JPH0627991A - 音声認識装置 - Google Patents
音声認識装置Info
- Publication number
- JPH0627991A JPH0627991A JP4184989A JP18498992A JPH0627991A JP H0627991 A JPH0627991 A JP H0627991A JP 4184989 A JP4184989 A JP 4184989A JP 18498992 A JP18498992 A JP 18498992A JP H0627991 A JPH0627991 A JP H0627991A
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- JP
- Japan
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- voice
- noise level
- input
- noise
- feedback
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｌｏｍｂａｒｄ効果による音声の変形に起因す
る認識性能の劣化を改善し、高騒音環境下でも高精度な
認識性能が発揮できるようにする。 【構成】音声入力マイクロフォン１を通して入力された
認識対象となる音声を、入力音声フィードバック部２に
より、増幅器２１、イヤホン２２を介して発声者自身の
耳にフィードバックする構成とする。また、装置周囲の
騒音を周囲騒音測定マイクロフォン２３を通して入力
し、その騒音レベルｎを騒音レベル測定部２４にて測定
し、その測定値に応じて、増幅器２１のゲインＧをフィ
ードバック調整部２５により調整する構成とする。
る認識性能の劣化を改善し、高騒音環境下でも高精度な
認識性能が発揮できるようにする。 【構成】音声入力マイクロフォン１を通して入力された
認識対象となる音声を、入力音声フィードバック部２に
より、増幅器２１、イヤホン２２を介して発声者自身の
耳にフィードバックする構成とする。また、装置周囲の
騒音を周囲騒音測定マイクロフォン２３を通して入力
し、その騒音レベルｎを騒音レベル測定部２４にて測定
し、その測定値に応じて、増幅器２１のゲインＧをフィ
ードバック調整部２５により調整する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は騒音環境下での使用に好
適な音声認識装置に関する。
適な音声認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声認識の技術は、優れたマンマシン・
インタ−フェ−スを実現する上での重要な役割を担って
いる。音声認識装置の実用化を考えた場合、高騒音環境
下での認識性能劣化に対する耐騒音性の向上は重要な課
題である。
インタ−フェ−スを実現する上での重要な役割を担って
いる。音声認識装置の実用化を考えた場合、高騒音環境
下での認識性能劣化に対する耐騒音性の向上は重要な課
題である。
【０００３】高騒音環境下での音声認識において認識性
能劣化の原因となるものにＬｏｍｂａｒｄ効果と呼ばれ
るものが知られている（例えば、Lombard,E. : Le sign
e dele elevation de la voix. Ann Mal. Oreil,Laryn
x,37,101-119,1911 、 D.B.Pisoni, R.H.Bernacki, H.
C.Nusbaum, M.Yuchtman : “SOME ACOUSTIC-PHONETICCO
RRELATES OF SPEECH PRODUCED IN NOISE ”, Proc. of
ICASSP,1581-1584,1985など）。
能劣化の原因となるものにＬｏｍｂａｒｄ効果と呼ばれ
るものが知られている（例えば、Lombard,E. : Le sign
e dele elevation de la voix. Ann Mal. Oreil,Laryn
x,37,101-119,1911 、 D.B.Pisoni, R.H.Bernacki, H.
