JPH0256600A - 音声ダイヤリング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声を入力信号として入力させてこの音声を
音声認識させ、認識結果に対応した電話番号によりダイ
ヤル発信を行なわせる音声ダイヤリング方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に音声ダイヤリング機能付の電話機において音声ダ
イヤリングを行なう際、入力信号には音声信号の他に周
囲の雑音信号が含まれているので、音ｐｉ信号を正しく
音声認識させ所定の電話番号でダイヤル発信させるため
には、入力信号から音声信号が出力されている区間を音
声区間として検出する必要がある。このため従来では、
音声信号が出力されていないときの入力信号のレベルを
’Ａｔ音信号のパワーとして検出し、このパワーに基づ
いて音声区間の切出しＩａＩ値を決定し、入力信号のレ
ベルがこの閾値よりも大きい区間を音声区間として検出
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

、しかしながら上述のような音声区間の検出の仕方では
、周囲の雑音が大きい１慢音下では、音声信号のパワー
と雑音信号のパワーとの差が小さくなって切出しＩＩ値
を決定しにくく、また音声信号と雑音信号との区別がつ
かなくなり雑音信号だけが出力されている区間をも音声
区間として誤検出することかあったに のため音声信号を正しく音声認識させてダイヤル発信を
行なわせ°ることかできないという＄態か生じた。

本発明は、騒音下において音声区間が誤検出される事態
を防止し、音声信号を正しく音声認識させダイヤル発信
を行なわせることの可能な音声ダイヤリング方式を提供
することを［１的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記［１的を達成するために、本発明の音声ダイヤリン
ク方式においては、オフフックとなってから所定の期間
内に入力する入力信号に基づき雑音パワーを検出し、前
記所定の期間が経過した後に入力する入力信号のパワー
から前記雑音パワーを減算し、減算した結果の入力信号
のパワーに基づいて音声区間を検出するようになってい
ることを５侍徴としたものである。

〔作用〕

上記のような音声ダイヤリング方式では、オンフックと
なってから所定の期間内は入力信号には雑音信号なけが
含まれているので、この期間内の入力信号に基づき雑音
パワーを検出する。この期間が経過すると入力信号には
雑音信号の他に音声信号が含まれるようになるが、この
ときの入力信号に含まれている雑音信号のパワーは上記
期間内に検出された１ａ音パワーにより近似されるので
、入力信号のパワーから上記期間内に検出された雑音パ
ワーを減算することにより雑音パワーの影響を著しく減
少できて、減算した結果の入力信号のパワーに基づいて
音声信号が出力されているか否かの判別か容易になり、
音声信号が出力されている区間すなわち音声区間を容易
に検出できる。なお、入力信号かオートゲインコントＩ
７−ル回路で前処理されたものである場合には、入力信
号に音声信号が含まれるようになったとき入力信号に含
まれるＭ音信号のパワーはオートゲインコンＩ・ロール
回路により上記期間内に検出された雑音パワーに比べて
小さくなる。この場合には音声区間の始端が検出された
後に上記期間内に検出された雑音パワーをクリアする。

これによって実質的に入力信号のパワーから雑音パワー
を減算せずに入力信号のパワーをそのまま用いて音声区
間の終端を正確に検出することかできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の音声ダイヤリング方式を適用した電話
機の構成図であって、この電話機は、送話器１および受
話器２の設けられたハンドセラ１〜３と、フックスイｙ
チによりハンドセット３かオンフックかオフフックかを
検知してその結果をフック信号ＰＫとして出力する本木
部４と、ハンドセラｔ−３の送話３１から入力された入
力信号を増幅するマイクアングラと、マイクアンズ５が
らの入力信号に対して所定の前処理を施ず前処理部６と
、前処理の施された入力信号に対して周波数帯域ごとの
パワーを検出するパワー検出部７と、パワー検出部７で
検出された各周波数帯域のパワーに基づき特徴量を抽出
する特徴抽出部８と、パワー検出部７で検出された各周
波数帯域のパワーに基づき音声が出力されている区間す
なわち音声区間を検出する音声区間検出部つと、音Ｔｉ
ｒの′ｖ？徴斌の標準パターンか登録されている辞書部
１０と、音声区間中、特徴抽出部８からの特徴量を辞書
部１０の特徴量と照きし音声を３２識する認識部１１と
、認識結果をハンドセノｂ　３の受話器２に出力する結
果出力部１２と、音声の認識結果に対応した電話番号に
よりダイヤル発信を行なう発信部Ｉ３と、全体の制御を
行なう制御部１１１とを１茄えている。

