JP2001117587A - マイクロホンアレイを有するボイス制御システム - Google Patents

マイクロホンアレイを有するボイス制御システム

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 比較的遠い距離からのボイス入力の場合でも
十分な音声認識を可能とするボイス制御システムを提供
する。 【解決手段】 信号処理ユニットは、それぞれ異なった
機器に設けられたマイクロホンＭＴＶ１，ＭＴＶ２，Ｍ
ＬＳ１，ＭＬＳ２から検出された各サウンド信号の異な
ったスケーリング又は処理によって、ユーザの夫々の位
置を考慮に入れる。さらに、この信号は、スピーカＬＳ
１，ＬＳ２によって出力されるサウンド信号に関して補
正される。このように処理された信号は、音声認識ユニ
ットへ供給され単語へ変換される。その後、これらの単
語に対応する命令がシステムを制御するためのシステム
マネージャへ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロホンアレ
イを有し、特に消費者電子機器に属する機器を制御する
ために使用されうるボイス制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイス制御システムは、多くの技術分野
において使用される。この場合、話された単語は、通常
は１つ以上のマイクロホンによってまずサウンド信号と
して検出され、次に音声認識システムに供給される。こ
の場合、音声認識は通常は音響モデル及び音声モデルに
基づく。音響モデルは多数の音声パターンを利用し、話
された単語に音響的に最もよく一致する単語を示すため
に数学アルゴリズムが使用される。音声モデルは或る単
語が通常使用される文脈及び頻度を確かめるために多数
の文書サンプルを用いる解析に基づく。かかる音声認識
システムは、個々の単語だけでなく、高い認識率で流暢
に話された文章も認識することを可能とする。しかしな
がら、無視できないほどの背景雑音が存在する場合、認
識率は大きく低減する。
【０００３】かかる音響的な妨害の影響に対する強さは
様々な方法で高められうる。従って、コンピュータ用の
ディクテーションシステムでは、ヘッドセット枠体に設
けられたマイクロホンは、話者の口のすぐ前方に固定さ
れている。これらのシステムでは、非常に一定の信号、
そして或る状況ではかなりの認識率は、口のすぐ近傍で
しか達成できない。同様に、遠隔制御装置に一体化され
たマイクロホンに向かって操作命令を話すことによって
テレビジョン受像機を制御することが知られている。し
かしながら、この場合も、遠隔制御装置は使用者の口の
すぐ前方に保持されねばならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的遠い
距離からのボイス入力の場合でも十分な妨害に対する安
全性を可能とするボイス制御システムを提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載のシステムによって達成される。比較的遠くからのボ
イス制御を可能とするため、ボイス信号は妨害的な背景
信号から分離されねばならない。これは、２つ以上のマ
イクロホンを含むマイクロホンアレイを用いて空間に分
離することによって行われうる。この場合、マイクロホ
ンアレイの個々のマイクロホンが可能な限り大きな距離
に亘って空間的に分散されることが有利である。しかし
ながら、個々の消費者電子機器では、個々のマイクロホ
ンの間の距離は機器の寸法により制限され、例えばテレ
ビジョン受像機の場合は１メートル以下に制限される。
【０００６】原理的に、本発明によるボイス制御システ
ムは、ボイス命令を電気信号へ変換する複数のマイクロ
ホンと、上記電気信号を操作命令へ変換する中央音声認
識ユニットとを有し、上記マイクロホンは、上記マイク
ロホンによって発生される信号が上記中央音声認識ユニ
ットへ伝送されうるよう相互に接続された異なった機器
間で分散される。
【０００７】この場合、機器は、特に有利にはＩＥＥＥ
１３９４バスである双方向網を介して接続されることが
有利である。
【０００８】システムは、１つ以上のマイクロホンが消
費者再生電子機器、特にテレビジョン受像機に一体化さ
れ、１つ以上の更なるマイクロホンが外部スピーカに一
体化される場合に特に有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付の図面を参照
して説明する。
【００１０】図１は、本発明によるシステムを概略的に
示す図である。２つの外部スピーカＬＳ１，ＬＳ２がテ
レビジョン受像機ＴＶに接続される。テレビジョン受像
機の内部スピーカ（図示せず）は、外部スピーカと共
に、マルチチャネルオーディオ信号のサラウンドサウン
ド再生、例えばＭＰＥＧ２又はＡＣ３標準に準拠する対
応するディジタルオーディオ信号の再生を可能とする。
本例では、外部スピーカはFireWireとも称されるＩＥＥ
