DE3519915A1

DE3519915A1 - Verfahren zur spracherkennung an endgeraeten von fernmelde-, insbesondere fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE3519915A1
Application number: DE19853519915
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Zinke
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3519915C2

Description

Verfahren zur Spracherkennung an Endgeräten von Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spracherkennung an Endgeräten von Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE-OS 29 41 928 ist eine Schaltungsanordnung für eine Fernsprechteilnehmerstation bekannt, die eine Spracherkennungs- und Auswerteschaltung enthält, womit gesprochene Worte erkannt werden können. Bei den gesprochenen Worten handelt es sich ausschließliche um gesprochene Ziffern, die über das Mikrofon als Wahlinformation eingegeben werden.
Jede einzelne gesprochene Ziffer wird dann nach eindeutiger Erkennung nach dem auf der Anschlußleitung gültigen Wahlverfahren als parallele oder serielle Einzelinformation abgegeben. Weil es sich dabei lediglich um die Wahlinformation handelt genügt es, die Lautbilder von maximal zehn Ziffern und je nach Ausführungsart von einigen wenigen Zusatzbefehlen als Referenzmuster in Speichern abzulegen. Der Speicheraufwand steigt beträchtlich, wenn weitere Befehle mit möglicherweise längeren Wortkombinationen erkannt werden sollen.
Außerdem ist ein erhöhter Speicheraufwand erforderlich, wenn personenbezogene Lautbilder eingespeichert werden, so daß die betreffenden Befehle nur dann ausgeführt werden, wenn die Eingabe von einem bestimmten Sprecher aus abgegeben wird.
Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, muß die geräte-individuelle Auswerteeinrichtung so beschaffen sein, daß jeder einzelne sprachlich eingegebene Befehl eindeutig erkannt werden kann. Der dazu notwendige Prozessor muß deshalb sehr aufwendig sein, damit keine Fehlintetgr'eta*!oKen auftreten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Spracherkennung an Endgeräten von Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen anzugeben, wobei der im Endgerät selbst notwendige Speicher- und Steueraufwand auch dann in Grenzen gehalten wird, wenn eine Vielzahl von Befehlen und Variationen der Eingabe möglich sein soll. Diese Aufgabe wird mit Merkmalen gelöst. wie sie im Patentanspruch 1 angegeben sind.
Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Sicherheit bei der Spracherkennung auch dann nicht vermindert wird, wenn die Anzahl und Variation von Sprachdaten vergrößert wird, ohne daß dabei die im Endgerät vorzusehenden Speicher- und Steuereinrichtungen allzu aufwendig werden müssen. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Von den in einem Endgerät EG vorhandenen Einrichtungen sind nur diejenigen in Form eines Blockschaltbildes dargestellt, die mit der Erfindung unmittelbar im Zusammenhang stehen. Die von einem Mikrofon M aufgenommenen Befehle werden parallel einer Spracherkennungseinrichtung SPE und einem Sprachzwischenspeicher SZSP zugeführt. Da es sich um digitale Speichermedien handelt, werden die analogen Sprachsignale in nicht dargestellter Weise analog/digital-gewandelt. Dabei werden bekannte Codierungsverfahren zugrunde gelegt. Die Spracherkennungseinrichtung SPE vergleicht nun die angebotenen Sprachsignale mit innerhalb der Spracherkennungseinrichtung SPE abgelegten Referenzmustern, so daß festgestellt werden kann, welcher Schaltbefehl vom Benutzer des Gerätes eingegeben wurde. Die in der Spracherkennungseinrichtung SPE vorhandenen Vergleicher weisen verschiedene Schwellen auf, womit eine Aussage darüber abgegeben wird, ob eine Erkennung eindeutig, unsicher oder fehlerhaft ist.
Wird die Bedeutung eines Wortes oder einer Wort folgte eindeutig erkannt, weil sie mit einem vorgegebenen Referenzmuster ziemlich~rollkommsn~bereçnotimmt,~sU ' ' erscheint ein Signal S1, das die sofortige Ausführung des betreffenden Befehls zur Folge hat und außerdem einer Anzeigeeinrichtung AE zugeführt wird. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Ausführung des Befehles von einem weiteren Befehl abhängig zu machen, wenn der Benutzer erkannt hat, daß die Spracherkennungseinrichtung SPE die gewünschte Funktion richtig erkannt hat, falls für besondere Be riebsfälle eine erhöhte Sicherheit verlangt wird.