C.Nusbaum, M.Yuchtman : “SOME ACOUSTIC-PHONETICCO
RRELATES OF SPEECH PRODUCED IN NOISE ”, Proc. of
ICASSP,1581-1584,1985など）。
【０００４】Ｌｏｍｂａｒｄ効果とは、高騒音環境で発
声された音声では、騒音レベルの上昇に伴う、発声レベ
ルの上昇、ピッチ周波数の上昇、およびスペクトル包絡
の変形が観測される現象である。したがって、高騒音環
境下で使用される音声認識装置は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
による音声の変形によって、認識性能の劣化が生じると
いう問題がある。
声された音声では、騒音レベルの上昇に伴う、発声レベ
ルの上昇、ピッチ周波数の上昇、およびスペクトル包絡
の変形が観測される現象である。したがって、高騒音環
境下で使用される音声認識装置は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
による音声の変形によって、認識性能の劣化が生じると
いう問題がある。
【０００５】そこで従来の音声認識装置、例えば特定話
者音声認識装置では、Ｌｏｍｂａｒｄ効果に対する対策
として、音声の標準パターンを登録する際に、Ｌｏｍｂ
ａｒｄ効果が生じる様な高騒音下で音声の登録を行う方
式が適用されていた。即ち従来は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
が反映された標準パターンを作成することで、上記問題
を回避してきた。
者音声認識装置では、Ｌｏｍｂａｒｄ効果に対する対策
として、音声の標準パターンを登録する際に、Ｌｏｍｂ
ａｒｄ効果が生じる様な高騒音下で音声の登録を行う方
式が適用されていた。即ち従来は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
が反映された標準パターンを作成することで、上記問題
を回避してきた。
【０００６】しかし、上述した従来の方式では、装置が
使用される環境の騒音レベルが登録の際と異なる場合に
は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果による認識性能劣化の改善は期
待できないという問題があった。また、音声の標準パタ
ーンの登録を必要としない不特定話者音声認識装置で
は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果による認識性能劣化を回避する
ことは非常に困難であった。
使用される環境の騒音レベルが登録の際と異なる場合に
は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果による認識性能劣化の改善は期
待できないという問題があった。また、音声の標準パタ
ーンの登録を必要としない不特定話者音声認識装置で
は、Ｌｏｍｂａｒｄ効果による認識性能劣化を回避する
ことは非常に困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来にあっ
ては、高騒音環境下で発声される音声の変形（Ｌｏｍｂ
ａｒｄ効果）に起因する認識性能劣化の問題が残されて
おり、効果的な解決方法がないのが実状であった。これ
は装置の実用化に際しては最も重要な問題の一つとな
る。
ては、高騒音環境下で発声される音声の変形（Ｌｏｍｂ
ａｒｄ効果）に起因する認識性能劣化の問題が残されて
おり、効果的な解決方法がないのが実状であった。これ
は装置の実用化に際しては最も重要な問題の一つとな
る。
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的とするところは、Ｌｏｍｂａｒｄ効
果による音声の変形に起因する認識性能の劣化を改善
し、高騒音環境下でも高精度な認識性能を有する音声認
識装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、Ｌｏｍｂａｒｄ効
果による音声の変形に起因する認識性能の劣化を改善
し、高騒音環境下でも高精度な認識性能を有する音声認
識装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｌｏｍｂａｒ
ｄ効果が生じる原因は、発声者の音声が発声者自身にフ
ィードバックされる経路が騒音のために絶たれるためで
あることに着目し、発声者からの入力音声を発声者にフ
ィードバックする入力音声フィードバック手段を設けた
ことを特徴とするものである。
ｄ効果が生じる原因は、発声者の音声が発声者自身にフ
ィードバックされる経路が騒音のために絶たれるためで
あることに着目し、発声者からの入力音声を発声者にフ
ィードバックする入力音声フィードバック手段を設けた
ことを特徴とするものである。
【００１０】また本発明は、装置周囲の騒音レベルを測
定する騒音レベル測定手段を更に設け、この測定された
