JP2000221999A - 雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置 - Google Patents
雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置Info
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- JP2000221999A JP2000221999A JP11021308A JP2130899A JP2000221999A JP 2000221999 A JP2000221999 A JP 2000221999A JP 11021308 A JP11021308 A JP 11021308A JP 2130899 A JP2130899 A JP 2130899A JP 2000221999 A JP2000221999 A JP 2000221999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マイクロホンと話者の位置関係を話者に意識さ
せずに制限できるようにすることにより、雑音除去機能
を有効に作用させる。 【解決手段】音声を入力するための２本のマイク１０１
及び１０２と、当該マイク１０１及び１０２により入力
された音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォ
ーマ型雑音除去部１０４とを備えた雑音除去機能付き音
声入力装置において、上記２本のマイク１０１及び１０
２が面対称となる平面Ｘ上に疑似マイク１０３を設けた
ことを特徴とする。
せずに制限できるようにすることにより、雑音除去機能
を有効に作用させる。 【解決手段】音声を入力するための２本のマイク１０１
及び１０２と、当該マイク１０１及び１０２により入力
された音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォ
ーマ型雑音除去部１０４とを備えた雑音除去機能付き音
声入力装置において、上記２本のマイク１０１及び１０
２が面対称となる平面Ｘ上に疑似マイク１０３を設けた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２本の
マイクロホンを有する雑音除去機能付き音声入力装置及
び音声入出力装置に関する。
マイクロホンを有する雑音除去機能付き音声入力装置及
び音声入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声認識装置やテレビ会議装置などの音
声入力を必要とする装置に音声を入力する際、騒音や他
の声などの雑音が混入してしまうと装置の性能が著しく
低下することが知られている。
声入力を必要とする装置に音声を入力する際、騒音や他
の声などの雑音が混入してしまうと装置の性能が著しく
低下することが知られている。
【０００３】そこで、これを解決するための、雑音や複
数の音源から目的音だけを抽出する方法として （イ）目的音に雑音が重畳した主入力と雑音のみの参照
大力を用い、適応フィルタによって主入力の雑音を参照
入力から推定し、主入力から減算する方法 （ロ）目的音が入力されていない雑音だけのときか、ま
たは別途雑音のみの参照入力から雑音の周波数成分を求
め、雑音の重畳した目的音の周波数成分から雑音の周波
数成分を減算する方法（スペクトルサブトラクション） （ハ）複数のマイクを用い、目的音の方向に指向性を集
中することによって目的音以外の方向の雑音を抑圧する
方法（ビームフォーマ）などが従来から用いられてき
た。
数の音源から目的音だけを抽出する方法として （イ）目的音に雑音が重畳した主入力と雑音のみの参照
大力を用い、適応フィルタによって主入力の雑音を参照
入力から推定し、主入力から減算する方法 （ロ）目的音が入力されていない雑音だけのときか、ま
たは別途雑音のみの参照入力から雑音の周波数成分を求
め、雑音の重畳した目的音の周波数成分から雑音の周波
数成分を減算する方法（スペクトルサブトラクション） （ハ）複数のマイクを用い、目的音の方向に指向性を集
中することによって目的音以外の方向の雑音を抑圧する
方法（ビームフォーマ）などが従来から用いられてき
た。
【０００４】上記（イ）、（ロ）の方法は、目的音の入
力に１つのマイクロホンを用いており、且つ参照入力に
目的音が混入しない位置でなければならないため、入力
可能な位置・方向に関してかなりの制約を受ける。
力に１つのマイクロホンを用いており、且つ参照入力に
目的音が混入しない位置でなければならないため、入力
可能な位置・方向に関してかなりの制約を受ける。
【０００５】一方、上記（ハ）の方法は、複数のマイク
ロホンを用いて指向性を制御するため、ユーザ（話者）
の音声入力可能な方向は上記（イ）、（ロ）に比べると
広くなる。但し、目的音方向と雑音方向を区別する必要
があるため、目的音の入力可能な方向は単一の方向かま
たは単一の方向の前後θに制限しなければならない。
ロホンを用いて指向性を制御するため、ユーザ（話者）
の音声入力可能な方向は上記（イ）、（ロ）に比べると
広くなる。但し、目的音方向と雑音方向を区別する必要
があるため、目的音の入力可能な方向は単一の方向かま
たは単一の方向の前後θに制限しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、現在
知られている雑音や複数の音源から目的音だけを抽出す
る方法の中で、ユーザの音声入力可能な方向が比較的広
くなるのは、（ハ）のビームフォーマを利用したマイク
ロホンアレイによる雑音抑圧方法、即ちビームフォーマ
型雑音除去方法である。
知られている雑音や複数の音源から目的音だけを抽出す
る方法の中で、ユーザの音声入力可能な方向が比較的広
くなるのは、（ハ）のビームフォーマを利用したマイク
ロホンアレイによる雑音抑圧方法、即ちビームフォーマ
型雑音除去方法である。
【０００７】しかし、この（ハ）の方法でも、目的音の
入力可能な方向は単一の方向かまたは単一の方向の前後
θに制限しなければならないため、ユーザの音声入力方
向（発声方向）もある程度の制約を受ける。つまり、ビ
ームフォーマ型雑音除去機能を有効に作用させるには、
ユーザの発声方向をある角度範囲に制限する必要があ
る。ところが、ユーザの発声方向をある角度範囲に制限
することは容易ではない。
入力可能な方向は単一の方向かまたは単一の方向の前後
θに制限しなければならないため、ユーザの音声入力方
向（発声方向）もある程度の制約を受ける。つまり、ビ
ームフォーマ型雑音除去機能を有効に作用させるには、
ユーザの発声方向をある角度範囲に制限する必要があ
る。ところが、ユーザの発声方向をある角度範囲に制限
することは容易ではない。
【０００８】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、マイクロホンと話者の位置関係を話者に
意識させずに制限できるようにすることにより、雑音除
去機能を有効に作用させることができる雑音除去機能付
き音声入力装置及び音声入出力装置を提供することにあ
る。
でその目的は、マイクロホンと話者の位置関係を話者に
意識させずに制限できるようにすることにより、雑音除
去機能を有効に作用させることができる雑音除去機能付
き音声入力装置及び音声入出力装置を提供することにあ
る。
【０００９】本発明の他の目的は、マイクロホンと雑音
源となるスピーカの位置関係を制限できるようにするこ
とにより、雑音除去機能を有効に作用させることができ
る雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置を
提供することにある。
源となるスピーカの位置関係を制限できるようにするこ
とにより、雑音除去機能を有効に作用させることができ
る雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、音声を入力す
るための少なくとも２本のマイクロホンと、このマイク
ロホンにより入力された音声に含まれる雑音を除去する
ためのビームフォーマ型雑音除去手段とを備えた雑音除
去機能付き音声入力装置において、上記少なくとも２本
のマイクロホンが面対称となる対称面上に疑似マイクロ
ホンを設けたことを特徴とする。
るための少なくとも２本のマイクロホンと、このマイク
ロホンにより入力された音声に含まれる雑音を除去する
ためのビームフォーマ型雑音除去手段とを備えた雑音除
去機能付き音声入力装置において、上記少なくとも２本
のマイクロホンが面対称となる対称面上に疑似マイクロ
ホンを設けたことを特徴とする。
【００１１】上記少なくとも２本のマイクロホンが面対
称となる対称面上の位置は、ビームフォーマ型雑音除去
手段が効率よく機能する（角度範囲となる）位置である
ことから、当該対象面上に疑似マイクロホンを設けるこ
とにより、当該雑音除去手段が効率よく機能する位置で
ユーザに発声させることができ、より雑音の少ない音声
を入力することができる。
称となる対称面上の位置は、ビームフォーマ型雑音除去
手段が効率よく機能する（角度範囲となる）位置である
ことから、当該対象面上に疑似マイクロホンを設けるこ
とにより、当該雑音除去手段が効率よく機能する位置で
ユーザに発声させることができ、より雑音の少ない音声
を入力することができる。
【００１２】このため、上記構成の音声入力装置を音声
認識装置の入力部に適用するならば、雑音の少ない音声
を音声認識装置（の音声認識手段）に入力することがで