第２図は第１図のパワー検出部７と音声区間検出部９の
具体的な構成図であって、パワー検出部７は、本体部４
からのフック信号１”　Ｋがオフとなった時点から所定
の期間を計数し、この期間を雑音検出期間として検出す
るタイマ等の期間検出部２０と、前処理部６からの前処
理のなされた入力（Ｑ　Ｓ５１　Ｎに対して周波数帯域
ごとのパワーを検出する帯域フィルタ部２１と、帯域フ
ィルタ部２１で検出された各周波数帯域のパワーをマル
チプレクサで時分割した−にでそれぞれアナログーデジ
タル変換するＡ／Ｄ変換部２２と、周波数帯域ごとにア
ナ１コグ−デジタル変換された入力信号ＩＮのパワーが
記・殴される入力パワー記・境部２３と、雑音検出期間
ＮＤ中にＡ／Ｄ変喚変換２から出力される入力信号ＩＮ
のパワーの平均値を周波数帯域ごとに算出する平均値算
出部２４と、平均値算出部２１１で算出された入力信号
ＩＮの平均パワーを雑音゛ド均パワーとして周波数帯域
ごとに記憶する難行平均パワー記・憶部２５と、入力パ
ワー記憶部２３に記・曜された入力信号ＩＮのパワーか
らｌｊｌ　ｇ平均パワー記憶部２うに記憶されている雑
音平１ウフパワーを周波数帯域ごとに減算し、パワ−１
言号ＢＰとして１じ力する減算部２６と、フック信号Ｆ
Ｋによって雑音゛平均パワー記憶部２５をリセｙｌ〜す
るリセット信号３３とを備えている。

また音声区間検出部９は、パワー検出部７からの周波数
帯域ごとのパワー信号ＢＰに基づきパワーを算出するパ
ワー算出部３３と、パワー算出部３３で算出されたパワ
ーか小さいときこれを′ａ音のパワーとして記憶する雑
音パワーレジスタ２８と、雑音パワーレジスタ２８に記
憶された雑音パワーに基づき音声区間検出用の閾値を決
定する閾値決定部２つと、パワー算出部３３からのパワ
ーと閾値決定部２つからの閾値とを化教して音声区間を
検出し音声区間信号■Ｓとして出力する比較部３０とを
備えている。

なおパワー検出部７において期間検出部２０から出力さ
れる雑音検出信号ＮＤは、制御部１４にも入力し、制御
部１４においてはフックはｒ３Ｙ？Ｋがオフの状態ずな
わちハンドセット３がオフフッタでかつ雑）検出信号Ｎ
Ｄがオフの状態のときにオンとなる音区検出信号ＶＤを
出力し、この１′４区検出信号ＶＤがオンのときに音声
区間検出部９ずなわち比較部３０が作動する°ようにな
っている。

