JP5493537B2 - 音声認識装置、音声認識方法及びそのプログラム - Google Patents
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図1は、第1実施形態に係る音声認識装置の機能ブロック図である。
図2は、ユーザが発声した「ファイルを開く」の音声データの波形図である。
図4は、音声認識装置100の処理概要の一例を示すフローチャートである。
図5は、派生認識語彙生成部103における派生認識語彙生成処理の一例を示すフローチャートである。
ここで、”〔〕”は分割単位であり、”/”は品詞境界を意味するものとする。通常、形態素解析では、文節境界だけではなく、更に細かい品詞単位に分割した情報も得ることができることから、部分認識語彙の情報として文節境界及び品詞境界の情報を含めた構成とすることが好ましい。したがって、この例では、分割単位は文節境界及び品詞境界を示すものとする。ただし、1単語の名詞が認識語彙となっているような場合には、解析部102はこの認識語彙を分割しない。
このような部分認識語語彙の集合は、ステップS504の削除処理及びステップS506の置換処理に送出されるとともに、再結合するためにステップS516に送出される。
なお、削除処理における削除ルールについては予め定義しておくことが好ましい。
置換処理の方法は、音声認識技術のディクテーション分野で広く用いられている「Nグラム言語モデル」を利用することができる。
ステップS507において、派生認識語彙生成部103は、ステップS506で生成された部分認識語彙の集合(1-5)のうち、削除可能な語彙を削除する削除処理を実行する。ここでは、ステップS504と同様に、部分認識語彙中に「サ変名詞+サ変動詞」が含まれることから、派生認識語彙生成部103は、(1-5)の〔表示/する〕からサ変動詞を削除して、以下のような部分認識語彙の集合を生成する。
派生認識語彙生成部103は、ステップS506で生成した部分認識語彙の集合(1-5)及びステップS507で生成した部分認識語彙の集合(1-6)を、ステップS516において再結合して派生認識語彙を生成する。ここで、部分認識語彙の集合(1-5)を再結合すると、「地図の(*)表示する」という文法的な誤りを含む派生認識語彙となる。派生認識語彙生成部103は、このような文法的誤りを含む派生認識語彙を採用しないように構成することも可能である。また、派生認識語彙生成部103が、各ステップにおいて部分認識語彙の集合を生成する際に、生成された部分認識語彙を再結合した派生認識語彙に文法的誤りが含まれると判断した場合に、次のステップに進まないように構成することも可能である。
ステップS508において、派生認識語彙生成部103は、ステップS502で生成された部分認識語彙の集合(1-7)に対して、追加可能な音素の追加処理を実行する。この場合、部分認識語彙の集合(1-7)が文節の集合となっており、派生認識語彙生成部103はこれら文節の間に短い無音(*)を追加するように構成できる。
ステップS509において、派生認識語彙生成部103は、ステップ508で生成された部分認識語彙の集合(1-8)に対して、他の語彙に置換可能な語彙の置換処理を実行する。ステップS505と同様に、部分認識語彙〔地図/を/(*)〕が、同等の格助詞「の」を含む〔地図/の/(*)〕と置換することが可能である。したがって、派生認識語彙生成部103は以下の部分認識語彙の集合を生成する。
ステップS510において、派生認識語彙生成部103は、ステップ502で生成された部分認識語彙の集合(1-7)に対して、他の語彙に置換可能な語彙の置換処理を実行する。ステップS505と同様に、部分認識語彙〔地図/を〕が、同等の格助詞「の」を含む〔地図/の〕と置換することが可能である。したがって、派生認識語彙生成部103は以下の部分認識語彙の集合を生成する。
ステップS511において、派生認識語彙生成部103は、ステップS510で生成された部分認識語彙の集合(1-10)に対して、追加可能な音素の追加処理を実行する。この場合、部分認識語彙の集合(1-10)が文節の集合となっており、派生認識語彙生成部103はこれら文節の間に短い無音(*)を追加するように構成できる。
また、ステップS503において、派生認識語彙生成部103は、部分認識語彙の集合(1-1)に対して、他の語彙に置換可能な語彙の置換処理を実行する。このステップS503では、派生認識語彙生成部103は、部分認識語彙中に含まれる「サ変名詞+サ変動詞」のサ変動詞を活用変化させて接続助詞を追加した語彙に置換するように構成する。部分認識語彙の集合(1-1)が、〔地図/を〕〔表示/する〕であることから、派生認識語彙生成部103は、〔表示/する〕を活用変化させた〔表示/して〕に置換し、次のような部分認識語彙の集合を生成する。
派生認識語彙生成部103は、サ変動詞の活用形として命令形を用いて〔地図/を〕〔表示/せよ〕という部分認識語彙の集合を生成するように構成することも可能である。この場合、派生認識語彙生成部103は、サ変動詞の活用変化を対応付けたテーブルを用意しておくことが好ましく、たとえば、「する−して」、「する−せよ」、「する−しろ」などのテーブルを用意しておくことができる。また、派生認識語彙生成部103が、サ変動詞の活用形に関して置換処理を行う場合、Nグラム言語モデルを用いることも可能である。