きるので、認識性能の向上が図れる。同様に、上記構成
の音声入力装置をハンズフリー電話装置の入力部に適用
するならば、ユーザは雑音環境下でも大きな声を出さな
くても、雑音の少ない明瞭な音声で通話することができ
る。
認識装置の入力部に適用するならば、雑音の少ない音声
を音声認識装置（の音声認識手段）に入力することがで
きるので、認識性能の向上が図れる。同様に、上記構成
の音声入力装置をハンズフリー電話装置の入力部に適用
するならば、ユーザは雑音環境下でも大きな声を出さな
くても、雑音の少ない明瞭な音声で通話することができ
る。
【００１３】また本発明は、音声を入力するための少な
くとも２本のマイクロホンと、このマイクロホンにより
入力された音声に含まれる雑音を除去するためのビーム
フォーマ型雑音除去手段と、音響出力用のスピーカとを
備えた雑音除去機能付き音声入出力装置において、上記
少なくとも２本のマイクロホンが面対称となる対称面上
以外に上記スピーカを配置したことを特徴とする。
くとも２本のマイクロホンと、このマイクロホンにより
入力された音声に含まれる雑音を除去するためのビーム
フォーマ型雑音除去手段と、音響出力用のスピーカとを
備えた雑音除去機能付き音声入出力装置において、上記
少なくとも２本のマイクロホンが面対称となる対称面上
以外に上記スピーカを配置したことを特徴とする。
【００１４】このように、上記少なくとも２本のマイク
ロホンが面対称となる対称面上以外の位置にスピーカを
配置することにより、音声とスピーカから出力される音
波との分離が容易になり、当該スピーカから出力される
音波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除
去することができる。また、複数のスピーカを配置する
場合には、当該複数のスピーカを、上記少なくとも２本
のマイクロホンが面対称となる対称面に対して面対称と
ならない位置に配置すればよい。
ロホンが面対称となる対称面上以外の位置にスピーカを
配置することにより、音声とスピーカから出力される音
波との分離が容易になり、当該スピーカから出力される
音波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除
去することができる。また、複数のスピーカを配置する
場合には、当該複数のスピーカを、上記少なくとも２本
のマイクロホンが面対称となる対称面に対して面対称と
ならない位置に配置すればよい。
【００１５】また本発明は、音声を入力するための２本
のマイクロホンと、このマイクロホンにより入力された
音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型
雑音除去手段と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音
除去機能付き音声入出力装置において、上記２本のマイ
クロホンが面対称となる対称面上に疑似マイクロホンを
設けると共に、上記２本のマイクロホンと疑似マイクロ
ホンが作る三角形の外側に上記スピーカを配置すること
で、雑音除去手段が効率よく機能する位置でユーザに発
声させることができるだけでなく、ユーザが発声した音
声とスピーカから出力された音波との分離を容易にした
ことを特徴とする。ここで、上記スピーカを、単に２本
のマイクロホンと疑似マイクロホンが作る三角形の外側
の位置ではなく、２本のマイクロホンと疑似マイクロホ
ンが作る平面以外に配置するならば一層効果が上がる。
のマイクロホンと、このマイクロホンにより入力された
音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型
雑音除去手段と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音
除去機能付き音声入出力装置において、上記２本のマイ
クロホンが面対称となる対称面上に疑似マイクロホンを
設けると共に、上記２本のマイクロホンと疑似マイクロ
ホンが作る三角形の外側に上記スピーカを配置すること
で、雑音除去手段が効率よく機能する位置でユーザに発
声させることができるだけでなく、ユーザが発声した音
声とスピーカから出力された音波との分離を容易にした
ことを特徴とする。ここで、上記スピーカを、単に２本
のマイクロホンと疑似マイクロホンが作る三角形の外側
の位置ではなく、２本のマイクロホンと疑似マイクロホ
ンが作る平面以外に配置するならば一層効果が上がる。
【００１６】また本発明は、音声を入力するための少な
くとも２本のマイクロホンと、このマイクロホンにより
入力された音声に含まれる雑音を除去するためのビーム
フォーマ型雑音除去手段とを備えた雑音除去機能付き音
声入力装置において、人を含む動物を模した模擬動物体
を備え、この模擬動物体の耳に相当する位置に上記少な
くとも２本のマイクロホンを配置したことを特徴とす
る。ここで、スピーカを加えた音声入出力装置を実現す
る場合には、当該スピーカを上記模擬動物体の口に相当
する位置に配置するとよい。
くとも２本のマイクロホンと、このマイクロホンにより
入力された音声に含まれる雑音を除去するためのビーム
フォーマ型雑音除去手段とを備えた雑音除去機能付き音
声入力装置において、人を含む動物を模した模擬動物体
を備え、この模擬動物体の耳に相当する位置に上記少な
くとも２本のマイクロホンを配置したことを特徴とす
る。ここで、スピーカを加えた音声入出力装置を実現す
る場合には、当該スピーカを上記模擬動物体の口に相当
する位置に配置するとよい。
【００１７】このような構成においては、話者の口から
上記少なくとも２つのマイクロホンまでの距離と角度を
等しくすることが可能となり、雑音除去手段が雑音除去
を行うために都合の良い条件を満たすことができる。ま
た、スピーカを備えた構成では、当該スピーカを模擬動
物体の口に相当する位置に配置し、ガイダンスなどを出
力することにより、やはり雑音除去手段が雑音除去を行
うために都合の良い条件を満たすことができる。
上記少なくとも２つのマイクロホンまでの距離と角度を
等しくすることが可能となり、雑音除去手段が雑音除去
を行うために都合の良い条件を満たすことができる。ま
た、スピーカを備えた構成では、当該スピーカを模擬動
物体の口に相当する位置に配置し、ガイダンスなどを出
力することにより、やはり雑音除去手段が雑音除去を行
うために都合の良い条件を満たすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１９】［第１の実施形態］まず、本発明の第１の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入力装置につい
て、複数のマイクロホン、例えば２本のマイクロホンを
利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用する場合
を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入力装置につい
て、複数のマイクロホン、例えば２本のマイクロホンを
利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用する場合
を例に説明する。
【００２０】一般にビームフォーマ型雑音除去技術を使
用する場合、複数本（ここでは２本）のマイクロホン
（以下、マイクと略称する）に同じ音声が入力されるこ
とが望ましい。ところが、ユーザインタフェースの観点
から考えると、マイクが複数本あると、ユーザ（話者）
はどのマイクに向かって発声すべきなのか、戸惑ってし
まう。特に、複数本のマイク相互間の距離が一定以上離
れている場合、ユーザは、いずれか１つのマイクに向か
って発声しやすい。つまり、ユーザに対し、複数のマイ
クに同じ音声が入力される方向に発声させることは困難
であるという問題がある。
用する場合、複数本（ここでは２本）のマイクロホン
（以下、マイクと略称する）に同じ音声が入力されるこ
とが望ましい。ところが、ユーザインタフェースの観点
から考えると、マイクが複数本あると、ユーザ（話者）
はどのマイクに向かって発声すべきなのか、戸惑ってし
まう。特に、複数本のマイク相互間の距離が一定以上離
れている場合、ユーザは、いずれか１つのマイクに向か
って発声しやすい。つまり、ユーザに対し、複数のマイ
クに同じ音声が入力される方向に発声させることは困難
であるという問題がある。
【００２１】図１は、このような問題を解決するための
雑音除去機能付き音声入力装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。図１の構成の特徴は、第１のマイク１０１
及び第２のマイク１０２の２本のマイクと、ビームフォ
ーマ型の雑音除去部１０４とを備えた雑音除去機能付き
音声入力装置において、マイク１０１とマイク１０２と
が面対称となる平面（つまり対称面）Ｘ上に疑似マイク
１０３を配置したことにある。
雑音除去機能付き音声入力装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。図１の構成の特徴は、第１のマイク１０１
及び第２のマイク１０２の２本のマイクと、ビームフォ
ーマ型の雑音除去部１０４とを備えた雑音除去機能付き
音声入力装置において、マイク１０１とマイク１０２と
が面対称となる平面（つまり対称面）Ｘ上に疑似マイク
１０３を配置したことにある。
【００２２】このような配置では、ユーザ（話者）は、
ビームフォーマ型雑音除去技術を有効に機能させる角度
範囲を何ら意識することなく、疑似マイク１０３に向か
