JP3903410B2 - 音声入力制御システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声入力制御システムに係わり、詳細には音声認識装置への音声入力において、適正な音量レベルで音声入力ができるように制御するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到達できるようにしたナビゲーション装置においては、音声認識機能が搭載され、マイクへ音声を入力することでナビゲーション装置を制御することができる。このようなナビゲーション装置は、発話者(ユーザ)に対して音声で入力を要求し、指示案内を音声で出力する機能を備えており、対話的に音声入力をすることができる。
【0003】
このような音声対話型制御システムとして、例えば、特開平8−166797号公報にカーナビゲーションシステムが記載されており、音声により対話的にカーナビゲーションを操作することが可能であり、ユーザが発すべき入力音声が、コマンドであるか、住所であるかなどを容易に把握することができる。図8は、そのカーナビゲーションシステムの構成を示すブロック図であり、図において、10は入力装置、11はシステム制御部、12は位置測定装置、13はデータベース、14は出力装置である。
【0004】
図8の構成において、入力装置10に音声が入力されると入力装置10が有する音声認識装置で音声認識され、その音声認識の結果はシステム制御部11に送信され、システム制御部11はその入力音声に対応して位置測定装置12、データベース13の制御を行うとともに、出力装置14から入力音声に対する画像表示とともに応答としての応答音声を出力させる。さらに、出力装置14からは応答音声に対応してユーザが次に発すべき音声を案内する案内音声も出力される。
【0005】
図9は、従来の車両用音声負荷駆動装置の構成を示すブロック図であり、特開昭58−2896号公報に記載されものである。この車両用音声負荷駆動装置においては、認識開始スイッチ21を操作すると、音声検出部17、認識部18を介してマイクロホン15から入力する発話者の音声指令の認識が開始されて駆動部20が制御されるとともに、タイマ22が始動する。この音声指令のレベルが低いと音声検出部17等による認識は行われずに判断部23を介して「もっと大きな声を出して下さい」等の指令繰り返し指示が表示される。一方、判断部23によってタイマ22のタイマ時間経過後に音声指令が認識されない場合にも同様に表示部19による指令繰り返し指示が表示され、これにより車両がトンネル内やノイズの大きな市街地走行等のために音声指令が検出できない、あるいは音声指示認識ができない等の理由を理解することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の音声入力制御システムにおいては、発話者はどのくらいの音量レベルで音声入力したらよいか分からず、入力された音声は個人差が大きく、処理できないことも多いという問題があった。
【0007】
また、このような場合に再度、音声入力を促す案内指示も、大きすぎるか、小さすぎるかを示すのみで、発話者は音声認識を行うために必要な音量レベルを手探りで何度も探り当てなければならないという問題があった。
【0008】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、発話者が音声認識に必要な適正な音量レベルで音声入力を行うことができる音声入力制御システムを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第1の音声入力制御システムは、発話者の音声入力を電気信号に変換するマイクロホン、上記音声入力の音量レベルを検出する音量レベル検出部、上記発話者の音声入力を要求する案内音声を作成する案内音声作成部、該案内音声作成部で作成された案内音声の音量を調整して音声信号を出力する案内音声調整部、上記音量レベル検出部の検出した上記発話者の音声入力の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御する制御部、上記案内音声調整部から出力された音声信号を発音するスピーカを備え、上記制御部は、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも小さい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを大きくし、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも大きい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを小さくするように制御するものである。
【0010】