このような構成の電話機の動作を第３１請（、Ｊ）乃至
（Ｃ）のタイムチャートを用いて説明する。ハンドセッ
ト３は通常は本体部４に掛けられたりしており、このオ
ンフック状態では本体部４からのフック信号ＰＫはオン
となっている（第３図（ａ）参照）。このときには、パ
ワー検出部７においてリセット部２７からはリセット信
号ＲＳ　Ｔ’が出力され（第３図（ｂ）参照）、雑音平
均パワー記憶部２５をクリアしている。相手先へ電話を
しようとする場合には使用行はハンドセット３を本体部
４からはずしオフフックの状ｆＢにする。このときには
送話器１からの入力信号はマイクアンプ５．前処理部６
を介してパワー検出部７に入力し、パワー検出部７にお
いて周波数帯域ごとのパワーか検出される。ところで、
オフフッタの状態となってから送話器１が使用者の口元
に持ってこられるまでの間に使用者が音声するようなこ
とは一般的にはない。すなわちオフフッタの状態になっ
てからある一定の期間（実際には０，１〜０．３秒程度
）は、入力信号には周囲の雑音だけが含まれることにな
る。従ってパワー検出部７ではこの期間中の入力信号Ｉ
Ｎのパワーを検出することによって雑音のパワーを検出
することができる。このために期間検出部２０において
はフック信号ＰＫがオフとなってから一定の期間を計数
し、この期間中オンとなる雑音検出信号ＮＤを出力する
（第３図（Ｃ）参照）。この雑音検出信号ＮＤがオンと
なっている期間が雑音検出期間となり、平均値算出部２
１１か作動する。平均値算出部２４では、づげ域フィル
タ部２１．Ａ／Ｄ変換部２２において入力信号ＩＮに対
して周波数帯域ごとにパワー検出されＡ／Ｄ変換された
結果の雑音検出期間における時間平均を周波数帯域ごと
にとり、その結果を雑音゛Ｐ・均パワー記憶部２５に記
憶させる。

このようにして雑音検出信号ＮＤがオンとなっている期
間中、雑音平均パワー記憶部２５に周波数帯域ごとの雑
音平均パワーを記憶させた後、雑音検出信号ＮＤがオフ
となって平均値算出部２４の作動が停止し使用者の音声
の検出が開始する。

すなわち、雑音検出信号ＮＤがオフとなると制御部１４
からの音区検出信号ＶＤがオンとなり（第３図（ｄ）参
照）、音声区間検出部９か作動する。

また送話器ｌかｔ）の入力信号には雑音信号の曲に音声
信号が含まれるようになる。マイクアンプ５前処理部６
を介してパワー検出部７に入力した入力信号ＩＮは、帯
域フィルタ部２１で周波数帯域ごとにパワーが検出され
Ａ／Ｄ変換部２２でアナログ−デジタル変換された後、
入力パワー記憶部２３に記憶される。次いで減算部２６
において入力パワー記憶部２３に記憶されたパワーから
雑音平均パワー記憶部２５に記憶されている雑音平均パ
ワーを周波数帯域ごとに減算し、減算結果をパワー信号
ＢＰとして音声区間検出部９に出力する。

なお、オフフックの状態となってから一定の期間に送話
器に入力する雑音信号は、この期間の直後の入力信号に
含まれる雑音信号を良く近似していると考えられるので
、減算部２６において減算した結果のパワー信号ＢＰか
らは、雑音パワーがほとんど除去されているものとみな
される。

音声区間検出部９では先づパワー算出部３３において周
波数帯域ごとのパワー信号ＢＰを例えば加算することに
よってパワーを算出する。このパワーが小さいときには
入力信号ＩＮには音声信号が含まれておらず雑音信号だ
けが含まれているとみなされ、このときのパワーを雑音
パワーとして雑音パワーレジスタ２８に記憶し、記憶さ
れた雑音パワーに基づいて閾値決定部２つでは音声区間
検出の閾値を決定する。なおこの閾値は、雑音パワーレ
ジスタ２８に記憶される雑音パワーが変動するたびにそ
の都度更新される。

これに対して、パワー算出部３３で算出されたパワーが
大きいときには、入力信号ＩＮには音声信号が含まれて
いると判断し、このパワーを閾値決定部２９からの閾値
と比教部３０において比較し、閾値よりも大きい区間を
音ＦＩＴ（８号が存在する音声区間として検出し、音声
区間信号ＶＳを出力する（第３図（ｅ）参照）。