って音声を発声する。
ビームフォーマ型雑音除去技術を有効に機能させる角度
範囲を何ら意識することなく、疑似マイク１０３に向か
って音声を発声する。
【００２３】マイク１０１及び１０２は入力音声を電気
信号に変換して、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４
に音声信号を出力する。このマイク１０１及び１０２と
雑音除去部１０４の電気的な接続関係は従来と同様であ
る。
信号に変換して、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４
に音声信号を出力する。このマイク１０１及び１０２と
雑音除去部１０４の電気的な接続関係は従来と同様であ
る。
【００２４】マイク１０１及び１０２から雑音除去部１
０４に入力された音声信号に含まれている雑音は、文献
１（電子情報通信学会編：音響システムとデジタル処
理）、或いは文献２（Henkin著：Adaptive Filter Theo
ry(Plentice Hall)）に記載されているような（一般化
サイドローブキャンセラ（ＧＳＣ）、フロスト型ビーム
フォーマ、参照信号法などを利用した）適応ビームフォ
ーマ処理、更には文献３（宝珠山他：“ブロッキング行
列にリーク適応フィルタを用いたロバスト一般化サイド
ローブキャンセラ”、電子通信学会論文誌 A Vol.J79-A
N0.9 pp1516-1524(1996.9)）に記載されている適応ビ
ームフォーマ処理、或いは特開平９−９７９４号公報に
記載されている複数ビームフォーマを用いた処理により
除去（抑圧）される。
０４に入力された音声信号に含まれている雑音は、文献
１（電子情報通信学会編：音響システムとデジタル処
理）、或いは文献２（Henkin著：Adaptive Filter Theo
ry(Plentice Hall)）に記載されているような（一般化
サイドローブキャンセラ（ＧＳＣ）、フロスト型ビーム
フォーマ、参照信号法などを利用した）適応ビームフォ
ーマ処理、更には文献３（宝珠山他：“ブロッキング行
列にリーク適応フィルタを用いたロバスト一般化サイド
ローブキャンセラ”、電子通信学会論文誌 A Vol.J79-A
N0.9 pp1516-1524(1996.9)）に記載されている適応ビ
ームフォーマ処理、或いは特開平９−９７９４号公報に
記載されている複数ビームフォーマを用いた処理により
除去（抑圧）される。
【００２５】このように、ビームフォーマ型の雑音除去
部１０４にて目的音声から雑音が除去されることによ
り、雑音の少ない音声を、音声認識装置やテレビ会議装
置などの音声利用機器に入力することが可能となる。
部１０４にて目的音声から雑音が除去されることによ
り、雑音の少ない音声を、音声認識装置やテレビ会議装
置などの音声利用機器に入力することが可能となる。
【００２６】このように本実施形態においては、マイク
１０１とマイク１０２とが面対称となる平面Ｘ上に、即
ち雑音除去部１０４が効率よく機能する（角度範囲とな
る）位置に疑似マイク１０３を配置することにより、雑
音除去部１０４が効率よく機能する位置でユーザに発声
させることができ、より雑音の少ない音声を音声認識装
置やテレビ会議装置などの音声利用機器に入力すること
ができる。
１０１とマイク１０２とが面対称となる平面Ｘ上に、即
ち雑音除去部１０４が効率よく機能する（角度範囲とな
る）位置に疑似マイク１０３を配置することにより、雑
音除去部１０４が効率よく機能する位置でユーザに発声
させることができ、より雑音の少ない音声を音声認識装
置やテレビ会議装置などの音声利用機器に入力すること
ができる。
【００２７】以上はマイクが２本の場合について説明し
たが、これに限るものではなく、３本以上のマイクを使
用する場合には、その３本以上のマイクが面対称となる
平面に疑似マイク１０３を配置すればよい。なお、３本
以上のマイクが面対称となる平面（対称面）が存在する
ためには、マイクの数が２ｎ（ｎは２以上の整数）の場
合、即ちｎ組のマイク対を使用する場合には、ある基準
面に対して各マイク対の位置関係が面対称であればよ
く、当該基準面が対称面となる。また、マイクの数が２
ｎ−１の場合、即ちｎ−１組のマイク対と１本のマイク
の合計２ｎ−１本を使用する場合には、ある基準面に対
してｎ−１組の各マイク対の位置関係が面対称で、且つ
残りの１本のマイクが当該基準面に位置していればよ
く、当該基準面が対称面となる。
たが、これに限るものではなく、３本以上のマイクを使
用する場合には、その３本以上のマイクが面対称となる
平面に疑似マイク１０３を配置すればよい。なお、３本
以上のマイクが面対称となる平面（対称面）が存在する
ためには、マイクの数が２ｎ（ｎは２以上の整数）の場
合、即ちｎ組のマイク対を使用する場合には、ある基準
面に対して各マイク対の位置関係が面対称であればよ
く、当該基準面が対称面となる。また、マイクの数が２
ｎ−１の場合、即ちｎ−１組のマイク対と１本のマイク
の合計２ｎ−１本を使用する場合には、ある基準面に対
してｎ−１組の各マイク対の位置関係が面対称で、且つ
残りの１本のマイクが当該基準面に位置していればよ
く、当該基準面が対称面となる。
【００２８】［第２の実施形態］次に、図１の音声入力
装置を音声認識装置の入力部に適用した本発明の第２の
実施形態について図面を参照して説明する。図２は同実
施形態に係る音声認識装置の概略構成を示すブロック図
であり、図１と同一部分には同一符号を付してある。
装置を音声認識装置の入力部に適用した本発明の第２の
実施形態について図面を参照して説明する。図２は同実
施形態に係る音声認識装置の概略構成を示すブロック図
であり、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００２９】図２の音声認識装置は、図１の構成の音声
入力装置２１０と、当該音声入力装置２１０（内の雑音
除去部１０４）から入力される音声の認識処理を行って
認識結果を出力する音声認識部２２０とから構成されて
いる。
入力装置２１０と、当該音声入力装置２１０（内の雑音
除去部１０４）から入力される音声の認識処理を行って
認識結果を出力する音声認識部２２０とから構成されて
いる。
【００３０】図３は音声認識部２２０の構成を示すブロ
ック図である。音声認識部２２０は、音声入力部２２
１、音響分析部２２２、モデル照合部２２３、音声モデ
ル記憶部２２４、認識語彙入力部２２５及び認識結果出
力部２２６の周知の構成を有している。
ック図である。音声認識部２２０は、音声入力部２２
１、音響分析部２２２、モデル照合部２２３、音声モデ
ル記憶部２２４、認識語彙入力部２２５及び認識結果出
力部２２６の周知の構成を有している。
【００３１】音声認識部２２０において、音声入力装置
２１０内の雑音除去部１０４から出力される雑音が除去
された音声は、音声入力部２２１により音響分析部２２
２に入力され、当該音響分析部２２２で特徴パラメータ
に変換される。音声認識に使用される代表的な特徴パラ
メータとしては、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）やフー
リエ変換（ＦＦＴ）によって求めることができるパワー
スペクトル、或いはＬＰＣ（線形予測）分析によって求
めたケプストラム係数などがよく用いられるが、ここで
はその特徴パラメータの種類は問わない。
２１０内の雑音除去部１０４から出力される雑音が除去
された音声は、音声入力部２２１により音響分析部２２
２に入力され、当該音響分析部２２２で特徴パラメータ
に変換される。音声認識に使用される代表的な特徴パラ
メータとしては、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）やフー
リエ変換（ＦＦＴ）によって求めることができるパワー
スペクトル、或いはＬＰＣ（線形予測）分析によって求
めたケプストラム係数などがよく用いられるが、ここで
はその特徴パラメータの種類は問わない。
【００３２】音響分析部２２２は求めた特徴パラメータ
系列をモデル照合部２２３に出力する。モデル照合部２
２３は、認識語彙入力部２２５から入力された認識語彙
に従って予め作成して音声モデル記憶部２２４に記憶し
ておいた認識対象音声の各音声モデルと特徴パラメータ
系列の類似度或いは距離を求める演算を行う。認識語彙
入力部２２５は、音声モデルを作成するのに必要な読み
等の情報をキーボードやファイルから入力することで実
現することができる。
系列をモデル照合部２２３に出力する。モデル照合部２
２３は、認識語彙入力部２２５から入力された認識語彙
に従って予め作成して音声モデル記憶部２２４に記憶し
ておいた認識対象音声の各音声モデルと特徴パラメータ
系列の類似度或いは距離を求める演算を行う。認識語彙
入力部２２５は、音声モデルを作成するのに必要な読み
等の情報をキーボードやファイルから入力することで実
現することができる。
【００３３】モデル照合部２２３の照合方法としては、
音声モデルも特徴パラメータ系列で表現しておき、ＤＰ
（動的計画）法で音声モデルの特徴パラメータ系列と入
力音声の特徴パラメータ系列の距離を求める手法や、Ｈ
ＭＭ（隠れマルコフモデル）を用いて音声モデルを表現
しおき、入力音声の特徴パラメータ系列が入力されたと
きの各音声モデルの確率を計算する手法などが広く使用
されている。但し本実施形態では、その手法は問わな
い。モデル照合部２２３でのモデル照合の結果は認識結
果出力部２２６から出力される。
音声モデルも特徴パラメータ系列で表現しておき、ＤＰ