本発明に係る第2の音声入力制御システムは、上記第1の音声入力制御システムにおいて、制御部は、スピーカから出力される案内音声をマイクロホンより入力し、音量レベル検出部の検出した上記案内音声の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御し、予め、上記スピーカから音声認識に必要な音量レベルに対応した音量の案内音声を発音し発話者に聴取させる手段を持つものである。
【0011】
本発明に係る第3の音声入力制御システムは、上記第2の音声入力制御システムにおいて、音量レベル検出部はノイズ音声を検出するノイズ音声検出手段を有し、制御部は上記検出されたノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルであるかどうかを判断し、上記ノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルである場合には、上記ノイズ音声の音量レベルに対して必要な音声入力の音量レベルを求めて、この求められた音量レベルで案内音声を出力させるように制御する手段を備えた。
【0012】
本発明に係る第4の音声入力制御システムは、上記第3の音声入力制御システムにおいて、ノイズ音声検出手段は音量レベル検出部であるものである。
【0013】
本発明に係る第5の音声入力制御システムは、上記第1の音声入力制御システムにおいて、案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとを表示する表示手段を持つものである。
【0014】
本発明に係る第6の音声入力制御システムは、上記第3の音声入力制御システムにおいて、案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとノイズ音声の音量レベルとを表示する表示手段を持つものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の音声入力システムにおける実施の形態1の構成を示すブロック図であり、例えば、ナビゲーション、車載用電話などにおける音声認識部9に用いた構成を示している。
【0016】
図において、1は音声入力するマイクロホン、2は発話スイッチ、3はスピーカ、4はマイクロホン1から入力された入力音声の音量レベルを検出する音量検出部、5は制御部であるマイクロプロセッサ、6はスピーカ3から出力される音声レベルを変えるデジタルボリューム、7は音声入力に対する応答音声および応答音声に対応して次に入力すべき音声入力を案内する案内音声を作成する案内音声作成部、9は音声認識部である。
【0017】
図2は、本実施の形態の動作を示すフローチャートである。以下、図2に従って本実施の形態における動作を説明する。
発話スイッチ2を操作する(S01)と、マイクロプロセッサ5が音声入力の開始を検知する。マイクロプロセッサ5が、デジタルボリューム6と案内音声作成部7に案内音声の音量と内容を指示すると、音声入力を要求する案内音声「コマンドどうぞ」等がスピーカ3より出力される(S02)。
【0018】
発話者はスピーカ3より出力された案内音声に返答する形で、マイクロホン1から音声入力をする(S03)。
【0019】
返答した音声入力の音量レベルが音量レベル検出部4で求められ(S04)、マイクロプロセッサ5で音声入力が音声認識を行うために必要な音量レベルと同等であるか判断される(S05)。
【0020】
音声入力が必要音量レベルと同等である場合は、この音声は音声認識部9へ入力され、認識処理が行われ、音声入力に対して応答する音声の応答音声およびこの応答音声に対応した次に発すべき音声入力が案内音声作成部7で作成され、スピーカ3より出力される。
【0021】
音声入力が必要音量レベルよりも小さい場合は、デジタルボリューム6にて音量が大きくされ(S06)、「もっと大きな声で発話して下さい」等の案内音声が出力される(S02)。そして再度音声入力を行う(S03)ことになるが、このとき発話者は案内音声が大きくなったことに反応して大きな声で音声入力し易くなる。
【0022】
また、音声入力が必要音量レベルよりも大きい場合は、デジタルボリューム6にて音量が小さくされ(S07)、「もっと小さな声で発話して下さい」等の案内音声が出力される(S02)。そして再度音声入力を行う(S03)ことになるが、このとき発話者は案内音声が小さくなったことに反応して小さな声で音声入力し易くなる。
【0023】
再度入力した音声入力の音量レベルが音量レベル検出部4で求められ(S04)、マイクロプロセッサ5で音声入力が音声認識を行うために必要な音量レベルと同等であるか判断される(S05)。
【0024】
再度入力した音声入力が必要音量レベルと同等である場合は、この音声は音声認識部9へ入力され、認識処理が行われ、応答音声および案内音声がスピーカ3より出力される。
【0025】
実施の形態2.
