JP2007267331A

JP2007267331A - 発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステム

Info

Publication number: JP2007267331A
Application number: JP2006093268A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sato; 清佐藤; Mitsugi Sawa; 貢澤; Naoki Mizukami; 直樹水上; Ayako Suzuki; 綾子鈴木; Kakuichi Shiomi; 格一塩見
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Electronic Navigation Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Electronic Navigation Research Institute
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】環境雑音レベルが高い状況においても再現性が高く、かつ十分な信頼性を有する、発話音声分析システムによる発話分析に対応する音声信号を得ることができる発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムを提供する。
【解決手段】コンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、利用者が装着する骨伝導マイクロフォン１と、この骨伝導マイクロフォン１からの信号によってトリガーされ、前記利用者の発話時間を識別するスイッチ４と、前記利用者に対して設置されるとともに、前記スイッチ４に接続される通常のマイクロフォン２と、前記スイッチ１の出力側に接続される発話音声分析装置５とを備え、前記スイッチ１の動作により前記通常のマイクロフォン２からの信号の制御を行い、前記発話音声分析装置５に対して、前記通常のマイクロフォン２により収集される音声信号の中から、分析対象となる音声信号のみを入力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発話音声から発話者の覚醒状態（脳活性状態）を評価することを目的とする発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォン装置に関するものである。

従来、この分野の技術としては、
（１）雑音を除去し、発話者のみの音声データを取得する音声処理装置が本願発明者によって提案されている（下記特許文献１参照）。

（２）運転士の声で業務の集中力を判断する覚醒度評価法が本願発明者によって提案されている（下記非特許文献１参照）。

（３）被検者にストレスを与えない状態で、就寝中の被検者の呼吸音や鼾音などの呼吸器系の音から、身体反応情報を正確に収集することができるシステムが本願発明者によって提案されている（下記特許文献２参照）。

上記したように、発話者の音声に基づいて発話者の覚醒状態（脳活性状態）を評価することができるが、環境雑音レベルが高い状況での発話音声の収集には問題がある。しかし、音声による意思疎通等の通常の目的であれば、骨伝導マイクロフォン（骨伝導ピックアップ）が使用可能である。
特許第３５１２３９８号公報特開２００５−６６０２７号公報佐藤清，「発話音声を用いた覚醒度評価法」，ＲＲＲ，２００５．１０，ｐｐ．１４−１７

しかしながら、骨伝導マイクロフォンは、ダイナミック・マイクロフォンやコンデンサー・マイクロフォン等の通常のマイクロフォンに比較して、その構造上の制限からも帯域特性が平坦ではないといった問題があった。

また、発話音声の収集を通常のマイクロフォンで行う場合、環境雑音はその音声から算出される診断値の信頼性を低下させるが、実験的な事実として、骨伝導マイクロフォンを用いた場合よりはマイクロフォンの個体差の影響が少ない診断値を与える場合が比較的多く存在することが確認されている。

発話音声と非発話音声等環境雑音との識別は、音声認識技術によっても一部の目的に対するものとしては実現可能であるが、十分な話者識別機能が実現されていない場合、対象とする発話者の発話音声と、環境における他者による雑音としての発話音声を識別することは容易ではない。

本発明は、上記状況に鑑みて、環境雑音レベルが高い状況におても再現性が高く、かつ十分な信頼性を有する、発話音声分析システムによる発話分析に対応する音声信号を得ることができる発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕コンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、利用者が装着する骨伝導マイクロフォンと、この骨伝導マイクロフォンからの信号によってトリガーされ、前記利用者の発話時間を識別するスイッチと、前記利用者に対して設置されるとともに、前記スイッチに接続される通常のマイクロフォンと、前記スイッチの出力側に接続される発話音声分析装置とを備え、前記スイッチの動作により前記通常のマイクロフォンからの信号の制御を行い、前記発話音声分析装置に対して、前記通常のマイクロフォンにより収集される音声信号の中から、分析対象となる音声信号のみを入力することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォン１台に、利用者ごとに骨伝導マイクロフォンを複数用いることにより、同時に複数の発話音声が重ならない状況では、多数の利用者の発話を発話者ごとに分離して、発話音声分析装置の入力とすることを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンは広帯域高忠実度型マイクロフォンであることを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンはダイナミック・マイクロフォンであることを特徴とする。

〔５〕上記〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンはコンデンサー・マイクロフォンであることを特徴とする。

〔６〕上記〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記骨伝導マイクロフォンと通常のマイクロフォンをバンドとアームを介して一体化することを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。

（１）環境雑音レベルが高い状況におても再現性が高く、かつ十分な信頼性を有する、発話音声分析システムによる発話分析に対応する音声信号を得ることができる。

（２）通常のマイクロフォン１台に、利用者ごとに骨伝導マイクロフォンを複数用いることにより、同時に複数の発話音声が重ならない状況では、多数の利用者の発話を発話者ごとに分離して、発話音声分析装置の入力とすることができる。

本発明の発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムは、利用者が装着する骨伝導マイクロフォンと、この骨伝導マイクロフォンからの信号によってトリガーされ、前記利用者の発話時間を識別するスイッチと、前記利用者に対して設置されるとともに、前記スイッチに接続される通常のマイクロフォンと、前記スイッチの出力側に接続される発話音声分析装置とを備え、前記スイッチの動作により前記通常のマイクロフォンからの信号の制御を行い、前記発話音声分析装置に対して、前記通常のマイクロフォンにより収集される音声信号の中から、分析対象となる音声信号のみを入力する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施例を示す発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムのブロック図である。