（動的計画）法で音声モデルの特徴パラメータ系列と入
力音声の特徴パラメータ系列の距離を求める手法や、Ｈ
ＭＭ（隠れマルコフモデル）を用いて音声モデルを表現
しおき、入力音声の特徴パラメータ系列が入力されたと
きの各音声モデルの確率を計算する手法などが広く使用
されている。但し本実施形態では、その手法は問わな
い。モデル照合部２２３でのモデル照合の結果は認識結
果出力部２２６から出力される。
【００３４】本実施形態においては、図１の構成の音声
入力装置（２１０）を音声認識装置の入力部に適用した
ことにより、雑音除去部１０４が効率よく機能する位置
でユーザに発声させることができ、雑音の少ない音声を
音声認識装置（の音声認識部２２０）に入力することが
できるので、認識性能の向上が図れる。
入力装置（２１０）を音声認識装置の入力部に適用した
ことにより、雑音除去部１０４が効率よく機能する位置
でユーザに発声させることができ、雑音の少ない音声を
音声認識装置（の音声認識部２２０）に入力することが
できるので、認識性能の向上が図れる。
【００３５】［第３の実施形態］次に、図１の音声入力
装置をハンズフリー電話装置の入力部に適用した本発明
の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図
４は同実施形態に係るハンズフリー電話装置の概略構成
を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号
を付してある。
装置をハンズフリー電話装置の入力部に適用した本発明
の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図
４は同実施形態に係るハンズフリー電話装置の概略構成
を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号
を付してある。
【００３６】図４のハンズフリー電話装置は、図１の構
成の音声入力装置３１０と、音声の送受信を行う電話装
置本体３２０であって、当該音声入力装置３１０により
入力される音声を受けて送信する電話装置本体３２０と
から構成されている。
成の音声入力装置３１０と、音声の送受信を行う電話装
置本体３２０であって、当該音声入力装置３１０により
入力される音声を受けて送信する電話装置本体３２０と
から構成されている。
【００３７】図４の構成において、音声入力装置３１０
内の雑音除去部３０４から出力される雑音が除去された
音声は電話装置本体３２０に入力される。電話装置本体
３２０は、この雑音が除去された入力音声を送話先に送
信する。これにより、雑音の少ない明瞭な音声で通話す
ることができる。
内の雑音除去部３０４から出力される雑音が除去された
音声は電話装置本体３２０に入力される。電話装置本体
３２０は、この雑音が除去された入力音声を送話先に送
信する。これにより、雑音の少ない明瞭な音声で通話す
ることができる。
【００３８】このように本実施形態においては、図１の
構成の音声入力装置をハンズフリー電話装置の入力部に
適用することにより、ユーザは雑音環境下でも大きな声
を出さなくても、雑音の少ない明瞭な音声で通話するこ
とができる。
構成の音声入力装置をハンズフリー電話装置の入力部に
適用することにより、ユーザは雑音環境下でも大きな声
を出さなくても、雑音の少ない明瞭な音声で通話するこ
とができる。
【００３９】［第４の実施形態］次に、本発明の第４の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に前記第１の実施形態と同様に２本のマ
イクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用
し、音響出力部にスピーカを備えた構成を適用する場合
を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に前記第１の実施形態と同様に２本のマ
イクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用
し、音響出力部にスピーカを備えた構成を適用する場合
を例に説明する。
【００４０】前記したように、ビームフォーマ型雑音除
去技術を使用する場合には、複数本（ここでは２本）の
マイクに同じ音声が入力されることが望ましい。また、
複数本のマイクに同じ雑音が入力されることは望ましく
ない。特に、本雑音除去技術を、スピーカからガイダン
スや音楽を出力する機能を持つシステム（音声入出力装
置）の入力部に適用する場合には、当該スピーカから出
力される音波が雑音となる可能性があるため、つまり当
該スピーカが雑音源となるため、その影響をなくすよう
にする必要がある。
去技術を使用する場合には、複数本（ここでは２本）の
マイクに同じ音声が入力されることが望ましい。また、
複数本のマイクに同じ雑音が入力されることは望ましく
ない。特に、本雑音除去技術を、スピーカからガイダン
スや音楽を出力する機能を持つシステム（音声入出力装
置）の入力部に適用する場合には、当該スピーカから出
力される音波が雑音となる可能性があるため、つまり当
該スピーカが雑音源となるため、その影響をなくすよう
にする必要がある。
【００４１】図５は、このような問題を解決するための
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【００４２】図５の構成の特徴は、音声入力部に第１の
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部にスピーカ４０１を備えた雑音除去機
能付き音声入出力装置において、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘ以外の位置にスピーカ４
０１を配置したことにある。ここでスピーカ４０１は、
ガイダンスや音楽の音響出力に用いられるもので、音声
入力部側と必ずしも関連がある必要はない。
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部にスピーカ４０１を備えた雑音除去機
能付き音声入出力装置において、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘ以外の位置にスピーカ４
０１を配置したことにある。ここでスピーカ４０１は、
ガイダンスや音楽の音響出力に用いられるもので、音声
入力部側と必ずしも関連がある必要はない。
【００４３】このような配置では、雑音除去部１０４
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ４０１により出力された雑音を効率よく
除去する。
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ４０１により出力された雑音を効率よく
除去する。
【００４４】もし、スピーカ４０１が平面Ｘ上に置かれ
ている場合には、雑音除去部１０４では、ユーザが発声
した音声とスピーカ４０１から出力された音波を区別で
きないために、当該スピーカ４０１から出力された音波
を音声信号から除去することが困難となる。
ている場合には、雑音除去部１０４では、ユーザが発声
した音声とスピーカ４０１から出力された音波を区別で
きないために、当該スピーカ４０１から出力された音波
を音声信号から除去することが困難となる。
【００４５】このように本実施形態においては、スピー
カ４０１を、マイク１０１とマイク１０２とが面対称と
なる平面Ｘ上以外に配置することにより、雑音除去部１
０４では、マイク１０１及び１０２により入力される音
声とスピーカ４０１から出力される音波との分離が容易
になり、当該スピーカ４０１から出力される音波を雑音
として、入力された音声信号から効率よく除去すること
ができる。
カ４０１を、マイク１０１とマイク１０２とが面対称と
なる平面Ｘ上以外に配置することにより、雑音除去部１
０４では、マイク１０１及び１０２により入力される音
声とスピーカ４０１から出力される音波との分離が容易
になり、当該スピーカ４０１から出力される音波を雑音
として、入力された音声信号から効率よく除去すること
ができる。
【００４６】以上はマイクが２本の場合について説明し
たが、３本以上の場合にも同様に実施できる。
たが、３本以上の場合にも同様に実施できる。
【００４７】［第５の実施形態］次に、本発明の第５の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に複数のマイク、例えば２本のマイクを
利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用し、音響
出力部に複数のスピーカ、例えば２個のスピーカを備え
た構成を適用する場合を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に複数のマイク、例えば２本のマイクを
利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用し、音響
出力部に複数のスピーカ、例えば２個のスピーカを備え
た構成を適用する場合を例に説明する。
【００４８】前記したように、ビームフォーマ型雑音除
去技術を使用する場合には、複数本（ここでは２本）の
マイクに同じ音声が入力されることが望ましい。また、
複数本のマイクに同じ雑音が入力されることは望ましく
ない。特に、本雑音除去技術を、複数（ここでは２個）
のスピーカからガイダンスや音楽を出力する機能を持つ
