JP3032546B2 - 車両用音声認識装置 - Google Patents
車両用音声認識装置Info
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- JP3032546B2 JP3032546B2 JP2074333A JP7433390A JP3032546B2 JP 3032546 B2 JP3032546 B2 JP 3032546B2 JP 2074333 A JP2074333 A JP 2074333A JP 7433390 A JP7433390 A JP 7433390A JP 3032546 B2 JP3032546 B2 JP 3032546B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、車両用音声認識装置、より詳細には、自動
車の中などの振動が起こる場所での音声認識技術に関す
る。
車の中などの振動が起こる場所での音声認識技術に関す
る。
従来技術 自動車などの車両において、自動車電話の発呼、オー
ディオ機器の制御、エアコンディショナーの制御、ナビ
ゲーションシステムの制御などのために、音声認識を用
いる場合、エンジン音やオーディオ機器の出力音などの
雑音が音声信号に混入したり、車両が振動した場合のマ
イクの振動などによる音響特性への影響など、多くの問
題が存在する。雑音に関する対策として一般的に行なわ
れている方法は、S.F.Bollをはじめとするスペクトラム
サブトラクション法、B.Widrowをはじめとするアダプテ
ィブノイズキャンセリングなどの雑音除去技術を用いる
方法である。
ディオ機器の制御、エアコンディショナーの制御、ナビ
ゲーションシステムの制御などのために、音声認識を用
いる場合、エンジン音やオーディオ機器の出力音などの
雑音が音声信号に混入したり、車両が振動した場合のマ
イクの振動などによる音響特性への影響など、多くの問
題が存在する。雑音に関する対策として一般的に行なわ
れている方法は、S.F.Bollをはじめとするスペクトラム
サブトラクション法、B.Widrowをはじめとするアダプテ
ィブノイズキャンセリングなどの雑音除去技術を用いる
方法である。
しかし、スペクトラムサブトラクション法は非定常の
雑音に弱く、アダプティブノイズキャンセリングは２入
力、即ち、２つの異なった場所にマイクを設置するの
で、２つの位置での雑音特性が異なってしまうような場
合、認識が困難であるという問題がある。
雑音に弱く、アダプティブノイズキャンセリングは２入
力、即ち、２つの異なった場所にマイクを設置するの
で、２つの位置での雑音特性が異なってしまうような場
合、認識が困難であるという問題がある。
車両の振動による雑音は、非定常、かつ、大きさも音
声信号の大きさと変らないほど大きなものであり、また
振動は車両内の位置によって異なることもあるので、従
来の方法では認識が非常に困難である。
声信号の大きさと変らないほど大きなものであり、また
振動は車両内の位置によって異なることもあるので、従
来の方法では認識が非常に困難である。
目的 本発明は、上述のごとき従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたもので、特に、車両のような振動が起こる場所で
も、誤認識せずに音声認識ができる車両用音声認識装置
を提供することを目的としてなされたものである。
れたもので、特に、車両のような振動が起こる場所で
も、誤認識せずに音声認識ができる車両用音声認識装置
を提供することを目的としてなされたものである。
構成 本発明は、上記目的を達成するために、音声を電気信
号に変換する音響電気信号変換手段と、前記音響電気信
号変換手段で得た電気信号を音声特徴量に変換する音声
特徴量抽出手段と、前記音声特徴量抽出手段で得た音声
特徴量を用いて音声認識する音声認識手段と、車両の振
動を測定する振動測定手段と、振動に対する雑音の特徴
量の相関関数を記憶する相関関数記憶手段と、前記振動
測定手段で得た振動の特徴量と前記相関関数記憶手段の
相関関数とから雑音の特徴量に変換する雑音特徴量抽出
手段と、前記振動測定手段により得られた振動の大きさ
と予め定めておいた閾値とを比較する比較手段とを備
え、前記比較手段で振動の大きさが閾値を超えた時、音
声認識手段への音声信号の入力をキャンセルし、それ以
外の場合は、前記雑音特徴量抽出手段で得た雑音の特徴
量を用いて前記音声特徴量抽出手段で得た音声特徴量か
ら振動の影響を補正してから音声認識することを特徴と
したものである。以下、本発明の実施例に基いて説明す
る。
号に変換する音響電気信号変換手段と、前記音響電気信
号変換手段で得た電気信号を音声特徴量に変換する音声
特徴量抽出手段と、前記音声特徴量抽出手段で得た音声
特徴量を用いて音声認識する音声認識手段と、車両の振
動を測定する振動測定手段と、振動に対する雑音の特徴
量の相関関数を記憶する相関関数記憶手段と、前記振動
測定手段で得た振動の特徴量と前記相関関数記憶手段の
相関関数とから雑音の特徴量に変換する雑音特徴量抽出
手段と、前記振動測定手段により得られた振動の大きさ
と予め定めておいた閾値とを比較する比較手段とを備
え、前記比較手段で振動の大きさが閾値を超えた時、音
声認識手段への音声信号の入力をキャンセルし、それ以
外の場合は、前記雑音特徴量抽出手段で得た雑音の特徴