ステップS513において、派生認識語彙生成部103は、ステップS512で生成された部分認識語彙の集合(1-13)に対して、削除可能な語彙の削除処理を実行する。派生認識語彙生成部103は、〔表示/して〕に「サ変名詞+サ変動詞」が含まれることから、サ変動詞(ここでは接続助詞「て」を含む)を削除する。
ステップS514において、派生認識語彙生成部103は、ステップS503で生成された部分認識語彙の集合(1-12)に対して、削除可能な語彙の削除処理を実行する。派生認識語彙生成部103は、〔表示/して〕に「サ変名詞+サ変動詞」が含まれることから、サ変動詞(ここでは接続助詞「て」を含む)を削除する。
ステップS515において、派生認識語彙生成部103は、ステップS514で生成された部分認識語彙の集合(1-15)に対して、削除可能な語彙の削除処理を実行する。派生認識語彙生成部103は、〔表示/して〕に「サ変名詞+サ変動詞」が含まれることから、サ変動詞(ここでは接続助詞「て」を含む)を削除する。
派生認識語彙生成部103は、部分認識語彙の集合(1-2)〜(1-16)に基づいて派生認識語彙を再結合して生成するものであるが、処理順により異なる場合が生じることから、その処理順を考慮した組み合わせを網羅的に試みることが好ましい。ただし、部分認識語彙の集合(1-2)〜(1-16)に基づいて生成される派生認識語彙には重複するものが多数出現する可能性があることから、派生認識語彙生成部103は重複する派生認識語彙を排除することが好ましい。
第1実施形態における音声認識装置100では、音声認識部106が、認識辞書101に記憶されている認識語彙と、派生認識語彙生成部103で生成された派生認識語彙を用いて音声認識処理を行っている。この音声認識装置100は、派生認識語彙生成部103で生成された派生認識語彙を、認識辞書101に記憶するものではないことから、認識辞書101の更新を行う必要がない。
第2実施形態に係る音声認識装置100において、認識辞書101に記憶された派生認識語彙の登録・削除を音声認識部106における認識結果の履歴に基づいて登録部601が登録・削除するように構成することができる。また、登録部601が、派生認識語彙だけでなく、認識辞書101に予め登録されている認識語彙について、認識結果の履歴に基づいて削除するように構成できる。
ここで、認識正解数は、過去の音声認識処理において、対象の認識語彙または派生認識語彙の信頼度が所定の閾値を超えることにより、音声認識部106が、認識結果が正解であると判定した総回数である。また、認識不正解数は、過去の音声認識処理において、対象の認識語彙または派生認識語彙の信頼度が所定の閾値を超えないことにより音声認識部106が認識不正解と判定した総回数である。
専門用語が用いられる現場や認識辞書に予め記憶されていない特殊な用語を音声認識させたい場合には、そのような特殊な用語を用いるユーザが直接認識辞書に認識語彙として記憶させることができれば便利である。一般的な用語であっても、予め認識辞書に記憶されていない場合には、ユーザがこのような用語を認識語彙として認識辞書に登録することができれば便利である。ユーザが認識語彙を入力可能な音声認識装置の例を第4実施形態として示す。
派生認識語彙生成部103において生成された派生認識語彙を、認識辞書101に記憶させるか否かをユーザに選択させるように構成することで、ユーザによる認識辞書101の整備を簡略化することができる。
前述した各実施形態において用いられる派生認識語彙生成部103として、無音を挿入する場合の例について説明する。
このように、無音挿入手段1002は、文節単位で分割された部分認識語彙〔地図/を〕〔表示/する〕の境界前に位置する部分認識語彙の末尾に無音(*)を挿入している。
この実施例における派生認識語彙生成部103は、認識語彙の発声区切りが生じ易い位置を自動的に検出し、発声区切りの位置に短い無音(*)を挿入した語彙を派生認識語彙として生成している。このことにより、ユーザが自然に発声した際に生じるわずかな発声区切りがある音声データについても、音声認識部106による音声認識処理が可能な認識語彙を提供することが可能となる。
図11は、複数の名詞が結合した名詞複合語に対して派生認識語彙を生成する場合の一例を示す説明図である。この実施例では、図10で示す派生認識語彙生成部103を用いて派生認識語彙を生成することができる。
前述した各実施形態において、解析部102が認識語彙に対して形態素解析などの言語解析処理を行う際に、解析を行う辞書に登録されていない語彙を含む場合が想定される。このような場合、解析部102において認識語彙に対する解析処理を行うことができず、未知語として定義された語彙を含む部分認識語彙を検出することとなる。
前述したように、派生認識語彙生成部103では、部分認識語彙に対して、所定音素の追加する追加処理、他の語彙との置換を行う置換処理、該当する部分認識語彙を削除する削除処理の全ての組み合わせを網羅的に行う。派生認識語彙生成部103において追加処理、置換処理、削除処理を実行する機能ブロックを備えた構成に基づいて説明する。
複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書と、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能か否かを判断し、複数の語彙に分割可能な認識語彙を複数の部分認識語彙に分割する解析部と、
前記部分認識語彙に対して、所定音素の追加、他の語彙との置換、該当する部分認識語彙の削除およびこれらの再結合を行い、派生認識語彙を生成する派生認識語彙生成部と、
音声データの入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部で受け付けた音声データの音声区間を検出する音声検出部と、
前記音声検出部で検出した音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙生成部で生成された派生認識語彙を用いて音声認識処理を行う音声認識部と、
を備える音声認識装置。
前記派生認識語彙生成部で生成された派生認識語彙を前記認識辞書の認識語彙として登録する認識語彙登録部をさらに備える、付記1に記載の音声認識装置。
(付記3)
前記音声認識部における認識結果の履歴を保存する履歴保存部と、前記履歴保存部に保存された認識結果の履歴を更新する履歴追加部とをさらに備え、
前記認識語彙登録部は、前記音声認識部における認識結果の履歴に基づいて、前記派生認識語彙の認識辞書への登録・削除を行う、付記2に記載の音声認識装置。
(付記4)
ユーザからの認識語彙の入力を受け付ける語彙入力部をさらに備え、
前記派生認識語彙生成部は、前記語彙入力部から入力された認識語彙から派生認識語彙を生成する、付記1〜3のいずれかに記載の音声認識装置。
(付記5)
前記派生認識語彙生成部において生成された派生認識語彙を前記認識辞書に登録するか否かの選択指示を受け付ける語彙選択部をさらに備える、付記1〜4のいずれかに記載の音声認識装置。
(付記6)
前記派生認識語彙生成部は、前記認識語彙を部分認識語彙に分割した際の分割位置に無音の音素を追加するとともに前記部分認識語彙を結合して派生認識語彙を生成する、付記1〜5のいずれかに記載の音声認識装置。
(付記7)
前記派生認識語彙生成部は、前記認識語彙から分割された部分認識語彙がそれぞれ名詞である場合、前記部分認識語彙の境界位置に無音の音素を追加するとともに前記部分認識語彙を結合して派生認識語彙を生成する、付記6に記載の音声認識装置。
(付記8)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙が前記認識辞書に既に登録されている既知語と前記認識辞書に登録されていない未知語とを含む場合に、前記部分認識語彙の境界位置に無音の音素を追加する、付記6に記載の音声認識装置。
(付記9)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙に含まれる品詞を判定し、判定結果に応じて他の語彙との置換、音素の追加、部分認識語彙の削除を行う、付記1〜7のいずれかに記載の音声認識装置。
(付記10)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙に含まれる品詞を判定し、判定結果に応じて同一品詞であって対応する他の語彙に置換した派生認識語彙を生成する、付記9に記載の音声認識装置。
(付記11)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙に含まれる語彙を別の活用形に置換した派生認識語彙を生成する、付記9に記載の音声認識装置。
(付記12)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙にサ行変格活用の名詞+サ行変格活用の動詞が含まれる場合、前記サ行変格活用の動詞を削除した派生認識語彙を生成する、付記9に記載の音声認識装置。
(付記13)
前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙にサ行変格活用の名詞が含まれる場合、前記サ行変格活用の名詞にサ行変格活用の動詞を追加した派生認識語彙を生成する、付記9に記載の音声認識装置。
(付記14)
複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書を用いて、入力された音声データの音声認識を行う音声認識装置が実行する音声認識方法であって、前記音声認識装置が、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能な認識語彙について、複数の部分認識語彙に分割し、
前記部分認識語彙に対して、所定音素の追加、他の語彙との置換、該当する部分認識語彙の削除およびこれらの再結合を行って派生認識語彙を生成し、
入力された音声データから音声区間を検出し、
前記音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙を用いて音声認識処理を行う、
音声認識方法。
(付記15)
複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書を用いて、入力された音声データの音声認識を行う音声認識方法のプログラムであって、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能な認識語彙について、複数の部分認識語彙に分割し、
前記部分認識語彙に対して、所定音素の追加、他の語彙との置換、該当する部分認識語彙の削除およびこれらの再結合を行って派生認識語彙を生成し、
入力された音声データから音声区間を検出し、
前記音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙を用いて音声認識処理を行う、
音声認識方法をコンピュータに実行させるプログラム。
101 認識辞書
102 解析部
103 派生認識語彙生成部
104 音声入力部
105 音声検出部
106 音声認識部
Claims (8)
- 複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書と、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能か否かを判断し、複数の語彙に分割可能な認識語彙を複数の部分認識語彙に分割する解析部と、
前記部分認識語彙に対して、無音の音素の追加、他の語彙との置換、および該当する部分認識語彙の削除、およびこれらの再結合を行い、派生認識語彙を生成する派生認識語彙生成部と、
音声データの入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部で受け付けた音声データの音声区間を検出する音声検出部と、
前記音声検出部で検出した音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙生成部で生成された派生認識語彙を用いて音声認識処理を行う音声認識部と、を備え、
前記派生認識語彙生成部は、前記認識語彙を部分認識語彙に分割した際の分割位置に無音の音素を追加するとともに前記部分認識語彙を結合して派生認識語彙を生成する、
音声認識装置。 - 前記派生認識語彙生成部で生成された派生認識語彙を前記認識辞書の認識語彙として登録する認識語彙登録部をさらに備える、請求項1に記載の音声認識装置。
- 前記音声認識部における認識結果の履歴を保存する履歴保存部と、前記履歴保存部に保存された認識結果の履歴を更新する履歴追加部とをさらに備え、
前記認識語彙登録部は、前記音声認識部における認識結果の履歴に基づいて、前記派生認識語彙の認識辞書への登録・削除を行う、請求項2に記載の音声認識装置。 - 前記派生認識語彙生成部は、前記認識語彙から分割された部分認識語彙がそれぞれ名詞である場合、前記部分認識語彙の境界位置に無音の音素を追加するとともに前記部分認識語彙を結合して派生認識語彙を生成する、請求項1乃至3のいずれかに記載の音声認識装置。
- 前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙が前記認識辞書に既に登録されている既知語と前記認識辞書に登録されていない未知語とを含む場合に、前記部分認識語彙の境界位置に無音の音素を追加する、請求項1乃至4のいずれかに記載の音声認識装置。
- 前記派生認識語彙生成部は、前記部分認識語彙に含まれる品詞を判定し、判定結果に応じて他の語彙との置換、音素の追加、部分認識語彙の削除を行う、請求項1乃至5のいずれかに記載の音声認識装置。
- 複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書を用いて、入力された音声データの音声認識を行う音声認識装置が実行する音声認識方法であって、前記音声認識装置が、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能な認識語彙について、複数の部分認識語彙に分割し、
前記部分認識語彙に対して、前記認識語彙を部分認識語彙に分割した際の分割位置に無音の音素を追加すること、他の語彙と置換すること、および該当する部分認識語彙を削除すること、およびこれらを再結合することにより派生認識語彙を生成し、
入力された音声データから音声区間を検出し、
前記音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙を用いて音声認識処理を行う、
音声認識方法。 - 複数の語彙を認識語彙として記憶する認識辞書を用いて、入力された音声データの音声認識を行う音声認識方法のプログラムであって、
前記認識辞書に記憶されている認識語彙のうち複数の語彙に分割可能な認識語彙について、複数の部分認識語彙に分割するステップと、
前記部分認識語彙に対して、前記認識語彙を部分認識語彙に分割した際の分割位置に無音の音素を追加すること、他の語彙と置換すること、および該当する部分認識語彙を削除すること、およびこれらを再結合することにより派生認識語彙を生成するステップ、
入力された音声データから音声区間を検出するステップと、
前記音声区間内の音声データを前記認識辞書に記憶された認識語彙と前記派生認識語彙を用いて音声認識処理を行うステップと、
を含む音声認識方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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