一方、パワー検出部７からの周波数帯域ごとのパワー信
号ＢＰは、特徴抽出部８にも入力し、１．ν徴抽出部８
において特徴量が抽出されて認識部１・１に送られる。

認識部１１は、音声区間信号ＶＳがオンとなっている１
１１１１間中作動し、この期間中、０徴抽出部８で抽出
された特徴量を辞Ｍ部１０の特徴量と照合し、音声認識
結果を制御部１４に出力する。制御部１４では音声認識
結果を結果出力部１２を介してハンドセット３の受話器
２に送り、受話器２から音声出力させ使用者に確認させ
る。

確認後、制御部１４は発信部１３を駆動してこのｒＹ声
に対応した電話番号を自動的に発信させることができる
。

第７１図（ａ）乃至（Ｃ）は上述した音声タイヤリング
方式の処理の様子を概念的に説明するための図である。

第１１図（ａ）はオフフック後、送話器１からマイクア
ンプ５．前処理部６を介しパワー検出部７に入力する入
力信号ＩＮを示す図であって、入力信号ＩＮには雑音信
号と音声（Ｋ号とか含まれている。雑音検出期間ＮＤＴ
中には入力信号ＩＮは雑音信号だけを含んでいるので、
この期間ＮＤ′１゛中、パワー検出部７では前述のよう
に周波数帯域ごとの雑音平均パワーを検出し、これをフ
ック信号ＰＫがオンとなるまで′ｊｆｉ音平均パワー記
憶部２５に保持する。第４図（ｂ）は雑音平均パワー記
憶部２５に保持される雑音平均パワーを示しているか、
第４図（１））では説明を簡単にするために、各周波数
帯域ごとの雑音平均パワーを加算した全体の雑音平均パ
ワーか示されている。雑音検出期間Ｎ　Ｄ　Ｔか経過す
ると第４図（ａ）に示すように入力信号ＩＮには雑音１
３号の他に音声信号か含まれるようになる。減算部２６
では、このときの入力信号ＩＮのパワーを雑）平均パワ
ーで減算することによって、入力信号ＩＮを第４図（Ｃ
）に示すように補正し、入力信号ＩＮに含まれている雑
音信号の成分を除去するようにしている。

第４図ｆｃ）のように補正された信号に基づいて音声区
間を検出するための閾値Ｂか決定されるが、補ｊ［され
た信号には雑音信号かほとんど含まれていないので、雑
音信号だ番Ｊが出力されているときのレベルは音声信号
が出力されているときのレベルに比べて非常に小さなも
のとなってＩａｌ値Ｂを決定し易く、閾値Ｂを小さくと
ることができる。これにより騒音下にあって入力信号Ｉ
Ｎに含まれる雑音信号のレベルが大きいものであっても
、この雑音信号の影響を除去し音声区間ＶＳＴを正確に
検出することができて、音声認識を正しく行なわせ、正
確な音声ダイヤリンクを行なわせることが可能となる。

ところで、前処理部６にオートゲインコントロール回路
が用いられ、マイクアンプ５からの入力信号をオートゲ
インコントロール回路によってゲインコントロールして
いる場合には、入力信号に音声信号が含まれるようにな
ったときに前処理部６から出力される入力１８号ＩＮは
第５図（ａ）に示すように雑音検出期間Ｎ　Ｄ　Ｔ中に
検出された雑音平均パワーに比べて雑音パワーが小さな
ものとなる。このため、第４図（ｂ）　、　（ｃ）に示
したように音声区間ｖ　ｓ　’ｒを検出後も入力信号Ｉ
Ｎから雑音検出期間Ｎ　Ｄ　Ｔ中に検出された雑音平均
パワーを減算した場合には、入力信号ＩＮに含まれる音
声信号自体の情報か失なわれ音声区間の終端か誤検出さ
れる場合がある。従って、前処理部６にオートゲインコ
ントロール回路が用いられるような場合に第１図、第２
図に示した構成を適用するのは適切ではなく、第１図、
第２図のかわりに第６図。

第７図に示すような構成にするのが良い。

すなわち、第６図、第７図では、音声区間検出部９のか
わりに、音声区間信号ＶＳから音声区間の始端を検出す
る始端検出部３１をさらに備えた音声区間検出部４０を
設け、またパワー検出部７のかわりに、音声区間検出部
４０の始端検出部３１からの始端検出信号ＶＳＳがリセ
ット部２７にさらに入力するパワー検出部４１を設けて
いる。

