JP3501488B2 - 音声認識装置及び方法 - Google Patents

音声認識装置及び方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声認識方法及び装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】人間と人間との間で行われる情報交換の
媒体の中で、最も自然に使われるのが音声である。一
方、計算機の飛躍的な進歩により、計算機は数値計算の
みならず様々な情報を扱えるように進歩してきている。
そこで、音声を人間と計算機との情報交換の媒体として
利用する要求が高まり、より正確な音声認識が必要とさ
れてきている。
【0003】ところで、従来の音声認識装置は、音声認
識を行うための認識対象の範囲が動的に変更されること
がないか、変更があっても少数単語であって、多くの単
語,文または文体まで変更するものではなかった。この
ため認識する状況に応じて、音声認識を行なう難しさ
(認識性能)が変化することもなく、認識率と使用者の
発声との相対関係にも動的変化は起らなかった。従っ
て、使用者に対して状況に応じた音声認識の難しさ等を
提示し、使用者に注意を促す必要もなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、音声認識の
対象範囲が動的に変更される音声認識装置の出現によ
り、認識率と使用者の発声との関係が動的に変化するよ
うになった。
【0005】本明細書の「対象範囲の動的な変更」と
は、例えば、図4に示すように、住所・名前を順に入力
することが分っている場合に、最初に日本の地方名が特
定の約10の認識単語数に基づいて認識される。ここで
“関東”と入力・認識された場合には、次に関東の県名
が特定の約7の認識単語数に基づいて認識される。他の
地方名が入力されれば、次はその地方の県名の認識とな
る。このように、先の認識結果に基づいて次の認識対象
範囲及び認識難易度が変更されることを言う。
【0006】従つて、音声認識の対象範囲が動的に変更
される音声認識装置では、変更される認識対象及び/又
は認識対象の変更に伴う音声認識の難しさ(認識性能)
を使用者に提示して、発声について注意を促すことが認
識率向上の大きな要素となる。
【0007】本発明は、次の発話の前に次の発話の認識
対象あるいは音声認識の難しさを使用者に提示すること
により、使用者が次の発話で何を発声すれば良いか、丁
寧に発声するべきか否か等の判断を可能として、認識率
を向上させた音声認識装置を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の音声認識装置は、人間の発声する音声を認
識し、音声認識の結果に対応して次の認識対象範囲が変
更される音声認識装置において、音声データを入力する
音声入力手段と、所定の認識対象範囲のデータを格納す
る認識対象格納手段と、前記入力音声データと前記所定
の認識対象範囲のデータとの比較に基づいて、音声認識
を行う音声認識手段と、前記入力音声データの認識結果
に基づいて、次の入力音声データの認識対象を決定する
認識対象決定手段と、音声認識の難易度を認識対象の単
語または文の数、または文体の複雑度から計算する難易
度演算手段と、前記認識結果、前記次の入力音声データ
の認識対象及び次の音声認識対象の難易度を出力する出
力手段とを備えることを特徴とする。ここで、前記出力
手段は、前記次の音声認識対象の難易度を数字、色また
は画像を用いて使用者に出力する。また、前記音声入力
手段はマイクを含む。また、前記出力手段は表示を行
う。又、本発明の音声認識方法は、所定の認識対象範囲
のデータを格納する認識対象格納手段を用いて音声認識
を行う音声認識方法において、音声データを入力し、前
記入力音声データと所定の認識対象範囲のデータとの比
較に基づいて、音声認識を行い、前記入力音声データの
音声認識の結果と前記認識対象格納手段に格納されたデ
ータに基づいて次の入力音声データの認識対象を決定
し、前記認識対象の難易度を計算し、前記認識結果、前
記決定された次の入力音声データの認識対象及び前記計
算された認識難易度を出力することを特徴とする。ここ
で、前記計算された認識難易度を数字、色または画像を
用いて使用者に出力する。
【0009】又、本発明の音声認識装置は、人間の発声