Falls die Vergleichseinrichtungen der Spraeherkennungseinrichtung SPE keine eindeutige übereinstimmung zwischen einem eingegebenen Sprachsignal und den abgelegten Referenzmustern feststellen können, so wird ein besonderes Signal S2 abgegeben. Dieses Signal gelangt in eine Steuereinrichtung SE, wodurch die Anschlußleitung AL belegt wird. Es wird ein Schaltmittel K2 geschlossen, wodurch der Sprachzwischenspeicher SZSP mit der Anschlußleitung AL verbunden wird. Von der Spracherkennungseinrichtung SPE aus wird veranlaßt, daß die im Sprachzwischenspeicher SZSP eingespeicherte Information ausgelesen wird. Die im Sprachzwischenspeicher SZSP abgelegte Sprachinformation gelangt je nach Betriebsart der Anschlußleitung AL entweder direkt digital zur Fernsprechanlage FA, oder sie wird bei analoger Anschlußleitung AL zuvor analog gewandet. Bei digitaler Anschlußleitung AL wird diese Information in einem sogenannten B-Kanal als Nutzinformation übertragen. Wenn ein Endgerät an das digitale Fernmeldenetz zur integrierten Übertragung mehrerer Dienste (ISDN) angeschlossen ist und dabei zwei sogenannte B-Kanäle zur Verfügung stehen, kann die Übertragungszeit auf die Hälfte reduziert werden, indem beide B-Kanäle benutzt werden.
In der Fernsprechanlage FA befindet sich eine zentral angeordnete Spracherkennungseinrichtung mit erhöhter Speicher-und Rechenkapazität. Die über die Anschlußleitung AL eingegebene Sprachinformation kann dann mit wesentlich mehr Referenzmustern verglichen werden, so daß mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit der gewünschte Befehl eindeutig identifiziert werden kann. Die von der zentralen Spracher- kennungseinrichtung daraufhin gewonnene Brkersntnis wird über die Anschlußleitung AL zurück zum Endgerät EG übertragen. Bei digitaler Anschlußleitung AL bietet sich hierfür der Signalisierungskanal D an. Die von der Fernsprechanlage FA kommende Information gelangt in die Steuereinrichtung SE des Endgerätes EG, wobei dann die Anzeigeeinr richtung AE angesteuert wird. Handelt es sich um einen Befehl, der innerhalb der Fernsprechanlage FA auszuführen ist, so kann dies unmittelbar geschehen, indem die dortige zentrale Steuerung angereizt wird. Bei innerhalb des Endgerätes EG auszuführenden Befehlen, wird die Steuereinrichtung SE des Endgerätes EG tätig.
Natürlich ist es auch denkbar, daß selbst die zentrale Spracherkennungseinrichtung einen Befehl nicht eindeutig erkennen kann. Es wird dann auf die zuvor beschriebene Weise eine Fehlermeldung über die Anschlußleitung AL zum Endgerät EG übertragen. Die Steuereinrichtung SE nimmt diesen Befehl auf und steuert die Anzeigeeinrichtung AE in entsprechender Weise an. Der Benutzer erkennt dann an der Anzeige, daß die von ihm eingegebene Sprache nicht richtig erkannt worden ist.
Es ist außerdem vorgesehen, daß bei Spracheingaben, die sehr weit abweichen von den vorgesehenen Referenzmustern von der Spracherkennungseinrichtung SPE des Endgerätes EG, direkt ein Fehlersignal F abgegeben wird. Dieses Signal gelangt direkt zur Anzeigeeinrichtung AE' ohne daß eine Funktion bewirkt wird, und ohne daß Sprachinformationen über die Anschlußleitung AL zur Fernsprechanlage und zur dortigen zentralen Spracherkennungseinrichtung übertragen werden.
Um den Datenaustausch zwischen dem Endgerät EG und der zentralen Spracherkennungseinrichtung in der Fernsprechanlage FA zur vereinfachen, und die dafür benötigte Zeit zu verkürzen, kann im Endgerät EG eine Sprachvorverarbeitungseinrichtung SPV vorgesehen sein, Dann werden die im Sprachzwischenspeicher SZSP befindlichen Sprachinformationen von der Sprachvorverarbeitungseinrichtung SPV so aufbe- reitet, daß die über die AnschluAleitung AL zu übertragende Information direkt geeignet ist, die in der Fernsprechanlage FA angeordnete Spracherkennungseinrichtung, bzw.
deren Speicher gezielt anzusteuern. Wenn das Endgerät EG mit einer Sprachvorverarbeitungseinrichtung SPV ausgestattet ist, so wird von der Steuereinrichtung SE anstelle des Schaltmittels K2 das Schaltmittel K1 betätigt, so daß der Ausgang der Sprachvorverarbeitungseinrichtung SPV mit der Anschlußleitung AL verbunden ist.
Wenn der Benutzer an der Anzeigeeinrichtung AE erkennt,daß eine Fehlermeldung F erscheint, so kann durch Eingabe in deutlicherer Form der Befehl wiederholt werden.
Bei der Anzeige ist außerdem denkbar, daß zusätzlich eine Information erscheint, wenn die in der Fernsprechanlage FA befindliche zentrale Spracherkennungseinrichtung in Anspruch genommen wurde. Der Benutzer wird dann veranlaßt, sich eine präzise Abgabe der Sprachinformation anzugewöhnen.