システム（音声入出力装置）の入力部に適用する場合に
は、当該スピーカから出力される音波が雑音となる可能
性があるため、つまり当該スピーカが雑音源となるた
め、その影響をなくすようにする必要がある。
去技術を使用する場合には、複数本（ここでは２本）の
マイクに同じ音声が入力されることが望ましい。また、
複数本のマイクに同じ雑音が入力されることは望ましく
ない。特に、本雑音除去技術を、複数（ここでは２個）
のスピーカからガイダンスや音楽を出力する機能を持つ
システム（音声入出力装置）の入力部に適用する場合に
は、当該スピーカから出力される音波が雑音となる可能
性があるため、つまり当該スピーカが雑音源となるた
め、その影響をなくすようにする必要がある。
【００４９】図６は、このような問題を解決するための
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【００５０】図６の構成の特徴は、音声入力部に第１の
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部に第１のスピーカ５０１及び第２のス
ピーカ５０２を備えた音声入出力装置において、スピー
カ５０１とスピーカ５０２とを、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘに対して面対称とならな
い位置に配置したことにある。
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部に第１のスピーカ５０１及び第２のス
ピーカ５０２を備えた音声入出力装置において、スピー
カ５０１とスピーカ５０２とを、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘに対して面対称とならな
い位置に配置したことにある。
【００５１】このような配置では、雑音除去部１０４
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ５０１及び５０２により出力された雑音
を効率よく除去する。
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ５０１及び５０２により出力された雑音
を効率よく除去する。
【００５２】もし、スピーカ５０１とスピーカ５０２と
が平面Ｘに対して面対称の位置に置かれている場合に
は、雑音除去部１０４では、ユーザが発声した音声とス
ピーカ５０１及び５０２から出力された音波を区別でき
ないために、当該スピーカ５０１及び５０２から出力さ
れた音波を音声信号から除去することが困難となる。
が平面Ｘに対して面対称の位置に置かれている場合に
は、雑音除去部１０４では、ユーザが発声した音声とス
ピーカ５０１及び５０２から出力された音波を区別でき
ないために、当該スピーカ５０１及び５０２から出力さ
れた音波を音声信号から除去することが困難となる。
【００５３】このように本実施形態においては、スピー
カ５１１とスピーカ５０２とを、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘに対して面対称とならな
い位置に配置することにより、雑音除去部１０４では、
マイク１０１及び１０２により入力される音声とスピー
カ５０１及び５０２から出力された音波との分離が容易
になり、当該スピーカ５０１及び５０２から出力される
音波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除
去することができる。
カ５１１とスピーカ５０２とを、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘに対して面対称とならな
い位置に配置することにより、雑音除去部１０４では、
マイク１０１及び１０２により入力される音声とスピー
カ５０１及び５０２から出力された音波との分離が容易
になり、当該スピーカ５０１及び５０２から出力される
音波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除
去することができる。
【００５４】以上はマイクが２本、スピーカが２個の場
合について説明したが、マイクまたはスピーカの少なく
とも一方が３つ以上の場合にも同様に実施できる。
合について説明したが、マイクまたはスピーカの少なく
とも一方が３つ以上の場合にも同様に実施できる。
【００５５】［第６の実施形態］次に、本発明の第６の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に２本のマイクを利用したビームフォー
マ型雑音除去技術を適用し、音響出力部にスピーカを備
えた構成を適用する場合を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に２本のマイクを利用したビームフォー
マ型雑音除去技術を適用し、音響出力部にスピーカを備
えた構成を適用する場合を例に説明する。
【００５６】ビームフォーマ型雑音除去技術を使用する
場合には、２本のマイクに同じ音声が入力されることが
望ましい。また、２本のマイクに同じ雑音が入力される
ことは望ましくない。特に、本雑音除去技術を、スピー
カからガイダンスや音楽を出力する機能を持つシステム
（音声入出力装置）の入力部に適用する場合には、当該
スピーカから出力される音波が雑音となる可能性がある
ため、つまり当該スピーカが雑音源となるため、その影
響をなくすようにする必要がある。
場合には、２本のマイクに同じ音声が入力されることが
望ましい。また、２本のマイクに同じ雑音が入力される
ことは望ましくない。特に、本雑音除去技術を、スピー
カからガイダンスや音楽を出力する機能を持つシステム
（音声入出力装置）の入力部に適用する場合には、当該
スピーカから出力される音波が雑音となる可能性がある
ため、つまり当該スピーカが雑音源となるため、その影
響をなくすようにする必要がある。
【００５７】図７は、このような問題を解決するための
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
雑音除去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【００５８】図７の構成の特徴は、音声入力部に第１の
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部にスピーカ６０１を備えた雑音除去機
能付き音声入出力装置において、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘ上に疑似マイク６０３を
配置すると共に、マイク１０１とマイク１０２と疑似マ
イク６０３とが作る三角形Ｙの外側にスピーカ６０１を
配置したことにある。
マイク１０１及び第２のマイク１０２の２本のマイク
と、ビームフォーマ型の雑音除去部１０４とを備えると
共に、音響出力部にスピーカ６０１を備えた雑音除去機
能付き音声入出力装置において、マイク１０１とマイク
１０２とが面対称となる平面Ｘ上に疑似マイク６０３を
配置すると共に、マイク１０１とマイク１０２と疑似マ
イク６０３とが作る三角形Ｙの外側にスピーカ６０１を
配置したことにある。
【００５９】このような配置では、ユーザは、ビームフ
ォーマ型雑音除去技術を有効に機能させる角度範囲を何
ら意識することなく、当該疑似マイク６０３に向かって
音声を発声できる。
ォーマ型雑音除去技術を有効に機能させる角度範囲を何
ら意識することなく、当該疑似マイク６０３に向かって
音声を発声できる。
【００６０】また雑音除去部１０４は、マイク１０１及
び１０２により入力された音声信号から、スピーカ６０
１により出力された雑音を効率よく除去する。
び１０２により入力された音声信号から、スピーカ６０
１により出力された雑音を効率よく除去する。
【００６１】もし、スピーカ６０１が上記三角形Ｙ内に
置かれている場合は、ユーザが発声した音声とスピーカ
６０１から出力された音波を区別することが難しくなる
ために、当該スピーカ６０１から出力された音波を音声
信号から除去することが困難となる。
置かれている場合は、ユーザが発声した音声とスピーカ
６０１から出力された音波を区別することが難しくなる
ために、当該スピーカ６０１から出力された音波を音声
信号から除去することが困難となる。
【００６２】このように本実施形態においては、スピー
カ６０１を、２本のマイク１０１及び１０２と疑似マイ
ク６０３が作る三角形Ｙ外に配置することにより、雑音
除去部１０４では、マイク１０１及び１０２により入力
される音声とスピーカ６０１から出力される音波との分
離が容易になり、当該スピーカ６０１から出力される音
波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除去
することができる。
カ６０１を、２本のマイク１０１及び１０２と疑似マイ
ク６０３が作る三角形Ｙ外に配置することにより、雑音
除去部１０４では、マイク１０１及び１０２により入力
される音声とスピーカ６０１から出力される音波との分
離が容易になり、当該スピーカ６０１から出力される音
波を雑音として、入力された音声信号から効率よく除去
することができる。
【００６３】［第７の実施形態］次に、本発明の第７の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、前記第６の実施形態と同様に、音声入力部に２本の
マイクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用
し、音響出力部にスピーカを備えた構成を適用する場合
を例に、図８のブロック構成図を参照して説明する。な
お、図７と同一部分には同一符号を付してある。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、前記第６の実施形態と同様に、音声入力部に２本の
マイクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用
し、音響出力部にスピーカを備えた構成を適用する場合
を例に、図８のブロック構成図を参照して説明する。な
お、図７と同一部分には同一符号を付してある。
【００６４】図８の音声入出力装置が図７の音声入出力
装置と異なる点は、スピーカ６０１が、単にマイク１０
１とマイク１０２と疑似マイク６０３とが作る三角形Ｙ
の外側だけでなく、マイク１０１とマイク１０２と疑似
マイク６０３とが作る平面Ｚ外に配置されることにあ
る。
装置と異なる点は、スピーカ６０１が、単にマイク１０
１とマイク１０２と疑似マイク６０３とが作る三角形Ｙ
の外側だけでなく、マイク１０１とマイク１０２と疑似
マイク６０３とが作る平面Ｚ外に配置されることにあ
る。
【００６５】このような配置では、雑音除去部１０４
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ６０１により出力された雑音を前記第６
の実施形態より更に効率よく除去する。
は、マイク１０１及び１０２により入力された音声信号
から、スピーカ６０１により出力された雑音を前記第６
の実施形態より更に効率よく除去する。
【００６６】もし、スピーカ６０１が上記平面Ｚ上に置
かれている場合は、ユーザが発声した音声とスピーカ６
０１から出力された音波を区別することが難しくなるた
めに、当該スピーカ６０１から出力された音波を音声信
号から除去することが困難となる。
かれている場合は、ユーザが発声した音声とスピーカ６
０１から出力された音波を区別することが難しくなるた
めに、当該スピーカ６０１から出力された音波を音声信
号から除去することが困難となる。
【００６７】このように本実施形態においては、スピー
カ６０１を、２本のマイク１０１及び１０２と疑似マイ
ク６０３が作る平面Ｚ外に配置することにより、雑音除
去部１０４では、マイク１０１及び１０２により入力さ
れる音声とスピーカ６０１から出力される音波との分離
が容易になり、当該スピーカ６０１から出力される音波
を雑音として、入力された音声信号から効率よく除去す
ることができる。
カ６０１を、２本のマイク１０１及び１０２と疑似マイ
ク６０３が作る平面Ｚ外に配置することにより、雑音除
去部１０４では、マイク１０１及び１０２により入力さ
れる音声とスピーカ６０１から出力される音波との分離
が容易になり、当該スピーカ６０１から出力される音波
を雑音として、入力された音声信号から効率よく除去す
ることができる。
【００６８】なお、以上に述べた第４乃至第７の実施形
態に係る音声入出力装置のいずれかを音声入出力装置搭
載車両に適用することも可能である。
態に係る音声入出力装置のいずれかを音声入出力装置搭
載車両に適用することも可能である。
【００６９】［第８の実施形態］次に、本発明の第８の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入力装置につい
て、前記第１の実施形態と同様に、複数のマイク、例え
ば２本のマイクを利用したビームフォーマ型雑音除去技
術を適用する場合を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入力装置につい
て、前記第１の実施形態と同様に、複数のマイク、例え
ば２本のマイクを利用したビームフォーマ型雑音除去技
術を適用する場合を例に説明する。
【００７０】ビームフォーマ型雑音除去技術を使用する
場合、複数本（ここでは２本）のマイクに同じ音声が入
力されることが望ましい。また、人間を含む動物と対話
をする場合、顔を向かい合わせるのが一般的であり、人
間を含む動物を模した装置に話掛ける場合にも、顔を向
かい合わせて、つまり正対して対話を行うことが多い。
場合、複数本（ここでは２本）のマイクに同じ音声が入
力されることが望ましい。また、人間を含む動物と対話
をする場合、顔を向かい合わせるのが一般的であり、人
間を含む動物を模した装置に話掛ける場合にも、顔を向
かい合わせて、つまり正対して対話を行うことが多い。
【００７１】図９は、このような点を考慮した雑音除去
機能付き音声入力装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図９の構成の特徴は、第１のマイク８０１及び第２
のマイク８０２の２本のマイクと、ビームフォーマ型の
雑音除去部８０４とを備えた雑音除去機能付き音声入力
装置において、当該音声入力装置の例えば筐体、或いは
音声入力インタフェース部を動物（人間を含む）の形状
を模した模擬動物体８０３で構成し、当該模擬動物体８
０３の耳８０３ａ，８０３ｂに当たる位置にマイク８０
１とマイク８０２とをそれぞれ配置したことにある。
機能付き音声入力装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図９の構成の特徴は、第１のマイク８０１及び第２
のマイク８０２の２本のマイクと、ビームフォーマ型の
雑音除去部８０４とを備えた雑音除去機能付き音声入力
装置において、当該音声入力装置の例えば筐体、或いは
音声入力インタフェース部を動物（人間を含む）の形状
を模した模擬動物体８０３で構成し、当該模擬動物体８
０３の耳８０３ａ，８０３ｂに当たる位置にマイク８０
１とマイク８０２とをそれぞれ配置したことにある。
【００７２】上記した配置では、マイク８０１及び８０
２から入力された音声は電気信号に変換されて、雑音除
去部８０４に出力される。ここでは、ユーザが模擬動物
体８０３に話し掛けるのに、特に意識することなく当該
模擬動物体８０３に顔を向かい合わせることが期待され
る。このため、マイク８０１及び８０２を模擬動物体８
０３の耳の位置に配置したことにより、ユーザの口と当
該２つのマイク８０１及び８０２の位置が雑音除去部８
０４での雑音除去に適した（角度範囲となる）位置関係
となり、効率よく雑音を除去することができる。
２から入力された音声は電気信号に変換されて、雑音除
去部８０４に出力される。ここでは、ユーザが模擬動物
体８０３に話し掛けるのに、特に意識することなく当該
模擬動物体８０３に顔を向かい合わせることが期待され
る。このため、マイク８０１及び８０２を模擬動物体８
０３の耳の位置に配置したことにより、ユーザの口と当
該２つのマイク８０１及び８０２の位置が雑音除去部８
０４での雑音除去に適した（角度範囲となる）位置関係
となり、効率よく雑音を除去することができる。
【００７３】このように本実施形態においては、模擬動
物体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに相当する位置にマ
イク８０１，８０２をそれぞれ配置することにより、話
者の口から当該２つのマイク８０１，８０２までの距離
と角度が等しくなり、雑音除去部８０４が雑音除去を行
うために都合の良い条件を満たすことができ、雑音が効
率よく除去された音声を、音声認識装置やテレビ会議装
置等の音声利用機器に入力することができる。
物体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに相当する位置にマ
イク８０１，８０２をそれぞれ配置することにより、話
者の口から当該２つのマイク８０１，８０２までの距離
と角度が等しくなり、雑音除去部８０４が雑音除去を行
うために都合の良い条件を満たすことができ、雑音が効
率よく除去された音声を、音声認識装置やテレビ会議装
置等の音声利用機器に入力することができる。
【００７４】［第９の実施形態］次に、本発明の第９の
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に前記第８の実施形態と同様に２本のマ
イクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用す
るのに加えて、音響出力部にスピーカを備えた構成を適
用する場合を例に説明する。
実施形態に係る雑音除去機能付き音声入出力装置につい
て、音声入力部に前記第８の実施形態と同様に２本のマ
イクを利用したビームフォーマ型雑音除去技術を適用す
るのに加えて、音響出力部にスピーカを備えた構成を適
用する場合を例に説明する。
【００７５】ビームフォーマ型雑音除去技術を使用する
場合、マイクから見たときの音声信号源（ここではユー
ザの口）と雑音源（ここではスピーカ）の方向が異なっ
ていることが望ましい。また、人間を含む動物と対話を
する場合、顔を向かい合わせるのが一般的であり、人間
を含む動物を模した装置に話掛ける場合にも、顔を向か
い合わせて対話を行う場合が多い。
場合、マイクから見たときの音声信号源（ここではユー
ザの口）と雑音源（ここではスピーカ）の方向が異なっ
ていることが望ましい。また、人間を含む動物と対話を
する場合、顔を向かい合わせるのが一般的であり、人間
を含む動物を模した装置に話掛ける場合にも、顔を向か
い合わせて対話を行う場合が多い。
【００７６】図１０は、このような点を考慮した雑音除
去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図