このような構成では、音声区間検出部４０の始端検出部
３１において音声区間の始端が前述のように低いＩａｌ
値Ｂで容易に検出され始端検出信号ＶＳＳとして出力さ
れる。この始端検出信号ＶＳＳか出力されると、パワー
検出部４１の雑ａ′平均パワー記憶部２５がクリアされ
るので、雑音平均パワーは第５図（ｂ）のようになる。

従って人力信−９ＩＮは第５図（Ｃ）に示すように音声
信号を含まない間は雑音検出期間Ｎ　Ｄ　′Ｉ”中に検
出された雑音平均パワーによって減算されて補正される
が、音声区間の始端が検出され音声信号を含むようにな
ってからは、オーｌ−ゲインコン１−ロール回路から出
力される雑音信号の小さな入力１８号をそのままの状態
で用いこの入力信号のパワーに基づいて音声区間の終４
１を容易に検出できて、第１図、第２図の構成を適用し
た場合に生ずるＰ一端の誤検出を有効に１ｌＪｊ止する
ことが可能となる。

〔発明の効果〕

以りに説明したように、本発明によれば、オフフックと
なってから所定の期間内に入力する入力信号に基づき雑
音パワーを検出し、所定の期間経過後に入力する入力信
号のパワーから上記雑音パワーを減算しその結果の入力
信号のパワーに基づいて音声区間を検出するようにして
いるので、騒音下においてら音声区間を正確に検出する
ことができて入力信号に含まれる音声信号を正しく音声
３２識させこの音声に対応したダイヤルでダイヤル介１
３を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音声ダイヤリング方式を適用した電話
機の構成図、第２図は第１図に示すパワー検出部と音声
区間検出部の具体的な構成図、第３図（ａ）乃至（ｅ）
は第１図、第２図に示す電話機の動作を説明するための
タイムチャート、第４図（ａ）乃至（Ｃ）は第１図、第
２図に示す電話機における音声ダイヤリング方式の処理
の様子を概念的に説明するための図、第５図（ａ）乃至
（Ｃ）は本発明の音声タイヤリング方式の他の処理の様
子をａ（念的に説明するための図、第６図は第５図（ａ
）乃至（Ｃ）に示す音声ダイヤリング方式を適用した電
話機の構成図、第７図は第６図に示すパワー検出部と音
声区間検出部の具体的な構成図である。 １・・・送話器、２・・・受話器、３・・・ハンドセラ
１〜．４・・・本体部、５・・・マイクアンプ゛、６・
・・前処理部、７．１１１・・・パワー検出部、８・・
・特徴抽出部、９．４０・・・音声区間検出部、１０・
・・辞書部、１１・・・認識部、１２・・・結果出力部
、１３・・・発信部、１４・・・制御部、２０・・・期
間検出部、２１・・・帯域フィルタ部、２２・・・Ａ／
Ｄ変換部、２３・・・入力パワー記憶部、２１１・・・
平均値算出部、 ２５・・・雑音平均パワー記憶部、２６・・・減算部、
２７・・・リセット部、２８・・・’Ｂｉ音パワーレジ
スタ、２つ・・・閾値決定部、３０・・・比教部、３１
・・・始端検出部、３３・・・パワー算出部、ＰＫ・・
・フック信号、ＩＮ・・・入力信号、ＮＤ・・・雑音検
出信号、ＶＤ・・・前置検出信号、ＢＰ・・・パワー信
号、■ＳＳ・・・始端検出信号、ｒｔ　ｓ　’ｒ・・・
リセット信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オフフックとなってから所定の期間内に入力する入力信
   号に基づき雑音パワーを検出し、前記所定の期間が経過
   した後に入力する入力信号のパワーから前記雑音パワー
   を減算し、減算した結果の入力信号のパワーに基づいて
   音声区間を検出するようになっていることを特徴とする
   音声ダイヤリング方式。