図3および4は、実施の形態2の動作を示すフローチャートである。システムの構成は図1のものを用いている。
【0026】
図3に示したように、本実施の形態においては、スピーカ3から出力される案内音声が音声認識に適正な音量レベルに対応した音量であるように、予め調整し、発話者が音声認識に適正な音量レベルの案内音声を、例えば「これ位の音量で話して下さい」といった案内音で聞くことができるように案内音声音量レベルの調整が行われ(S11)、発話スイッチ操作(S01)およびそれ以後は、図2のフローチャートと同一の動作が行われる。
【0027】
案内音声音量レベル調整(S11)は、図4に示したフローチャートに従って行われる。
【0028】
発話スイッチ2を操作すると、マイクロプロセッサ5が音声入力の開始を検知する。マイクロプロセッサ5が、デジタルボリューム6と案内音声作成部7に案内音声の音量と内容を指示すると、音声入力を要求する案内音声「コマンドどうぞ」等がスピーカ3より出力される(S31)。
【0029】
出力された案内音声をマイクロホン1より入力する(S32)。
【0030】
入力された案内音声の音量レベルが音量レベル検出部4で求められ(S33)、マイクロプロセッサ5で案内音声が音声認識を行うために必要な音量レベルと同等であるか判断される(S34)。
【0031】
音声認識部9で必要となる音量レベルよりも小さい場合は、デジタルボリューム6にて音量が大きくされ(S35)、再度、案内音声がスピーカ3より出力され(S31)、再度、出力された案内音声をマイクロホン1より入力する(S32)。
【0032】
また、音声認識部9で必要となる音量レベルよりも大きい場合は、デジタルボリューム6にて音量が小さくされ(S36)、再度、案内音声がスピーカ3から出力され(S31)、再度、出力された案内音声をマイクロホン1より入力する(S32)。
【0033】
以上を繰り返し、スピーカ3から出力される案内音声が、どの程度の音量レベルの案内音声でマイクロホン1に入力された時に音声認識を行うのに必要な音量レベルとなるのかを求め、予め発音される案内音声が、必要な音量レベルに対応した音量で発音されるようにする。
【0034】
本実施の形態によれば、発話者は、予め音声認識部9が音声認識を行うのに必要とする音量レベルに対応した音量に調整された案内音声を聞いて音声入力を行うので、音声認識部9が音声認識を行うのに必要な音量レベルで音声入力を行い易くなる。
【0035】
実施の形態3.
図5は、実施の形態3の動作を示すフローチャートである。システムの構成は図1のものを用いている。
【0036】
発話スイッチ2を操作する(S41)と、マイクロホン1からノイズ音声が入力され(S42)、入力されたノイズ音声は音量レベル検出部4で音量レベルが検出され(S43)、マイクロプロセッサ5は入力されたノイズ音声の音量レベルが、音声認識部9で認識可能な一定値以下であるかどうかを判断する(S44)。
【0037】
検出されたノイズ音声の音量レベルが一定値よりも大きくて音声認識が不可能であると判断すると、音声認識不可能であることを話者に、「ノイズが多く音声入力できません」等、音声で通知し(S45)、音声入力を中止し発話スイッチ2を待機状態に戻す。
【0038】
検出されたノイズ音声の音量レベルが一定値以下で認識可能であると判断すると、このノイズ音声の音量レベルに対して音声認識を行うのに必要な音声入力の音量レベルを計算する(S46)。
【0039】
次に、計算された音量レベルになるようにデジタルボリューム6が調整され、音声入力を要求する案内音声「コマンドどうぞ」等がスピーカ3より出力される(S47)と、発話者はスピーカ3より出力された案内音声に返答する形で音声入力をする(S48)。
【0040】
返答した音声入力の音量レベルが音量レベル検出部4で検出される(S49)。音声入力の音量レベルが音声認識を行うために必要な音量レベルに達しているかマイクロプロセッサ5は判断し(S50)、必要音量レベルに達している場合は、この音声入力を音声認識部9へ入力し認識処理を行う(S51)。
【0041】
返答した音声入力の音量レベルが必要音量レベルよりも小さい場合はデジタルボリューム6によって音量が大きくされ(S52)、「もっと大きな声で発話して下さい」等の案内音声が出力され(S47)、再度音声入力を行う(S48)ことになる。この時、発話者は案内音声が大きくなったことに反応して大きな声で音声入力し易くなる。
【0042】
また、返答した音声入力の音量レベルが必要音量レベルよりも大きい場合は、デジタルボリューム6によって音量が小さくされ(S53)、「もっと小さな声で発話して下さい」等の案内音声が出力され(S47)、再度音声入力を行うことになるが(S48)、この時、発話者は案内音声が小さくなったことに反応して小さな声で音声入力し易くなる。
【0043】
上記のように、本実施の形態においては、マイクロプロセッサ5が、ノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な一定値以下の音量レベルであるかどうかを判断する機能(手段)を有し、また、ノイズ音声の音量レベルが一定値以下の場合には、そのノイズ音声の音量レベルに対して必要な音声入力の音量レベルを計算して、その計算された音量レベルで案内音声を出力するものであるので、発話者がおかれた環境におけるノイズ音声の中で、適切な音量レベルで音声入力し易くなる。
【0044】
実施の形態4.