量を用いて前記音声特徴量抽出手段で得た音声特徴量か
ら振動の影響を補正してから音声認識することを特徴と
したものである。以下、本発明の実施例に基いて説明す
る。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための構成
図、第２図は、その動作説明をするためのフローチャー
トで、図中、１は音響・電気信号変換器、２は音声特徴
量抽出部、３は振動・電気信号変換部、４は閾値記憶
部、５は比較部、６は音声入力キャンセル部、７は相関
関数記憶部、８は雑音特徴量抽出部、９は振動成分補正
部、10は音声認識部である。まず、音響・電気信号変換
器１で、マイクロフォンを用いて、雑音を含む音声の入
力を行ない、音声を音声信号ｓ（ｔ）に変換し、音声特
徴量抽出部２でBPF（バンドパスフィルタ）を用いて、
音声信号のスペクトラムＳ（ω）を求めると共に、振動
・電気信号変換部３で、車両もしくは音声認識装置の振
動の大きさｂ（ｔ）を測定し、予め閾値記憶部４で記憶
してあった閾値εと比較部５で比較し、ｂ（ｔ）＞εで
あれば、音声入力キャンセル部６に信号を送り、音声の
入力をキャンセルする。ｂ（ｔ）≦εであれば、雑音特
徴量抽出部８で、振動を振動に相当する雑音のスペクト
ラムＮ（ω）に変換し、振動成分補正部９で、音声特徴
量抽出部２から得た音声信号スペクトラムＳ（ω）を補
正し、音声認識部10で、音声認識を行う。
図、第２図は、その動作説明をするためのフローチャー
トで、図中、１は音響・電気信号変換器、２は音声特徴
量抽出部、３は振動・電気信号変換部、４は閾値記憶
部、５は比較部、６は音声入力キャンセル部、７は相関
関数記憶部、８は雑音特徴量抽出部、９は振動成分補正
部、10は音声認識部である。まず、音響・電気信号変換
器１で、マイクロフォンを用いて、雑音を含む音声の入
力を行ない、音声を音声信号ｓ（ｔ）に変換し、音声特
徴量抽出部２でBPF（バンドパスフィルタ）を用いて、
音声信号のスペクトラムＳ（ω）を求めると共に、振動
・電気信号変換部３で、車両もしくは音声認識装置の振
動の大きさｂ（ｔ）を測定し、予め閾値記憶部４で記憶
してあった閾値εと比較部５で比較し、ｂ（ｔ）＞εで
あれば、音声入力キャンセル部６に信号を送り、音声の
入力をキャンセルする。ｂ（ｔ）≦εであれば、雑音特
徴量抽出部８で、振動を振動に相当する雑音のスペクト
ラムＮ（ω）に変換し、振動成分補正部９で、音声特徴
量抽出部２から得た音声信号スペクトラムＳ（ω）を補
正し、音声認識部10で、音声認識を行う。
ここでは、スペクトラムを求める手段として、BPFを
用いているが、FFTやその他の技術を用いても実現可能
である。
用いているが、FFTやその他の技術を用いても実現可能
である。
振動・電気信号変換部３は、振動ピックアップを用い
て、振動の大きさを測定し、電気信号に変換するが、振
動ピックアップ以外の振動計測器を用いても実現可能で
ある。
て、振動の大きさを測定し、電気信号に変換するが、振
動ピックアップ以外の振動計測器を用いても実現可能で
ある。
第３図は、音声入力のキャンセル法の例を示す図で、
音声区間Ｔの間に振動の大きさｂ（ｔ）が閾値εを超え
た時、音声区間中の音声信号ｓ（ｔ）を全て０にし、音
声区間外でｂ（ｔ）が閾値を超えた場合は、ｂ（ｔ）が
閾値を超えている区間の音声信号ｓ（ｔ）を０にし、音
声認識部10で、音声区間でないと判定させることによ
り、誤認識しないようにする。なお、第３図では、音声
信号ｓ（ｔ）のかわりに、音声のパワーを用いている。
音声区間Ｔの間に振動の大きさｂ（ｔ）が閾値εを超え
た時、音声区間中の音声信号ｓ（ｔ）を全て０にし、音
声区間外でｂ（ｔ）が閾値を超えた場合は、ｂ（ｔ）が
閾値を超えている区間の音声信号ｓ（ｔ）を０にし、音
声認識部10で、音声区間でないと判定させることによ
り、誤認識しないようにする。なお、第３図では、音声
信号ｓ（ｔ）のかわりに、音声のパワーを用いている。
雑音特徴量抽出部８は、予め様々な振動に対するマイ
クロフォンから入力される雑音のスペクトラムを測定す
ることにより、振動に対する雑音のスペクトラムの相関
関数Ｈ（ω）を求めて相関関数記憶部７に記憶してお
き、振動・電気信号変換部３で電気信号に変換された振
動のスペクトラムＢ（ω）を求めてから、Ｂ（ω）とＨ
（ω）を乗算器を用いて、 Ｎ（ω）＝Ｂ（ω）・Ｈ（ω） という式で、振動を雑音のスペクトラムＮ（ω）に変換
する方法を用いる。
クロフォンから入力される雑音のスペクトラムを測定す
ることにより、振動に対する雑音のスペクトラムの相関
関数Ｈ（ω）を求めて相関関数記憶部７に記憶してお
き、振動・電気信号変換部３で電気信号に変換された振
動のスペクトラムＢ（ω）を求めてから、Ｂ（ω）とＨ
（ω）を乗算器を用いて、 Ｎ（ω）＝Ｂ（ω）・Ｈ（ω） という式で、振動を雑音のスペクトラムＮ（ω）に変換
する方法を用いる。
振動成分補正部９には、音声特徴量抽出部２で得られ
たスペクトラムＳ（ω）と、雑音特徴量抽出部８で得ら
れたスペクトラムＮ（ω）とを用いて、 Ｓ（ω）＝Ｓ（ω）−Ｎ（ω） という式で、振動による雑音の補正をする方法を用い
る。
たスペクトラムＳ（ω）と、雑音特徴量抽出部８で得ら
れたスペクトラムＮ（ω）とを用いて、 Ｓ（ω）＝Ｓ（ω）−Ｎ（ω） という式で、振動による雑音の補正をする方法を用い
る。