Ｅ１３９４バスを介してテレビジョン受像機に接続され
ているが、適当なサラウンドサウンド受信器に接続され
てもよい。ＩＥＥＥ１３９４バスを使用することは、異
なる機器間で高速データ伝送及び通信を可能とするため
有利である。更に、能動スピーカの場合、このバスを介
して同時に電力が供給されうる。
【００１１】ボイス信号の検出のため、マイクロホンア
レイが設けられる。マイクロホンアレイはテレビジョン
受像機に一体化された２つのマイクロホンＭＴＶ１及び
ＭＴＶ２を含み、マイクロホンＭＬＳ１及びＭＬＳ２は
スピーカ筐体に一体化される。これらのマイクロホン
は、検出されたサウンド信号を電気信号へ変換し、この
電気信号は増幅器によって増幅され、ＡＤ変換器によっ
てディジタル信号へ変換し、信号処理ユニットへ供給さ
れる。本例では、外部スピーカからの信号は同様にＩＥ
ＥＥ１３９４バスを介してテレビジョン受像機の中の信
号処理ユニットへ供給される。上記信号処理ユニット
は、検出されたサウンド信号の異なったスケーリング又
は処理によって、ユーザの夫々の位置を考慮に入れる。
更に、マイクロホン信号は、スピーカによって出力され
るサウンド信号に関して補正されうる。このようにして
処理される信号は次に、電気信号を単語へ変換する音声
認識ユニットへ供給される。最後に、これらの単語に対
応する命令がシステムを制御するためのシステムマネー
ジャへ供給される。
【００１２】信号処理ユニットによる検出されたサウン
ド信号のスケーリング又は処理は、マイクロホンの空間
的な配置がわかっていることを必要とする。これは、テ
レビジョン筐体に一体化されたマイクロホンの場合は製
造者によって既知である。これに対して、スピーカ内に
配置されたマイクロホンの場合、テレビジョン受像機に
対する位置が決められねばならない。これは、対応する
画面メニューを介して決められる値の測定及び入力によ
ってなされる。しかしながら、測定及び構成動作は、試
験信号トーンがスピーカによって再生され、マイクロホ
ンによって検出され、マイクロホンの位置が様々な伝搬
遅延から決定されることによっても行われうる。
【００１３】テレビジョン受像機に一体化された２つの
マイクロホンは有利に夫々の機器の筐体の左側及び右側
に収容されうる。しかしながら、マイクロホンの数及び
更なるマイクロホンの数は２つに限られるものではな
い。マイクロホンが一体化される多数の組み合わせが考
えられる。このようにマイクロホンは、テレビジョンで
はなく、又は、テレビジョンに加えて、ビデオレコー
ダ、ＤＶＤプレーヤ、又は遠隔制御器に一体化されう
る。また、マイクロホンを異なった部屋に配置された機
器に内蔵することも可能である。
【００１４】更に、機器の接続はバスシステムに限られ
るものではない。従って、例えば、図１の実施例のスピ
ーカが無線信号によって駆動されることも考えられる。
しかしながら、この場合、個々のスピーカは無線受信器
のほかに無線送信器も有さねばならない。
【００１５】本発明は、例えば、テレビジョン受像機、
ビデオレコーダ、ＤＶＤプレーヤ、衛星受信器、テレビ
ジョン／ビデオの組合せ、オーディオ装置、又はパーソ
ナルコンピュータ又は家庭用機器の同様の完全なオーデ
ィオシステムといった消費者電子機器に属する広範な機
器のボイス作動遠隔制御のために使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロホンアレイを用いたボイ
ス制御のための配置を示す図である。
【符号の説明】
ＭＬＳ１、ＭＬＳ２ マイクロホン ＬＳ１、ＬＳ２ 外部スピーカ ＴＶ テレビジョン受像機 ＭＴＶ１、ＭＴＶ２ マイクロホン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボイス命令を電気信号へ変換する複数の
    マイクロホンと、上記電気信号を操作命令へ変換する中
    央音声認識ユニットとを有するボイス制御システムであ
    って、 上記マイクロホンは、上記マイクロホンによって発生さ
    れる信号が上記中央音声認識ユニットへ伝送されうるよ
    う相互に接続された異なった機器間で分散されることを
    特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 上記機器は双方向網を介して接続される
    ことを特徴とする、請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 上記双方向網はＩＥＥＥ１３９４に基づ
    くことを特徴とする、請求項２記載のシステム。
  4. 【請求項４】 １つ以上のマイクロホンは特にテレビジ
    ョン受像機といった消費者再生電子機器に一体化され、
    １つ以上の更なるマイクロホンは外部スピーカに一体化
    されることを特徴とする、請求項１記載のシステム。
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