JP2011081383A - 動物−機械間音声相互作用システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動物−機械間音声相互作用システムは、単体または複数の動物によって生成される音を監視するための音モニタと、動物(複数可)によって生成される音において固有の音セグメントを識別する識別器(12)と、分析を行って各音セグメントにカテゴリを割り当てる音分析器(14、16)と、音分析器によって割り当てられたカテゴリに適した出力音を選択する出力音選択器(18)と、選択された出力音を動物(複数可)に出力する音出力部とを具備する。
【選択図】図2
Description
識別器12の性質および動作は、用途に応じて、とりわけ、センサ3の数および性質に応じて様々に変更することができる。
便宜上、所与のイベントに対応するセンサ信号セグメントセットを「イベントデータ」として割り当てる。特徴抽出器14は、識別器12によって識別された所与のイベントに対応する前処理済のセンサ出力信号の「特徴」、すなわち、記述子のセットを生成するように構成される。一般的には、「特徴」は、属性および属性に対応する値から成る。例えば、イベントに対応する音声信号セグメントの平均ピッチを確定する特徴は、属性<平均ピッチ>および値データ<28.4kHz>から成り得る。「値」は数である場合が多いが、これは必須ではない。例えば、可能性リストの中から選択されるアイテムとしてもよく、または関連する属性が当該イベントに関して真であるかまたは偽であるかを示すブール変数としてもよい。
−音信号波形の「継続」部分中に評価される音声セグメントのピッチ(フーリエ変換において最も顕著なピークを算出することによって導出される)、
−音声セグメントのエネルギー、
−セグメントの「雑音性(noisiness)」(例えば、スペクトルの平坦さから見出される)、
−「衝撃度(percussivity)」(例えば、波形の衝撃部(attack portion)のエネルギーを分析することによって見出される)、
−音の「音要素」(例えば、MFCC(Mel Frequency Cepstrum Coefficients)によってモデリングされる)、
−音声セグメントの周波数帯域、
−音声セグメントの持続時間、
−ゼロ交差数(ZCR:zero crossing rate)等。
本発明は、音声相互作用システム1によって出力することができる音の種類に関して特に限定はない。一般的には、音選択器18による選択に利用可能な出力音は、音声相互作用システム1の用途に応じて決まる。
上述したように、検出イベントの発生時に、音選択器18は、1つまたは複数の検出イベントのカテゴリを考慮に入れて様々な環境において出力すべき音のタイプを特定する応答プロトコルを含む制御プロトコルに基づいて、音声相互作用システム1によって出力される音を選択する。本発明は、応答プロトコルの性質に関して特に限定はない。一般的には、応答プロトコルの性質は、音声相互作用システム1の用途に応じて決まるが、ここでは、概論を挙げるに留める。
次に、カナリアの行動を調査するための科学的ツールとして構成された、本発明による相互作用システムの一例を説明する。この科学的ツールは概して、センサが音声センサ3A1つのみであることを除けば、図1および図2に示すものと同じモジュールから成る。
−第1の応答プロトコルによって、音選択器18に「自然複製モード」で相互作用システムを動作させた(すなわち、カナリアのAタイプの鳴き声の検出に応答してカナリアのAタイプの鳴き声を出力し、カナリアのBタイプの鳴き声の検出に応答してカナリアのBタイプの鳴き声を出力した)。
−第2の応答プロトコルによって、音選択器18に「自然逆モード」で相互作用システムを動作させた(すなわち、カナリアのAタイプの鳴き声の検出に応答してカナリアのBタイプの鳴き声を出力し、カナリアのBタイプの鳴き声の検出に応答してカナリアのAタイプの鳴き声を出力した)。
−第3の応答プロトコルによって、音選択器18に「人口複製モード」で相互作用システムを動作させた(すなわち、検出されたカナリアの鳴き声に対して同じタイプの鳴き声を出力するのだが、録音したそのままの鳴き声を出力する代わりに合成した出力音を用いた)。
−第4の応答プロトコルによって、音選択器18に「人口逆モード」で相互作用システムを動作させた(すなわち、検出されたカナリアの鳴き声に対して逆タイプの鳴き声を出力するのだが、録音したそのままの鳴き声を出力する代わりに合成した出力音を用いた)。
Claims (15)
- 音声センサを含む、単体または複数の動物を監視する1つまたは複数のセンサと、
前記センサによって出力された1つまたは複数の信号ストリームを処理して個々のイベントを識別する識別器と、
前記識別器によって識別されたイベントに対応する前記センサ信号ストリームを分析し、前記イベントにカテゴリを割り当てる分析器と、
前記分析器によって1つまたは複数の検出された各イベントに割り当てられた1つまたは複数のカテゴリを基に、イベント検出時に生成される出力音を選択する出力音選択器と、
前記選択された出力音を出力する音出力部と
を具備する動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項1に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
前記出力音選択器は、監視下にある前記単体または複数の動物の種に応じた出力音を選択する
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項1または2に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
前記出力音選択器は、録音された動物の音を出力用に選択する
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
前記分析器は、音声出力が望まれていないイベントの少なくとも1つのクラスを識別し、前記識別された少なくとも1つのクラスのイベント検出に応答した出力音の生成を規制する
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、さらに、
前記分割器によって検出されたイベントのシーケンスと、当該イベントのシーケンスに応じて前記出力音選択器によって出力用に選択された出力音とを記録することによって、当該動物−機械間音声相互作用システムと、前記単体または複数の動物との間の相互作用を記録する履歴記録部を具備する
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項5に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
前記出力音選択器は、前記履歴記録部によって記録された過去の相互作用を基に、所与のイベントに対する出力音を選択する
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
可搬性デバイスに実装される
動物−機械間音声相互作用システム。 - 請求項7に記載の動物−機械間音声相互作用システムであって、
前記可搬性デバイスは、前記単体または複数の動物に装着される
動物−機械間音声相互作用システム。 - 音声センサを含む1つまたは複数のセンサにより、単体または複数の動物を監視し、
前記センサによって出力された1つまたは複数の信号ストリームを処理して個々のイベントを識別し、
前記識別器によって識別されたイベントに対応する前記センサ信号ストリームを分析し、前記イベントにカテゴリを割り当て、
前記分析器によって1つまたは複数の検出された各イベントに割り当てられた1つまたは複数のカテゴリを基に、イベント検出時に生成される出力音を選択し、
前記選択された出力音を出力する
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - 請求項9に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法であって、
前記選択ステップは、監視下にある前記単体または複数の動物の種に応じた出力音を選択するステップを含む
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - 請求項9または10に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法であって、
前記選択ステップは、録音された動物の音を出力用に選択するステップを含む
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - 請求項9〜11のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法であって、
前記分析ステップは、音声出力が望まれていないイベントの少なくとも1つのクラスを識別し、前記識別された少なくとも1つのクラスのイベント検出に応答した出力音の生成を規制するステップを含む
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - 請求項9〜12のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法であって、さらに、
前記分割器によって検出されたイベントのシーケンスと、当該イベントのシーケンスに応じて前記出力音選択器によって出力用に選択された出力音とを記録することによって、前記機械および前記単体または複数の動物との間の相互作用を記録する
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - 請求項13に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法であって、
前記選択ステップは、前記履歴記録部によって記録された過去の相互作用を基に、所与のイベントに対する出力音を選択する
動物−機械間音声相互作用制御方法。 - コンピュータに、請求項9〜14のいずれか一項に記載の動物−機械間音声相互作用制御方法を実行させるプログラム。
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