図6は、本発明の音声入力制御システムにおける実施の形態4の構成を示すブロック図であり、図7は、図6の構成の動作を示すフローチャートである。
【0045】
本実施の形態は、図1に示した構成に、必要とする音声入力の音量レベル(案内音声の音量レベル)および入力された入力音声の音量レベルを表示するモニタを追加した構成であり、動作はモニタ表示を除けば実施の形態3と、ほぼ同様である。
【0046】
実施の形態3と異なる点は、ノイズ音声の音量レベルがモニタ8に表示される(S64)点、音声入力を要求する案内音声が出力され(S69)、この案内音声の音量レベルがモニタ8に表示される(S70)点、案内音声に返答して入力され(S71)、入力された音声入力の音量レベルが検出(S72)された後、その音量レベルがモニタ8に表示される(S73)点である。
【0047】
本実施の形態においては、音声入力を要求する案内音声「コマンドどうぞ」等がスピーカ3より出力され(S69)、モニタ8に表示された音声レベル(S70)とノイズ音声の音量レベル(S64)を見て、発話者はスピーカ3より出力された案内音声に返答する形でマイクロホン1に音声入力し(S70)、この音声入力の音量レベル表示(S73)を見ることができるので、入力音声の音量レベルが音声認識を行うために必要な音量レベルに対してどのくらい不足していたか確認することができる。
【0048】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されており、以下に示すような効果を奏する。
本発明に係る第1の音声入力制御システムによれば、発話者の音声入力を電気信号に変換するマイクロホン、上記音声入力の音量レベルを検出する音量レベル検出部、上記発話者の音声入力を要求する案内音声を作成する案内音声作成部、該案内音声作成部で作成された案内音声の音量を調整して音声信号を出力する案内音声調整部、上記音量レベル検出部の検出した上記発話者の音声入力の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御する制御部、上記案内音声調整部から出力された音声信号を発音するスピーカを備え、上記制御部は、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも小さい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを大きくし、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも大きい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを小さくするように制御するものであり、発話者の音声入力の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて、小さすぎる音声入力には大きな音量レベルの案内音声で案内し、大きすぎる音声入力には小さな音量レベルの案内音声で案内するので、発話者は案内音声の音量レベルに対応して音声入力することができ、音声認識に必要な音量レベルで音声入力をし易くなる。
【0049】
本発明に係る第2の音声入力制御システムによれば、制御部は、スピーカから出力される案内音声をマイクロホンより入力し、音量レベル検出部の検出した上記案内音声の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御し、予め、上記スピーカから音声認識に必要な音量レベルに対応した音量の案内音声を発音し発話者に聴取させる手段を持つものであるので、発話者は、音声認識を行うのに必要な音量レベルで音声入力を行い易くなる。
【0050】
本発明に係る第3の音声入力制御システムによれば、音量レベル検出部はノイズ音声を検出するノイズ音声検出手段を有し、制御部は上記検出されたノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルであるかどうかを判断し、上記ノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルである場合には、上記ノイズ音声の音量レベルに対して必要な音声入力の音量レベルを求めて、この求められた音量レベルで案内音声を出力させるように制御する手段を備えたものであるので、発話者がおかれた環境におけるノイズ音声の中で、適切な音量レベルで音声入力し易くなる。
【0051】
本発明に係る第4の音声入力制御システムによれば、ノイズ音声検出手段は音量レベル検出部を兼用することによって、コンパクトにできる。
【0052】
本発明に係る第5の音声入力制御システムによれば、案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとを表示する表示手段を持つものであるので、入力音声の音量レベルが音声認識を行うために必要な音量レベルに対してどのくらい不足していたか確認し、的確な音声入力ができる。