騒音レベルに応じて入力音声フィードバック手段のゲイ
ンを調整するようにしたことをも特徴とする。
定する騒音レベル測定手段を更に設け、この測定された
騒音レベルに応じて入力音声フィードバック手段のゲイ
ンを調整するようにしたことをも特徴とする。
【００１１】
【作用】上記の構成においては、発声者によって発声さ
れて音声認識装置に入力された音声が、入力音声フィー
ドバック手段により例えばイヤホンを通して発声者の耳
にフィードバックされるので、高騒音下でのＬｏｍｂａ
ｒｄ効果による発声の変形を抑えることが可能となり、
従来と比較して装置の性能劣化が改善され、認識精度が
格段に向上する。ここで、フィードバックゲインを固定
せず、装置周囲の騒音レベルに応じて調整することによ
り、発声者は騒音レベルの変動を意識せずに済み、Ｌｏ
ｍｂａｒｄ効果による発声の変形を一層効果的に抑える
ことが可能となる。
れて音声認識装置に入力された音声が、入力音声フィー
ドバック手段により例えばイヤホンを通して発声者の耳
にフィードバックされるので、高騒音下でのＬｏｍｂａ
ｒｄ効果による発声の変形を抑えることが可能となり、
従来と比較して装置の性能劣化が改善され、認識精度が
格段に向上する。ここで、フィードバックゲインを固定
せず、装置周囲の騒音レベルに応じて調整することによ
り、発声者は騒音レベルの変動を意識せずに済み、Ｌｏ
ｍｂａｒｄ効果による発声の変形を一層効果的に抑える
ことが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を単語音声認識に適用した一実
施例につき図面を参照して説明する。
施例につき図面を参照して説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例に係る音声認識装
置の概略構成を示すブロック図である。図１において、
１は認識の対象となる音声を入力するためのマイクロフ
ォン（音声入力マイクロフォン）、２はマイクロフォン
１を介して入力された音声を発声者にフィードバックす
る入力音声フィードバック部である。
置の概略構成を示すブロック図である。図１において、
１は認識の対象となる音声を入力するためのマイクロフ
ォン（音声入力マイクロフォン）、２はマイクロフォン
１を介して入力された音声を発声者にフィードバックす
る入力音声フィードバック部である。
【００１４】入力音声フィードバック部２は、マイクロ
フォン１を介して入力された音声の信号を増幅する増幅
器２１、同増幅器２１で増幅された音声信号を音声に変
換するイヤホン２２、周囲騒音測定マイクロフォン２
３、同マイクロフォン２３を介して入力された周囲騒音
のレベルｎを測定する騒音レベル測定部２４、およびフ
ィードバック調整部２５から構成される。このフィード
バック調整部２５は、騒音レベル測定部２４で測定され
た騒音レベルｎに応じて増幅器２１のゲインＧを調整す
る。
フォン１を介して入力された音声の信号を増幅する増幅
器２１、同増幅器２１で増幅された音声信号を音声に変
換するイヤホン２２、周囲騒音測定マイクロフォン２
３、同マイクロフォン２３を介して入力された周囲騒音
のレベルｎを測定する騒音レベル測定部２４、およびフ
ィードバック調整部２５から構成される。このフィード
バック調整部２５は、騒音レベル測定部２４で測定され
た騒音レベルｎに応じて増幅器２１のゲインＧを調整す
る。
【００１５】３はマイクロフォン１を介して入力された
音声を音響分析してその特徴パラメ−タを求める音響分
析部、４は認識対象カテゴリの標準パターンセットが予
め登録された標準パターン記憶部である。５は音響分析
部３によって求められた特徴パラメ−タと標準パターン
記憶部４に登録されている標準パターンセットとの間で
類似度を計算する類似度計算部、６は類似度計算部５で
得られる類似度計算結果から認識結果を出力する識別部
である。
音声を音響分析してその特徴パラメ−タを求める音響分
析部、４は認識対象カテゴリの標準パターンセットが予
め登録された標準パターン記憶部である。５は音響分析
部３によって求められた特徴パラメ−タと標準パターン
記憶部４に登録されている標準パターンセットとの間で
類似度を計算する類似度計算部、６は類似度計算部５で
得られる類似度計算結果から認識結果を出力する識別部
である。
【００１６】次に、図１に示す構成の音声認識装置の動
作につき、本発明に直接関係する入力音声フィードバッ
ク部２の動作を中心に説明する。まず、図１の装置が高
騒音環境下にある状態で、利用者（発声者）が音声入力
マイクロフォン１に向かって（認識の対象となる）音声
を発声するものとする。この際、利用者（発声者）は、
入力音声フィードバック部２が有するイヤホン２２を自
身の耳に装着する。
作につき、本発明に直接関係する入力音声フィードバッ
ク部２の動作を中心に説明する。まず、図１の装置が高
騒音環境下にある状態で、利用者（発声者）が音声入力
マイクロフォン１に向かって（認識の対象となる）音声
