JP2001125594A - ボイス制御のためにマイクロホンの指向特性を適合させる装置 - Google Patents

ボイス制御のためにマイクロホンの指向特性を適合させる装置

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JP2001125594A JP2000277686A JP2000277686A JP2001125594A JP 2001125594 A JP2001125594 A JP 2001125594A JP 2000277686 A JP2000277686 A JP 2000277686A JP 2000277686 A JP2000277686 A JP 2000277686A JP 2001125594 A JP2001125594 A JP 2001125594A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的遠い距離からのボイス入力の場合でも
十分な妨害に対する安全性を可能とするボイス制御のた
めの装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ボイス制御システムは様々な技術分野で
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検出され、次に検出され
た信号から最も高い確率の単語を決定する音声認識シス
テムに供給される。音響的な妨害の影響に対する強さ
は、話者の口のすぐ前方にマイクロホンを固定又は保持
することで高められうる。本発明は、指向性マイクロホ
ン又はマイクロホンアレイ（Ｍ１，Ｍ２）を用いて妨害
的な背景信号を空間に分離することによって、比較的遠
くからのボイス制御を可能とする。この場合、指向特性
はユーザの位置を検出する手段（ＩＲ，ＶＲ、ＣＩＲ）
が設けられることによって適合される。このために１つ
以上の赤外線動き検出器が使用されることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイス制御のため
にマイクロホンの指向特性を適合させるための、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
る装置に関する。
【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のための装置を提供するこ
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
載の装置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、指向性マイクロホ
ン又は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。し
かしながら、ボイス入力中に、ユーザが例えば機器の前
方の中央といった限られた領域にいることを制限される
のではなく、室内を自由に移動することを可能とするこ
とを目的とするのであれば、これらのマイクロホンアレ
イの指向特性は適合されねばならない。この適合のため
に、マイクロホン信号自体が使用されうる。この場合、
対応する信号の有無をまず検出せねばならず、次にマイ
クロホンアレイは対応して適合され、その後で満足のい
く音声認識が開始する。しかしながら、この一連の過程
は多くの秒数を必要とし、即ち最初の音節又は単語が認
識されえない。
【０００６】原理的に、本発明のボイス作動遠隔制御装
置のための装置は、ボイス命令を電気信号へ変換する１
つ以上のマイクロホンと、これらの電気信号を操作命令
へ返還する音声認識ユニットと、ユーザの位置を検出
し、マイクロホンの指向特性をユーザの位置に適合させ
るために使用されうる信号を発生する手段とを有する。
【０００７】別々の検出手段を使用することは、ユーザ
の位置の迅速な検出により、命令の最初の音節又は単語
が検出され認識されることを常に可能とするという利点
を有する。原理的に、全ての十分に迅速な検出手段がこ
の目的に適している。
【０００８】ユーザの位置を検出する手段は、有利には
１つ以上の赤外線動き検出器を有する。同様に、ユーザ
の位置を検出する手段が、赤外線動き検出器に加えて、
又は、赤外線動き検出器の代わりに電気接点を有するこ
とが有利である。望ましくは、ユーザの位置に向けられ
る指向性マイクロホンが設けられうる。本発明による装
置は、消費者電子機器に一体化されることが特に有利で
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、例えばテレビジョン受像機、ビデ
オレコーダ、又はＤＶＤプレーヤに一体化されうるよう
に、本発明による装置を概略的に示す図である。ユーザ
が使用命令を発行する前にユーザの位置を検出するため
に、赤外線位置検出器が設けられる。赤外線位置検出器
は、対象又は人物によって放射される赤外線放射の強度
が夫々の温度に依存するという原理に基づく。赤外線位
置検出器は、当業者によって周知であり従ってここでは
詳述されない多数の赤外線検出器ＩＲを有する。これ
は、単一の検出器はユーザの存在又は動きのみを決定し