であり、図９と同一部分には同一符号を付してある。図
１０の構成の特徴は、音声入力部に第１のマイク８０１
及び第２のマイク８０２の２本のマイクと、ビームフォ
ーマ型の雑音除去部８０４とを備えると共に、音響出力
部にスピーカ９０１を備えた雑音除去機能付き音声入出
力装置において、当該音声入出力装置の例えば筐体、或
いは音声入力インタフェース部を動物（人間を含む）の
形状を模した模擬動物体８０３で構成し、当該模擬動物
体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに当たる位置にマイク
８０１とマイク８０２とをそれぞれ配置すると共に、当
該模擬動物体８０３の口８０３ｃに当たる位置にスピー
カ９０１を配置したことにある。
去機能付き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図
であり、図９と同一部分には同一符号を付してある。図
１０の構成の特徴は、音声入力部に第１のマイク８０１
及び第２のマイク８０２の２本のマイクと、ビームフォ
ーマ型の雑音除去部８０４とを備えると共に、音響出力
部にスピーカ９０１を備えた雑音除去機能付き音声入出
力装置において、当該音声入出力装置の例えば筐体、或
いは音声入力インタフェース部を動物（人間を含む）の
形状を模した模擬動物体８０３で構成し、当該模擬動物
体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに当たる位置にマイク
８０１とマイク８０２とをそれぞれ配置すると共に、当
該模擬動物体８０３の口８０３ｃに当たる位置にスピー
カ９０１を配置したことにある。
【００７７】上記した配置では、マイク８０１及び８０
２から入力された音声は電気信号に変換されて、雑音除
去部８０４に出力される。ここでは、ユーザが模擬動物
体８０３に話し掛けるのに、特に意識することなく当該
模擬動物体８０３に顔を向かい合わせることが期待され
る。
２から入力された音声は電気信号に変換されて、雑音除
去部８０４に出力される。ここでは、ユーザが模擬動物
体８０３に話し掛けるのに、特に意識することなく当該
模擬動物体８０３に顔を向かい合わせることが期待され
る。
【００７８】ユーザが模擬動物体８０３に対して顔を向
かい合わせた場合には、当該模擬動物体８０３の口８０
３ｃの位置に設けられたスピーカ９０１とユーザ（つま
り話者）の口の位置が、当該模擬動物体８０３の耳８０
３ａ，８０３ｂの位置に設けられたマイク８０１，８０
２から同一方向になる可能性が小さく、雑音除去部８０
４での雑音除去に適した位置関係となる。これにより雑
音除去部８０４では、効率よく雑音を除去することがで
きるまた、人は相手が話しているときは話さない傾向が
あるので、模擬動物体８０３の口３０３ｃの位置に設け
られたスピーカ９０１からガイダンスなどを出力するこ
とにより、そのガイダンスなどの出力期間中はユーザの
発声を抑制することができる。これにより、スピーカ９
０１からのガイダンスなどの音声出力とユーザの発声が
同時になることを防ぐこともできる。
かい合わせた場合には、当該模擬動物体８０３の口８０
３ｃの位置に設けられたスピーカ９０１とユーザ（つま
り話者）の口の位置が、当該模擬動物体８０３の耳８０
３ａ，８０３ｂの位置に設けられたマイク８０１，８０
２から同一方向になる可能性が小さく、雑音除去部８０
４での雑音除去に適した位置関係となる。これにより雑
音除去部８０４では、効率よく雑音を除去することがで
きるまた、人は相手が話しているときは話さない傾向が
あるので、模擬動物体８０３の口３０３ｃの位置に設け
られたスピーカ９０１からガイダンスなどを出力するこ
とにより、そのガイダンスなどの出力期間中はユーザの
発声を抑制することができる。これにより、スピーカ９
０１からのガイダンスなどの音声出力とユーザの発声が
同時になることを防ぐこともできる。
【００７９】このように本実施形態においては、模擬動
物体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに相当する位置にマ
イク８０１，８０２をそれぞれ配置すると共に、当該模
擬動物体８０３の口８０３ｃの位置にスピーカ９０１配
置し、このスピーカ９０１からガイダンスなどを出力す
る構成とすることにより、雑音除去部８０４が雑音除去
を行うために都合の良い条件を満たすことができ、雑音
が効率よく除去された音声を、音声認識装置やテレビ会
議装置等の音声利用機器に入力することができる。
物体８０３の耳８０３ａ，８０３ｂに相当する位置にマ
イク８０１，８０２をそれぞれ配置すると共に、当該模
擬動物体８０３の口８０３ｃの位置にスピーカ９０１配
置し、このスピーカ９０１からガイダンスなどを出力す
る構成とすることにより、雑音除去部８０４が雑音除去
を行うために都合の良い条件を満たすことができ、雑音
が効率よく除去された音声を、音声認識装置やテレビ会
議装置等の音声利用機器に入力することができる。
【００８０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、疑
似マイクロホンという技術思想を導入したことにより、
少なくとも２本のマイクロホンと話者の位置関係を話者
に意識させずに制限でき、雑音除去機能を有効に作用さ
せることができる。
似マイクロホンという技術思想を導入したことにより、
少なくとも２本のマイクロホンと話者の位置関係を話者
に意識させずに制限でき、雑音除去機能を有効に作用さ
せることができる。
【００８１】また本発明によれば、少なくとも２本のマ
イクロホンに対し、雑音源となるスピーカの配置位置を
考慮して、マイクロホンとスピーカの位置関係を制限で
きるようにしたとにより、マイクロホンにより入力され
る音声とスピーカから出力される音波との分離が容易と
なり、雑音除去機能を有効に作用させることができる。
イクロホンに対し、雑音源となるスピーカの配置位置を
考慮して、マイクロホンとスピーカの位置関係を制限で
きるようにしたとにより、マイクロホンにより入力され
る音声とスピーカから出力される音波との分離が容易と
なり、雑音除去機能を有効に作用させることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入力装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入力装置を備えた音声認識装置の概略構成を示す
ブロック図。
き音声入力装置を備えた音声認識装置の概略構成を示す
ブロック図。
【図３】図２中の音声認識部２２０のブロック構成図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入力装置を備えたハンズフリー電話装置の概略構
成を示すブロック図。
き音声入力装置を備えたハンズフリー電話装置の概略構
成を示すブロック図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第７の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第８の実施形態に係る雑音除去機能付
き音声入力装置の概略構成を示すブロック図。
き音声入力装置の概略構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第９の実施形態に係る雑音除去機能
付き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
付き音声入出力装置の概略構成を示すブロック図。
１０１，１０２，８０１，８０２…マイク（マイクロホ
ン） １０３，６０３…疑似マイク １０４，８０４…雑音除去部（ビームフォーマ型雑音除
去部） ２１０，３１０…音声入力装置 ２２０…音声認識部 ３２０…電話装置本体 ４０１，５０１，５０２，６０１，９０１…スピーカ ８０３…模擬動物体 Ｘ，Ｚ…平面 Ｙ…三角形
ン） １０３，６０３…疑似マイク １０４，８０４…雑音除去部（ビームフォーマ型雑音除
去部） ２１０，３１０…音声入力装置 ２２０…音声認識部 ３２０…電話装置本体 ４０１，５０１，５０２，６０１，９０１…スピーカ ８０３…模擬動物体 Ｘ，Ｚ…平面 Ｙ…三角形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 3/00 ３２０ 5/027 Ａ (72)発明者 小野木 智宏 東京都青梅市新町３丁目３番地の１ 東芝 コンピュータエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5D011 AA02 AB12 AB13 5D015 DD02 EE05 5D018 BB23 5D020 BB07
Claims (12)
- 【請求項１】 音声を入力するための少なくとも２本の
マイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音
声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑
音除去手段とを備えた雑音除去機能付き音声入力装置に
おいて、 前記少なくとも２本のマイクロホンが面対称となる対称
面上に疑似マイクロホンを設けたことを特徴とする雑音
除去機能付き音声入力装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の雑音除去機能付き音声入
力装置と、 前記音声入力装置により入力された音声を認識するため