【0053】
本発明に係る第6の音声入力制御システムによれば、案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとノイズ音声の音量レベルとを表示する表示手段を持つものであるので、ノイズ音声の確認と、入力音声の音量レベルが音声認識を行うために必要な音量レベルに対してどのくらい不足していたかの確認により、的確な音声入力ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の音声入力制御システムの構成を示すブロック図である。
【図2】 実施の形態1の音声入力制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図3】 実施の形態2の音声入力制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図4】 実施の形態2における案内音声調整の動作を示すフローチャートである。
【図5】 実施の形態3の音声入力制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図6】 実施の形態4の音声入力制御システムの構成を示すブロック図である。
【図7】 実施の形態4の音声入力制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図8】 従来の音声対話型システムの構成を示すブロック図である。
【図9】 従来の車両用音声負荷駆動装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,15 マイクロホン、2 発話スイッチ、3 スピーカ、
4 音量レベル検出部、5 マイクロプロセッサ、6 デジタルボリューム、
7 案内音声出力部、8 モニタ、9 音声認識部、10 入力装置、
11 システム制御部、12 位置測定装置、13 データベース装置、
14 出力装置、16 増幅器、17 音声検出部、18 認識部、
19 表示部、20 駆動部、21 認識開始スイッチ、22 タイマ、
23 判断部。
Claims (6)
- 発話者の音声入力を電気信号に変換するマイクロホン、上記音声入力の音量レベルを検出する音量レベル検出部、上記発話者の音声入力を要求する案内音声を作成する案内音声作成部、該案内音声作成部で作成された案内音声の音量を調整して音声信号を出力する案内音声調整部、上記音量レベル検出部の検出した上記発話者の音声入力の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御する制御部、上記案内音声調整部から出力された音声信号を発音するスピーカを備え、上記制御部は、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも小さい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを大きくし、上記発話者の音声入力の音量レベルが上記音声認識に必要とする音声入力の音量レベルよりも大きい場合は上記案内音声調整部の音声信号の出力レベルを小さくするように制御することを特徴とする音声入力制御システム。
- 制御部は、スピーカから出力される案内音声をマイクロホンより入力し、音量レベル検出部の検出した上記案内音声の音量レベルと音声認識に必要とする音声入力の音量レベルとの比較結果に基づいて案内音声調整部の音声信号の出力レベルを制御し、予め、上記スピーカから音声認識に必要な音量レベルに対応した音量の案内音声を発音し発話者に聴取させる手段を持つことを特徴とする請求項1記載の音声入力制御システム。
- 音量レベル検出部はノイズ音声を検出するノイズ音声検出手段を有し、制御部は上記検出されたノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルであるかどうかを判断し、上記ノイズ音声の音量レベルが音声認識可能な音量レベルである場合には、上記ノイズ音声の音量レベルに対して必要な音声入力の音量レベルを求めて、この求められた音量レベルで案内音声を出力させるように制御する手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の音声入力制御システム。
- ノイズ音声検出手段は音量レベル検出部であることを特徴とする請求項3記載の音声入力制御システム。
- 案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとを表示する表示手段を持つことを特徴とする請求項1記載の音声入力制御システム。
- 案内音声の音量レベルと発話者が入力した音声入力の音量レベルとノイズ音声の音量レベルとを表示する表示手段を持つことを特徴とする請求項3記載の音声入力制御システム。
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