なお、音声認識部10には、例えば、「２値のTSPを用
いた単語音声認識システムの開発」（安田晴剛他、電気
学会論文誌C108巻、昭和63年10月号、p.858〜865）記載
の音声認識システムを用いるが、他の公知の音声認識シ
ステムを用いても実現可能である。
いた単語音声認識システムの開発」（安田晴剛他、電気
学会論文誌C108巻、昭和63年10月号、p.858〜865）記載
の音声認識システムを用いるが、他の公知の音声認識シ
ステムを用いても実現可能である。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、振
動の大きさが閾値以上になると音声の入力をキャンセル
するようにしてあるので、従来の方法よりも振動による
誤認識を起こす可能性が少なくなると共に、振動による
音響特性の影響を補正しているので、従来の方法よりも
振動下の認識率が向上するので、車両などの振動が起こ
る場所での音声認識が可能になる。
動の大きさが閾値以上になると音声の入力をキャンセル
するようにしてあるので、従来の方法よりも振動による
誤認識を起こす可能性が少なくなると共に、振動による
音響特性の影響を補正しているので、従来の方法よりも
振動下の認識率が向上するので、車両などの振動が起こ
る場所での音声認識が可能になる。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための構成図、
第２図は、その動作説明をするためのフローチャート、
第３図は、音声入力のキャンセルの仕方を説明するため
の図である。 １……音響・電気信号変換器、２……音声特徴量抽出
部、３……振動・電気信号変換部、４……閾値記憶部、
５……比較部、６……音声入力キャンセル部、７……相
関関数記憶部、８……雑音特徴量抽出部、９……振動成
分補正部、10……音声認識部。
第２図は、その動作説明をするためのフローチャート、
第３図は、音声入力のキャンセルの仕方を説明するため
の図である。 １……音響・電気信号変換器、２……音声特徴量抽出
部、３……振動・電気信号変換部、４……閾値記憶部、
５……比較部、６……音声入力キャンセル部、７……相
関関数記憶部、８……雑音特徴量抽出部、９……振動成
分補正部、10……音声認識部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 15/28 G10L 15/20 G10L 21/02 B60R 16/02
Claims (1)
- 【請求項１】音声を電気信号に変換する音響電気信号変
換手段と、前記音響電気信号変換手段で得た電気信号を
音声特徴量に変換する音声特徴量抽出手段と、前記音声
特徴量抽出手段で得た音声特徴量を用いて音声認識する
音声認識手段と、車両の振動を測定する振動測定手段
と、振動に対する雑音の特徴量の相関関数を記憶する相
関関数記憶手段と、前記振動測定手段で得た振動の特徴
量と前記相関関数記憶手段の相関関数とから雑音の特徴
量に変換する雑音特徴量抽出手段と、前記振動測定手段
により得られた振動の大きさと予め定めておいた閾値と
を比較する比較手段とを備え、前記比較手段で振動の大
きさが閾値を超えた時、音声認識手段への音声信号の入
力をキャンセルし、それ以外の場合は、前記雑音特徴量
抽出手段で得た雑音の特徴量を用いて前記音声特徴量抽
出手段で得た音声特徴量から振動の影響を補正してから
音声認識することを特徴とする車両用音声認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074333A JP3032546B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 車両用音声認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074333A JP3032546B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 車両用音声認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274097A JPH03274097A (ja) | 1991-12-05 |
| JP3032546B2 true JP3032546B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=13544090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074333A Expired - Fee Related JP3032546B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 車両用音声認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032546B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2074333A patent/JP3032546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274097A (ja) | 1991-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |