JPH0241680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、音声の認識により呼びの登録やか
ごの運転を行なうエレベータの音声応答装置に関
するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

一般の音声応答装置では接話型マイクロホンを
用い、常時話者の唇のごく近傍（２〜３cm）にお
いて入力音声信号を検出することにより、発声環
境に存在する背景雑音や反射音声の音圧を相対的
に抑圧した明瞭度の高い音声信号を得て、音声認
識機能の安定化と向上を計つている。

ところでエレベータにおいて、呼びの登録や運
転指令に音声応答装置を用いる場合、マイクロホ
ンはかご内或いは乗場の壁や天井に設けられる
が、話者であるエレベータ利用者の立場から考え
ると、マイクロホンから多少離れた位置からでも
音声を入力できることが望ましい。このためには
上記のような接話型のマイクロホンではなく、広
指向性あるいは無指向性のマイクロホンが必要と
なる。しかし、広指向性あるいは無指向性のマイ
クロホンを用いた場合には、音声受容領域（検出
範囲）は広くとることができるが、背景雑音や反
射音声などの雑音成分の重畳が大きくなり、音声
認識機能が著しく低下するという問題が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、複数個の狭指向性マイクロホンをそれぞ
れの音声受容領域が異なるように配置し、それら
に入力された各音声信号のうち最も電力の大きい
信号を有効音声信号、他の音声信号を推定雑音信
号とし、更に前記有効音声信号と前記推定雑音信
号の差をとることにより、前記有効音声信号から
雑音成分を取り除き、明瞭度の高い被認識音声信
号を得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本考案をエレベータのかご内に適用した
場合の一実施例について、第１図〜第３図により
説明する。

第３図はエレベータのかご内を上から見た図
で、マイクロホンの配置と音声受容領域との関係
を示している。第３図において、１３はエレベー
タのかご、１４はかご扉、１ａ〜１ｈはかご１３
の側面部に設けられた狭指向性マイクロホン、１
５ａ〜１５ｈは各マイクロホンの音声受容領域で
ある。各マイクロホン１ａ〜１ｈは、かご内（話
者存在領域）を各音声受容領域が重ならないよう
に分割し、かつ話者の唇から放射される音声等の
直接音を検出し易いように位置や向きを調整す
る。

第１図は本考案の全体の構成を示す図で、図
中、２ａ〜２ｈは各マイクロホン１ａ〜１ｈから
の入力音声信号、３は複数の入力音声信号から有
効な音声信号を選択しさらに雑音成分を抑圧して
明瞭な被認識音声信号４を出力する音声抽出装
置、５は被認識音声信号４の内容を識別して、そ
のカテゴリ（各階床名の別、戸の開閉の別、話者
の別等）を示す認識カテゴリ信号６を出力する音
声認識装置、７は認識カテゴリ信号６に基づいて
呼びの登録やかごの運転、戸の開閉等を行なうエ
レベータ制御装置である。

第２図は音声抽出装置３の一実施例を示す図
で、図中、８は入力音声信号２ａ〜２ｈの中から
最も平均電力の大きいものを選択し、それを有効
音声信号９として出力する音声信号選択装置、１
０は入力音声信号２ａ〜２ｈのうち、音声信号選
択装置８で選択されなかつた他のすべての音声信
号に対して、周波数領域の平均に相当する処理を
行ない、雑音成分の推定値として推定雑音信号１
１を出力する雑音推定装置、１２は一定時間間隔
毎に有効音声信号９の周波数スペクトルと、推定
雑音信号１１の周波数スペクトルを求めてその差
を演算し、更に時間軸信号に変換し被認識音声信
号４として出力する雑音抑圧装置である。

以上の構成において、次に動作を説明する。

いま話者（エレベータ利用者）が音声受容領域
１５ａの中に存在し、音声を発したものとする
と、その音声の直接音は狭指向性マイクロホン１
ａに対しては大きな音圧の入力となり、他のマイ
クロホン１ｂ〜１ｈに対してはそれに比較して非
常に小さな音圧の入力となる。このとき入力音声
信号２ａ〜２ｈのうち２ａは一番平均電力が大き
くかつＳ／Ｎ（Ｓ：音源からの直接音声の信号の
平均電力、Ｎ：それ以外の反射音や背景雑音など
雑音成分信号の平均電力）が大きい信号であり、
残り２ｂ〜２ｈはいずれも２ａと比較して平均電
力が小さく、その成分のほとんどが背景雑音に対
応した信号である。従つて音声信号選択装置８は
入力音声信号２ａ〜２ｈのうち一番平均電力の大
きな２ａを選び有効音声信号９として出力する。
これは発声された音声の直接音を大きなＳ／Ｎで
含んでいる信号を選ぶことと等価である。

一方、雑音推定装置１０は、有効音声信号９に
選ばれなかつたすべての入力音声信号２ｂ〜２ｈ
に対して周波数領域での平均に相当する処理を行
ない有効音声信号９に重畳している雑音成分の推
定値として推定雑音信号１１を出力する。雑音抑
圧装置１２は、一定時間間隔Ｔ毎に有効音声信号
９の周波数スペクトル〓と推定雑音信号１１の周
波数スペクトル〓を求め、その差〓＝〓−〓を計
算する。

ここで、有効音声信号９は発声された音声の直
接音の信号に雑音成分の信号が重畳したものなの
で、音声の直接音の信号と雑音成分の信号の周波
数スペクトルをそれぞれ〓，〓とすると、〓＝〓
＋〓である。

また、推定雑音信号１１は上記の重畳雑音成分
の信号を十分に近似していると考えられるので、
〓〓である。

従つて、上記計算の結果、〓＝〓＋〓−〓〓
になり、雑音を抑圧した音声信号の周波数スペク
トルが得られる。

そしてこの〓を、一定時間間隔毎に、時間軸信
号に変更していくことにより、連続した被認識音
声信号４として出力する。音声認識装置５では、
この雑音の抑圧された被認識音声信号４を入力と
して音声認識処理を行ない、その内容を識別して
認識カテゴリ信号６を出力する。エレベータ制御
装置７は、認識カテゴリ信号６に基づいて呼びの
登録や戸の開閉等を行ない、話者の意図したエレ
ベータの応答動作を実現する。

なお、以上の説明はエレベータのかご内におけ
る例について行なつたが、乗場においても同様で
あり、また、マイクロホンの位置や個数について
も上記実施例に限定されないことは言うまでもな
い。

〔考案の効果〕

本考案によれば、接話型マイクロホンの場合の
ように話者の位置が限定されず、広い範囲で音声
認識が行なえると共に、その範囲内であればどの
位置からでも、雑音の抑圧されたすなわち明瞭度
の高い被認識音声信号を得ることができ、広い範
囲での一様な音声応答と認識率の向上に大きな効
果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す全体構成
図、第２図は音声抽出装置の一実施例を示す図、
第３図はエレベータのかご内のマイクロホン配置
の一例を示す図である。 １ａ〜１ｈ……狭指向性マイクロホン、３……
音声抽出装置、４……被認識音声信号、５……音
声認識装置、７……エレベータ制御装置、８……
音声信号選択装置、９……有効音声信号、１０…
…雑音推定装置、１１……推定雑音信号、１２…
…雑音抑圧装置、１３……かご、１５ａ〜１５ｈ
……音声受容領域。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エレベータの乗場或いはかご内に設けたマイク
   ロホン、該マイクロホンに入力された音声信号を
   認識する音声認識装置、該音声認識装置の認識結
   果に応じてエレベータの制御を行うエレベータの
   制御装置からなるエレベータの音声応答装置にお
   いて、 互いに音声受容領域が異なるように配置した複
   数個の狭指向性マイクロホンと、該複数個のマイ
   クロホンに入力された各音声信号のうち最大電力
   のものを選択し有効音声信号として出力する音声
   信号選択装置と、前記各音声信号のうち前記最大
   電力のもの以外の音声信号を推定雑音信号として
   出力する雑音推定装置と、前記有効音声信号と前
   記推定雑音信号の差をとり、被認識音声信号とし
   て出力する雑音抑圧装置とを備えたことを特徴と
   するエレベータの音声応答装置。