Claims

Verfahren zur Spracherkennung an Endgeräten von Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen Patentansprüche Öl, Verfahren zur Spracherkennung an Endgeräten von Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, wobei innerhalb des Endgerätes eine Spracherkennungseinrichtung angeordnet ist, die Sprachsignale vom Mikrofon aufnimmt und daraus Befehle zur Steuerung von Merkmalen oder für den Aufbau von Verbindungen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß im Endgerät (EG) ein Sprachzwischenspeicher (SZSP) vorgesehen ist, der die dem Spracherkenner (SPE) angebotenen Sprachsignale zusätzlich aufnimmt und an eine zentrale, in der Fernmelde-, oder Fernsprechanlage (FA) angeordnete Spracherkennungseinrichtung mit erhöhter Speicher- und Rechenkapazität weitergibt, wenn die im Endgerät (EG) befindliche Spracherkennungseinrichtung (SPE) eine Spracheingabe nicht eindeutig erkennen und einem Referenzmuster zuordnen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur zentralen Spracherkennungseinrichtung zu sendenden Sprachsignale in analoger Form übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß die zur zentralen Spracherkennungseinrichtung zu sendenden Sprachsignale in digitaler Form (z.B. PCM) übertragen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sprachzwischenspeicher (SZSP) eine Sprachvorverarbeitungseinrichtung (SPV) nachgeschaltet ist, und der zentralen Spracherkennungseinrichtung anstelle von direkten Sprachsignalen analysierte Ansteuerdaten zugeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyse der Spracheingabe durch die Sprachvorverarbeitung (SPV) zur gleichen Zeit vorgenommen wird, zu der die Spracherkennungseinrichtung (SPE) arbeitet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der im Endgerät (EG) befindlichen Spracherkennungseinrichtung (SPE) oder von der zentralen Spracherkennungseinrichtung erarbeitete Information zur Kontrolle einer Anzeigeeinrichtung (AE) zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der im Endgerät (EG) befindlichen Spracherkennungseinrichtung (SPE) zwei Ausgangsschwellen vorgesehen sind, wobei die erste Schwelle (S1/S2) unterscheidet zwischen sicherer und unsicherer Erkennung der Sprachsignale, und zweite Schwelle (S2/F) zwischen unsicher Erkennung und fehlerhafter Eingabe entscheidet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten der zweiten Schwelle keine Ansteuerunz der zentralen Spracherkennungseinrichtung erfolgt, sondern eine Fehlermeldung (F) zur Anzeige gebracht wird.