する音声を認識し、音声認識の結果に対応して次の認識
対象範囲が変更される音声認識装置において、音声デー
タを入力する音声入力手段と、所定の認識対象範囲のデ
ータを格納する認識対象格納手段と、前記入力音声デー
タと前記所定の認識対象範囲のデータとの比較に基づい
て、音声認識を行う音声認識手段と、前記入力音声デー
タの認識結果に基づいて、次の入力音声データの認識対
象を決定する認識対象決定手段と、前記決定された次の
入力音声データの認識対象の認識難易度を計算する難易
度計算手段と、前記計算された認識難易度を出力する出
力手段を備えることを特徴とする。ここで、前記難易度
計算手段は、音声認識の難易度を認識対象の単語または
文の数、または文体の複雑度から計算する。また、前記
音声入力手段はマイクを含む。また、前記出力手段は表
示を行う。又、本発明の音声認識方法は、所定の認識対
象範囲のデータを格納する認識対象格納手段を用いて音
声認識を行う音声認識方法において、音声データを入力
し、前記入力音声データと所定の認識対象範囲のデータ
との比較に基づいて、音声認識を行い、前記入力音声デ
ータの音声認識の結果と前記認識対象格納手段に格納さ
れたデータに基づいて次の入力音声データの認識対象を
決定し、前記決定された次の入力音声データの認識対象
の認識難易度を計算し、前記計算された認識難易度を出
力することを特徴とする。ここで、前記難易度の計算
を、認識対象の単語または文の数、または文体の複雑度
から行う。
【0010】
【実施例】以下、本発明を一実施例を用いて詳細に説明
する。
【0011】図1は、本実施例の音声認識装置の構成を
示す図である。本実施例の音声認識装置は以下の構成要
素からなる。
【0012】101は、音声の入力を行うマイク101
aとA/D変換器101bとを含む音声入力部、102
は、認識結果,認識対象,認識難易度等を表示する表示
部、103は、入力音声の認識を行なう音声認識部、1
04は、認識結果や次の認識対象等の状況を管理する状
況管理部、105は、次の認識対象から認識難易度を計
算する難易度計算部である。ここで、状況管理部104
は、図4のような認識対象の情報テーブル(認識対象テ
ーブル104a)を有し、難易度演算部105は、図5
のような認識対象と認識難易度との関係を示す情報テー
ブル(変換関数105a)を有している。認識対象はツ
リー状にリンクされて不図示の辞書に格納され、先の認
識結果により次の認識対象が1つ選択される。
【0013】図2は、本実施例の音声認識装置のハード
ウエア構成を示す図である。尚、図1と同一の参照番号
は同様な機能を果す。
【0014】201は、本実施例の音声認識装置全体の
制御を司る演算・制御用のCPU、202は、CPU2
1の処理手順と変換関数105aを格納するROM、2
03は、演算補助用で認識対象テーブル104aを含む
RAM、205は、マイク101aから入力されA/D
変換器101bでデジタルに変換されたデータを、装置
に入力する入力インタフェース、206は、認識対象テ
ーブル104aに基づき認識結果,認識対象,認識難易
度等を表示する表示部102に、データを出力する出力
インタフェースである。
【0015】本実施例の音声認識装置は、上記の要素に
よる構成で図3に示す流れにしたがって動作する。
【0016】ステップS301では、マイク101aか
ら入力された音声に対して音声入力処理を行う。次のス
テップS302では、入力された音声情報を音声認識部
103に送り、入力された音声と認識対象データとを比
較することにより音声認識処理を行う。ステップS30
3では、認識結果を状況管理部104に送り、認識結果
に応じて次の認識対象を決定する。また、表示部102
に対し認識結果が出力される(S312)。
【0017】次の認識対象も表示部102に提示される
(S313)。さらに、ステップS204で、認識対象
情報が難易度演算部105に送られ、次の認識状況にお
ける難易度を計算し、結果を表示部102へ出力して使
用者に注意を促す(S314)。
【0018】本実施例による音声認識の認識対象テーブ
ルを図4に示す。図4は、認識した音声に対して、その
次の発話の対象(認識対象),認識対象単語,認識の難
易度(対象単語数)及び入力結果を示す。ここでは、住
所と名前の単語を入力する例を示している。
【0019】まず、番号1では、「日本の地方名」が認
識対象になっており、約10の地方名が認識できるの
