２が回されたか否かが判断されダイヤルキー（ＤＫ）２が回されなかった場合には、Ｓ１３０にて後述する動作が行われる。ダイヤルキー（ＤＫ）２が回された場合には、カーソル（第一表示部１４に表示された単音節の表示データの１つを指示するもの）を移動させる。
【００２７】
このとき、ダイヤルキー（ＤＫ）２が図３中右回りに一メモリ回されるとカーソルのアドレスがインクリメントされ、カーソルが右に一つ移動される。また、ダイヤルキー（ＤＫ）２が図３中左回りに一メモリ回されるとカーソルのアドレスがデクリメントされ、カーソルが左に一つ移動される。また、最初のカーソルの位置は３つの候補のうち第一候補の位置（たとえば第一表示部の一番左）にあるものとする。
【００２８】
Ｓ１３０ではダイヤルキー（ＤＫ）２が押されたか否かが判断され、ダイヤルキー（ＤＫ）２が押されなかった場合は、Ｓ１３２にてバッファにデータがあるか否かが判断され、バッファにデータがない場合にはＳ１２６に戻る。また、Ｓ１３２にてバッファにデータがある場合にはＳ１１０に戻る。これは、単音節の候補の中に所望の単音節が無い場合に話者が再び音声入力を行うことにより再入力がなされることを意味している。
【００２９】
Ｓ１３０にてダイヤルキー（ＤＫ）２が押された場合には、Ｓ１３４にて第一表示部１４のデータの中でカーソルが選択している単音節の表示データが確定されて第二メモリに追加される。そして、Ｓ１３６にて第二メモリの表示データが第二表示部１６に表示される。Ｓ１３８にて第一メモリの単音節の表示データがクリアされる。Ｓ１４０にて第一表示部１４がクリアされる。その後、Ｓ１０４に戻る。このようにして、話者によって発声された一つの単音節の入力が終了する。これらの処理が繰り返されることにより文章が入力される。
【００３０】
このように上記の実施の形態によれば、第一メモリにデータが無いときにダイヤルキー（ＤＫ）２が押された場合は音声入力可能とし、第一メモリにデータが有るときにダイヤルキー（ＤＫ）２が回された場合は第一表示部１４に表示された複数の単音節候補の内１つを指示するカーソルを移動させ、第一メモリにデータが有るときにダイヤルキー（ＤＫ）２が押された場合はカーソルで指示されている単音節候補を確定して第二メモリに格納して第二表示部１６に表示しているので、ダイヤルキー（ＤＫ）２を操作するだけで利用者が各種キーを押さなくても音声入力の開始、候補の選択及び確定の指示を与えることができるので、従来に比べてキーの数が少なく小型軽量で、入力操作が簡略化され入力時間を短縮することができる。
【００３１】
また、ダイヤルキー（ＤＫ）２を音声認識装置１の側面に配置したので、利用者が片手の親指で音声の入力の開始、候補の選択及び確定を指示することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態においては第一表示部１４、第二表示部１６があったが１つの表示部にしてもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態においては認識された音声を確認する方法として液晶表示素子に表示させていたが、認識された単音節の合成音を出力することにより確認してもよい。
【００３４】
さらに、上記実施例においては単音節の認識方法として標準パタンとのマッチングを用いたが、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）やニューラルネットワークなどを利用した認識方法を用いてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、請求項１記載の音声認識装置によれば、単一の指示手段を操作するだけで利用者が各種キーを押さなくても音声入力の開始、候補の確定の指示を与えることができるので、キーの数が少なく小型軽量で、入力操作が簡略化される。
【００３６】
また、請求項２記載の音声認識装置によれば、出力手段を備えているので利用者が認識された単音節の候補を容易に確認することができ、入力操作の正確性並びに効率化を図ることができる。
【００３７】
また、請求項３記載の音声認識装置によれば、利用者が各種キーの操作の代わりにダイヤルキーの操作だけで音声入力の開始、候補の選択及び確定の指示を与えることができるので、入力操作がさらに簡略化され入力時間を短縮することができる。
【００３８】
また、請求項４記載の音声認識装置によれば、ダイヤルキーを音声認識装置の装置本体の右側面もしくは左側面に配置したので、利用者が片手の親指で音声入力の開始、候補の選択及び確定を指示することができる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の音声認識装置の電気的な概略構成図である。
【図２】  本実施形態の音声認識装置の要部側断面図である。
【図３】  本実施形態の音声認識装置の外観平面図である。
【図４】  本実施形態のワンチップマイコンの構成を示すブロック図である。
【図５】  本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】  本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】  従来の音声認識装置の電気的な概略構成図である。
【符号の説明】
２  ダイヤルキー
４  入力部
６  分析部
８  比較認識部
１０  標準パタンメモリ
１２  制御部
１４  第一表示部
１６  第二表示部
２２  ＣＰＵ
２４  ＲＯＭ
２６  ＲＡＭ
【図１】
0003812018.tif 000002
【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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