うるが、位置を決定できないからである。解像度につい
ての要件に依存して、装置は複数の個々の検出器、又は
赤外線又は熱画像カメラに使用されるのと同じ種類の配
列を含みうる。この場合、観察範囲は、レンズ又はレン
ズの組み合わせ（図示せず）によって影響を受けうる。
赤外線検出器によって赤外線放射から得られる電気信号
は、次に増幅器Ｖ３によって増幅され、制御ユニットＣ
ＩＲに渡され、制御ユニットＣＩＲにおいて検出された
信号から位置が決定され、適切であればユーザの動きの
方向も決定される。
【００１１】ボイス信号の検出のために、２つのマイク
ロホンＭ１及びＭ２を有するマイクロホンアレイが設け
られる。マイクロホンは、検出されたサウンド信号を電
気信号に変換し、電気信号はまず増幅器Ｖ１及びＶ２に
よって増幅され、次に信号処理ユニットＰＲＯＣに供給
される。信号処理ユニットは次に、検出されたサウンド
信号の異なる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。このようにして処理された信
号は次に、電気信号を単語へ変換する音声認識ユニット
ＲＥＣに供給される。最後に、これらの単語に対応する
命令はシステムを制御するシステムマネージャＣＳＹＳ
に供給される。
【００１２】２つのマイクロホンを有するマイクロホン
アレイでは、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
イクロホンアレイは２つのマイクロホンに限られるもの
ではなく、２つ以上のマイクロホンを有しても良い。同
様に、はっきりした指向特性を有する指向性マイクロホ
ンを使用し、検出されたユーザの位置に依存して回転さ
せることも可能である。
【００１３】基本的な設定では、機器が設置された部屋
の入口領域の方向に向けられることが可能であることが
有利である。これにより、機器はユーザが部屋に入ると
同時にすぐに使用する準備ができる。
【００１４】複数の可能なユーザが検出されれば、様々
な過程が考えられる。例えば、指向特性は最初に検出さ
れたユーザに対して常に適合され、それによりマイクロ
ホンアレイはこのユーザを追跡するようにされてもよ
い。同様に、マイクロホンアレイは最初にボイス入力を
行なったユーザを追跡してもよい。更に、異なった可能
なユーザ間で向きを定期的に切り換えてもよい。最後
に、ユーザのペットに対して向けられないよう、検出さ
れた対象の大きさが評価されうる。
【００１５】更に、赤外線検出器を用いる代わりに、部
屋に入るユーザをドア又は照明のスイッチに対する接触
によって検出することが考えられる。最後に、かかる接
触と、赤外線検出の組み合わせが可能である。
【００１６】更なる実施例によれば、検出手段は、機器
がオフとされた状態で連続的に作動されうる。ユーザが
検出されると、マイクロホンの指向特性のみが適合さ
れ、音声認識ユニットがオンとされる。使用命令、特に
制御されるべき機器をオンとする命令が生ずると、機器
の残る機能グループもまた作動される。このようにし
て、機器は、低い電力出力で連続的に利用される準備が
できている。
【００１７】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】本発明によるボイス制御のための装置を示す図
である。
【符号の説明】
Ｍ１、Ｍ２ マイクロホン Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 増幅器 ＩＲ 赤外線検出器

Claims (5)

    【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１つ以
    上のマイクロホン（Ｍ１，Ｍ２）と、上記電気信号を操
    作命令へ変換する音声認識ユニット（ＲＥＣ）とを有す
    る、ボイス作動遠隔制御用の装置であって、 ユーザの位置を検出する手段（ＩＲ，Ｖ３，ＣＩＲ）が
    設けられ、上記ユーザの位置を検出する手段は上記１つ
    以上のマイクロホンの指向特性を上記ユーザの位置に適
    合させるために使用されうる信号を発生することを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項２】 上記ユーザの位置を検出する手段は１つ
    以上の赤外線動き検出器を有することを特徴とする、請
    求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記ユーザの位置を検出する手段は電気
    接点を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の
    装置。
  4. 【請求項４】 上記ユーザの位置に向けられる指向性マ
    イクロホンが設けられることを特徴とする、請求項１乃
    至３のうちいずれか一項記載の装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載
    の装置を有する消費者電子機器。
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