で、その認識対象の「日本の地方名」を使用者に提示す
る。また、この認識状況における難易度をこの例では認
識対象語数に対応して演算する。これは、図5に示すよ
うな関数やテーブルを用いて言葉や色などに変換し提示
することができる。ここでは、約10の地方名が対象で
あるため、認識難易度は「易しい」となる。
【0020】最初に、「関東」を入力すると番号2のよ
うに、「関東地方の県名」に認識対象が変更されて表示
される。認識対象は7県名であり、認識難易度はやはり
「易しい」になる。
【0021】続いて、「東京」を入力すると、番号3の
ように認識対象は「東京の市町村名」となり表示され
る。東京の市町村は約50であり、認識難易度は「普
通」として提示される。
【0022】最後に、「新宿」を入力すると、番号4の
ように認識対象は「新宿住人の名前」となり表示され
る。新宿住人の名前は約5000もあり、認識難易度は
「難しい」として提示される。
【0023】このように、本実施例では、認識対象が変
更されたことを提示し、さらに、その状況における認識
の難易度を使用者に提示することを特徴としている。
尚、上記例で認識対象「日本の地方名」や「関東地方の
県名」は、認識対象数が少ないので全対象を表示すれ
ば、使用者の入力間違いが減り認識率も高くなる。
【0024】以上のように本実施例によれば、使用者に
認識対象の状況に応じた音声認識を行なうために、認識
対象およびその状況における難易度を提示でき、使用者
に注意を促すことにより、より高性能で使いやすい音声
認識装置が実現できることが保証される。
【0025】前記の実施例では、便宜上、入力されるも
のや変更される認識対象データが単語で表されている
が、入力が連続音声であり、変更される認識対象データ
が文であったり、文体を表す文法であっても処理するこ
とができる。すなわち、変更される認識対象データが文
体を表す文法などに関しても変更される時には、典型的
な例文を提示することができる。
【0026】また、実施例では、説明のために難易度を
表す基準(複雑度)に認識対象データの単語数を用いた
が、以下の場合も可能である。
【0027】・認識対象データに含まれる単語の類似性
に基づいた難易度の計算。
【0028】・一般的な誤認識や過去の誤認識の統計に
基づいた難易度の計算。
【0029】・単語や文法の複雑度(例えば、静的分岐
数,パープレキシティ,エントロピー等)に基づいた難
易度の計算。
【0030】更に、難易度の表現方法は、数字,色,言
葉または表現などの画像を含め、何らかの使用者に分る
形で難易度との対応がとれる表現方法であれば良い。
【0031】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
【0032】
【発明の効果】本発明により、次の発話の前に次の発話
認識対象あるいは音声認識の難しさを使用者に提示す
ることにより、使用者が次の発話で何を発声すれば良い
か、丁寧に発声するべきか否か等の判断を可能として、
認識率を向上させた音声認識装置を提供できる。
【0033】すなわち、音声の認識の状況に対応して認
識対象が動的に変更される音声認識装置において、変更
された認識対象を使用者に提示し、また認識対象の変更
に伴う音声認識の難しさ(認識性能)を使用者に提示す
ることにより、使用者は、次の発話で何を発声すれば良
いか判断でき、また、音声認識の難しさを提示すること
により、難しい場合には、丁寧に発声したり、場合によ
っては、認識の困難さを回避したりでき、より高性能で
使いやすい音声認識装置の実現を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の音声認識装置の構成を示す図であ
る。
【図2】本実施例の音声認識装置のハードウエア構成を
示す図である。
【図3】本実施例の音声認識装置の処理の流れ図であ
る。
【図4】本実施例の認識状況を示す認識対象テーブルの
図である。
【図5】本実施例の難易度演算の関数を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−153300(JP,A) 特開 平4−291398(JP,A) 特開 平5−197390(JP,A) 特開 平6−308996(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 15/00 - 15/28