の音声認識手段とを具備することを特徴とする音声認識
装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の雑音除去機能付き音声入
力装置と、 音声の送受信を行う電話装置本体であって、前記音声入
力装置により入力された音声を送話先に送信する電話装
置本体とを具備することを特徴とするハンズフリー電話
装置。 - 【請求項４】 音声を入力するための少なくとも２本の
マイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音
声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑
音除去手段と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音除
去機能付き音声入出力装置において、 前記少なくとも２本のマイクロホンが面対称となる対称
面上以外に前記スピーカを配置したことを特徴とする雑
音除去機能付き音声入出力装置。 - 【請求項５】 音声を入力するための少なくとも２本の
マイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音
声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑
音除去手段と、少なくとも２個の音響出力用のスピーカ
とを備えた雑音除去機能付き音声入出力装置において、 前記少なくとも２本以上のマイクロホンが面対称となる
対称面に対して面対称から外れる位置に前記少なくとも
２個のスピーカを配置したことを特徴とする雑音除去機
能付き音声入出力装置。 - 【請求項６】 音声を入力するための２本のマイクロホ
ンと、前記マイクロホンにより入力された音声に含まれ
る雑音を除去するためのビームフォーマ型雑音除去手段
と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音除去機能付き
音声入出力装置において、 前記２本のマイクロホンが面対称となる対称面上に疑似
マイクロホンを設けると共に、 前記２本のマイクロホンと前記疑似マイクロホンが作る
三角形の外側に前記スピーカを配置したことを特徴とす
る雑音除去機能付き音声入出力装置。 - 【請求項７】 音声を入力するための２本のマイクロホ
ンと、前記マイクロホンにより入力された音声に含まれ
る雑音を除去するためのビームフォーマ型雑音除去手段
と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音除去機能付き
音声入出力装置において、 前記２本のマイクロホンが面対称となる対称面上に疑似
マイクロホンを設けると共に、 前記２本のマイクロホンと前記疑似マイクロホンが作る
平面上以外に前記スピーカを配置したことを特徴とする
雑音除去機能付き音声入出力装置。 - 【請求項８】 音声を入力するための少なくとも２本の
マイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音
声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑
音除去手段とを備えた雑音除去機能付き音声入力装置に
おいて、 人を含む動物を模した模擬動物体を備え、 前記模擬動物体の耳に相当する位置に前記少なくとも２
本のマイクロホンを配置したことを特徴とする雑音除去
機能付き音声入力装置。 - 【請求項９】 音声を入力するための少なくとも２本の
マイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音
声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑
音除去手段と、音響出力用のスピーカとを備えた雑音除
去機能付き音声入力装置において、 人を含む動物を模した模擬動物体を備え、 前記模擬動物体の耳に相当する位置に前記少なくとも２
本のマイクロホンを配置し、且つ前記模擬動物体の口に
相当する位置に前記スピーカを配置したことを特徴とす
る雑音除去機能付き音声入力装置。 - 【請求項１０】 音声を入力するための少なくとも２本
のマイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された
音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型
雑音除去手段と、音響出力用のスピーカとを備えたシス
テムにおけるマイクロホン・スピーカ配置方法であっ
て、 前記少なくとも２本のマイクロホンが面対称となる対称
面上以外に前記スピーカを配置したことを特徴とするマ
イクロホン・スピーカ配置方法。 - 【請求項１１】 音声を入力するための少なくとも２本
のマイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された
音声に含まれる雑音を除去するためのビームフォーマ型
雑音除去手段と、少なくとも２個の音響出力用のスピー
カとを備えたシステムにおけるマイクロホン・スピーカ
配置方法であって、 前記少なくとも２本以上のマイクロホンが面対称となる
対称面に対して面対称から外れる位置に前記少なくとも
２個のスピーカを配置したことを特徴とするマイクロホ
ン・スピーカ配置方法。 - 【請求項１２】 音声を入力するための２本のマイクロ
ホンと、前記マイクロホンにより入力された音声に含ま
れる雑音を除去するためのビームフォーマ型雑音除去手
段と、音響出力用のスピーカとを備えたシステムにおけ
るマイクロホン・スピーカ配置方法であって、 前記２本のマイクロホンが面対称となる対称面上に疑似
マイクロホンを配置すると共に、 前記２本のマイクロホンと前記疑似マイクロホンが作る
平面上以外に前記スピーカを配置したことを特徴とする
マイクロホン・スピーカ配置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11021308A JP2000221999A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11021308A JP2000221999A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000221999A true JP2000221999A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12051531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11021308A Withdrawn JP2000221999A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 雑音除去機能付き音声入力装置及び音声入出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000221999A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567678B2 (en) | 2003-05-02 | 2009-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microphone array method and system, and speech recognition method and system using the same |
| JP2017011754A (ja) * | 2016-09-14 | 2017-01-12 | ソニー株式会社 | 耳孔装着型収音装置、信号処理装置、収音方法 |
| JP2021033030A (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 沖電気工業株式会社 | 音声処理装置 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11021308A patent/JP2000221999A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567678B2 (en) | 2003-05-02 | 2009-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microphone array method and system, and speech recognition method and system using the same |
| JP2017011754A (ja) * | 2016-09-14 | 2017-01-12 | ソニー株式会社 | 耳孔装着型収音装置、信号処理装置、収音方法 |
| JP2021033030A (ja) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 沖電気工業株式会社 | 音声処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051104 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060809 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060814 |