この図において、１は利用者が装着する骨伝導マイクロフォン、２は利用者が設置する通常のマイクロフォン、３は発話音声処理装置、４はその発話音声処理装置３内のスイッチ、５は発話音声分析装置である。

そこで、骨伝導マイクロフォン１からの信号と、利用者が設置する通常のマイクロフォン２からの音声信号はともに、スイッチ４の入力側に接続されており、通常のマイクロフォン２からの音声信号は、骨伝導マイクロフォン１からの信号によって制御される。その制御された音声信号がスイッチ４の出力側から発話音声処理装置５に送られる。

なお、骨伝導マイクロフォン１は、例えば、利用者の喉の周辺部に装着し、それにより、音声が振動に変わり、その音声による振動を圧電型のマイクロフォンでピックアップする。

上記したように、利用者が装着する骨伝導マイクロフォン１からの信号によって、スイッチ１が制御されるので、通常のマイクロフォン３からの音声信号は、スイッチ１の動作により、発話音声分析装置４に対して、前記通常のマイクロフォン３により収集される音声信号の中から、分析対象となる音声信号のみを入力することができる。

このコンビネーション・マイクロフォン装置を利用すれば、対話音声の分析等において、スイッチとなる信号を生成する骨伝導マイクロフォンの利用者の音声を、発話時間のみを分離し、発話音声分析装置に対する入力信号とすることが可能である。

図２は本発明の第２実施例を示す発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムのブロック図である。

この図において、１１〜１３は利用者Ａ〜Ｃのそれぞれに装着される骨伝導マイクロフォン、１４は利用者Ａ〜Ｃのそれぞれに共通的に配置される通常のマイクロフォン（広帯域高忠実度型マイクロフォン）、１５は発話音声処理装置、１６はその発話音声処理装置１５内のスイッチ、１７は発話音声分析装置である。

この実施例では、通常の広帯域高忠実度型マイクロフォン１４の１台に、複数の利用者がそれぞれ装着する骨伝導マイクロフォン１１〜１３を用いることで、同時に複数の利用者の発話音声が重ならない状況では、多数の利用者の発話を発話者別に分離して、発話音声分析装置１７の入力とすることも可能となる。

図３は本発明の実施例を示す骨伝導マイクロフォンと通常のマイクロフォンとが一体化されたマイクロフォン装置の構成図、図４はそのマイクロフォン装置を装着した状態を示す図である。

これらの図において、２１はバンド、２２は耳元に配置される骨伝導マイクロフォン、２３はイアーパッド、２４はイアーパッド２３から伸びるアーム、２５はアーム２４の先端に配置され、アーム２４の調整により位置を自在に調整できる通常のマイクロフォンである。

このように構成することにより、本発明のマイクロフォン装置がコンパクトになり、使い勝手が良いものになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムは、再現性高く、かつ十分な信頼性を有する、音声信号を得ることができる発話音声分析システムに利用可能である。

本発明の実施例を示す発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムのブロック図である。本発明の他の実施例を示す発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステムのブロック図である。本発明の実施例を示す骨伝導マイクロフォンと通常のマイクロフォンとが一体化されたマイクロフォン装置の構成図である。図３に示すマイクロフォン装置を装着した状態を示す図である。

符号の説明

１，１１〜１３，２２骨伝導マイクロフォン
２，２５通常のマイクロフォン
３，１５発話音声処理装置
４，１６スイッチ
５，１７発話音声分析装置
１４通常のマイクロフォン（広帯域高忠実度型マイクロフォン）
２１バンド
２３イアーパッド
２４アーム

Claims

（ａ）利用者が装着する骨伝導マイクロフォンと、
（ｂ）該骨伝導マイクロフォンからの信号によってトリガーされ、前記利用者の発話時間を識別するスイッチと、
（ｃ）前記利用者に対して設置されるとともに、前記スイッチに接続される通常のマイクロフォンと、
（ｄ）前記スイッチの出力側に接続される発話音声分析装置とを備え、
（ｅ）前記スイッチの動作により前記通常のマイクロフォンからの信号の制御を行い、前記発話音声分析装置に対して、前記通常のマイクロフォンにより収集される音声信号の中から、分析対象となる音声信号のみを入力することを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。
請求項１記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォン１台に、利用者ごとに骨伝導マイクロフォンを複数用いることにより、同時に複数の発話音声が重ならない状況では、多数の利用者の発話を発話者ごとに分離して、発話音声分析装置の入力とすることを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。
請求項２記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンは広帯域高忠実度型マイクロフォンであることを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。
請求項１、２又は３記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンはダイナミック・マイクロフォンであることを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。
請求項１、２又は３記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記通常のマイクロフォンはコンデンサー・マイクロフォンであることを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。
請求項１、２又は３記載のコンビネーション・マイクロフォンシステムにおいて、前記骨伝導マイクロフォンと通常のマイクロフォンをバンドとアームを介して一体化することを特徴とするコンビネーション・マイクロフォンシステム。