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人間の発声する音声を認識し、音声認識
    の結果に対応して次の認識対象範囲が変更される音声認
    識装置において、 音声データを入力する音声入力手段と、 所定の認識対象範囲のデータを格納する認識対象格納手
    段と、 前記入力音声データと前記所定の認識対象範囲のデータ
    との比較に基づいて、音声認識を行う音声認識手段と、 前記入力音声データの認識結果に基づいて、次の入力音
    声データの認識対象を決定する認識対象決定手段と、音声認識の難易度を認識対象の単語または文の数、また
    は文体の複雑度から計算する難易度演算手段と、 前記認識結果前記次の入力音声データの認識対象及び
    次の音声認識対象の難易度を出力する出力手段とを備え
    ることを特徴とする音声認識装置。
  2. 【請求項2】 前記出力手段は、前記次の音声認識対象
    の難易度を数字、色または画像を用いて使用者に出力す
    ることを特徴とする請求項1記載の音声認識装置。
  3. 【請求項3】 前記音声入力手段はマイクを含むことを
    特徴とする請求項1記載の音声認識装置。
  4. 【請求項4】 前記出力手段は表示を行うことを特徴と
    する請求項1記載の音声認識装置。
  5. 【請求項5】 所定の認識対象範囲のデータを格納する
    認識対象格納手段を用いて音声認識を行う音声認識方法
    において、 音声データを入力し、 前記入力音声データと所定の認識対象範囲のデータとの
    比較に基づいて、音声認識を行い、 前記入力音声データの音声認識の結果と前記認識対象格
    納手段に格納されたデータに基づいて次の入力音声デー
    タの認識対象を決定し、前記認識対象の難易度を計算し、 前記認識結果前記決定された次の入力音声データの認
    識対象及び前記計算された認識難易度を出力することを
    特徴とする音声認識方法。
  6. 【請求項6】 前記計算された認識難易度を数字、色ま
    たは画像を用いて使用者に出力することを特徴とする請
    求項記載の音声認識方法。
  7. 【請求項7】 人間の発声する音声を認識し、音声認識
    の結果に対応して次の認識対象範囲が変更される音声認
    識装置において、 音声データを入力する音声入力手段と、 所定の認識対象範囲のデータを格納する認識対象格納手
    段と、 前記入力音声データと前記所定の認識対象範囲のデータ
    との比較に基づいて、音声認識を行う音声認識手段と、 前記入力音声データの認識結果に基づいて、次の入力音
    声データの認識対象を決定する認識対象決定手段と、 前記決定された次の入力音声データの認識対象の認識難
    易度を計算する難易度計算手段と、 前記計算された認識難易度を出力する出力手段を備える
    ことを特徴とする音声認識装置。
  8. 【請求項8】 前記難易度計算手段は、音声認識の難易
    度を認識対象の単語または文の数、または文体の複雑度
    から計算することを特徴とする請求項記載の音声認識
    装置。
  9. 【請求項9】 前記音声入力手段はマイクを含むことを
    特徴とする請求項記載の音声認識装置。
  10. 【請求項10】 前記出力手段は表示を行うことを特徴
    とする請求項記載の音声認識装置。
  11. 【請求項11】 所定の認識対象範囲のデータを格納す
    る認識対象格納手段を用いて音声認識を行う音声認識方
    法において、 音声データを入力し、 前記入力音声データと所定の認識対象範囲のデータとの
    比較に基づいて、音声認識を行い、 前記入力音声データの音声認識の結果と前記認識対象格
    納手段に格納されたデータに基づいて次の入力音声デー
    タの認識対象を決定し、 前記決定された次の入力音声データの認識対象の認識難
    易度を計算し、 前記計算された認識難易度を出力することを特徴とする
    音声認識方法。
  12. 【請求項12】 前記難易度の計算を、認識対象の単語
    または文の数、または文体の複雑度から行うことを特徴
    とする請求項11記載の音声認識方法。
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