を発声するものとする。この際、利用者（発声者）は、
入力音声フィードバック部２が有するイヤホン２２を自
身の耳に装着する。
【００１７】さて、利用者（発声者）が発声した音声は
マイクロフォン１により入力され、その音声信号が入力
音声フィードバック部２に導かれる。入力音声フィード
バック部２は、マイクロフォン１からの入力音声信号を
内蔵の増幅器２１により増幅し、イヤホン２２にて音声
に変換する。即ち入力音声フィードバック部２は、発声
者がマイクロフォン１を通して発した音声を、増幅器２
１およびイヤホン２２を介して、発声者自身の耳にフィ
ードバックする。
マイクロフォン１により入力され、その音声信号が入力
音声フィードバック部２に導かれる。入力音声フィード
バック部２は、マイクロフォン１からの入力音声信号を
内蔵の増幅器２１により増幅し、イヤホン２２にて音声
に変換する。即ち入力音声フィードバック部２は、発声
者がマイクロフォン１を通して発した音声を、増幅器２
１およびイヤホン２２を介して、発声者自身の耳にフィ
ードバックする。
【００１８】この際の増幅器２１のゲインＧは、入力音
声フィードバック部２内蔵のフィードバック調整部２５
によって次のように調整される。まず、入力音声フィー
ドバック部２に設けられた周囲騒音測定マイクロフォン
２３によって、装置周囲の騒音が入力され、その騒音レ
ベルｎが騒音レベル測定部２４によって測定される。フ
ィードバック調整部２５は、騒音レベル測定部２４によ
り測定された装置周囲の騒音のレベルｎに応じて増幅器
２１のゲインＧを調整する。この騒音レベルｎとゲイン
Ｇとの関係の一例を図２に示す。図２の例では、騒音レ
ベルｎがｎ1 より小さい範囲では最小ゲインＧmin が、
ｎ2 （但しｎ2 ＞ｎ1 ）より大きい範囲では最大ゲイン
Ｇmax が、そしてｎ1 とｎ2 との間の範囲ではＧmin ，
Ｇmax 間を騒音レベルｎに比例して増加させるような値
が、ゲインＧとして設定される。
声フィードバック部２内蔵のフィードバック調整部２５
によって次のように調整される。まず、入力音声フィー
ドバック部２に設けられた周囲騒音測定マイクロフォン
２３によって、装置周囲の騒音が入力され、その騒音レ
ベルｎが騒音レベル測定部２４によって測定される。フ
ィードバック調整部２５は、騒音レベル測定部２４によ
り測定された装置周囲の騒音のレベルｎに応じて増幅器
２１のゲインＧを調整する。この騒音レベルｎとゲイン
Ｇとの関係の一例を図２に示す。図２の例では、騒音レ
ベルｎがｎ1 より小さい範囲では最小ゲインＧmin が、
ｎ2 （但しｎ2 ＞ｎ1 ）より大きい範囲では最大ゲイン
Ｇmax が、そしてｎ1 とｎ2 との間の範囲ではＧmin ，
Ｇmax 間を騒音レベルｎに比例して増加させるような値
が、ゲインＧとして設定される。
【００１９】さて、マイクロフォン１を通して入力され
た音声は、音響分析部３にも導かれる。音響分析部３
は、この入力音声を音響分析してその特徴パラメ−タを
抽出する。類似度計算部５は、音響分析部３によって抽
出された入力音声の特徴パラメ−タと標準パターン記憶
部４に登録されている標準パターンセットとの間で類似
度を計算する。識別部６は、類似度計算部５の類似度計
算結果を受け、類似度の最上位あるいは上位複数個のカ
テゴリ名あるいはカテゴリ番号などの認識結果を出力す
る。
た音声は、音響分析部３にも導かれる。音響分析部３
は、この入力音声を音響分析してその特徴パラメ−タを
抽出する。類似度計算部５は、音響分析部３によって抽
出された入力音声の特徴パラメ−タと標準パターン記憶
部４に登録されている標準パターンセットとの間で類似
度を計算する。識別部６は、類似度計算部５の類似度計
算結果を受け、類似度の最上位あるいは上位複数個のカ
テゴリ名あるいはカテゴリ番号などの認識結果を出力す
る。
【００２０】なお、前記実施例では、フィードバック音
声が周囲の騒音レベルに応じて（フィードバック調整部
２５により）自動調整されるものとして説明したが、こ
れに限るものではない。例えば、音量調整用のボリュー
ムを設け、イヤホン２２の音量を発声者自身が手動で調
整するようにしてもよい。このボリュームを用いた手動
調整と、前記実施例における自動調整とを併用するよう
にしてもよい。
声が周囲の騒音レベルに応じて（フィードバック調整部
２５により）自動調整されるものとして説明したが、こ
れに限るものではない。例えば、音量調整用のボリュー
ムを設け、イヤホン２２の音量を発声者自身が手動で調
整するようにしてもよい。このボリュームを用いた手動
調整と、前記実施例における自動調整とを併用するよう
にしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
音声認識装置の利用者が発声した認識の対象となる音声
が、入力音声フィードバック手段により、その利用者
（発声者）自身の耳にフィードバックされる構成とした
ので、従来であれば、高騒音環境下において発声者の音
声が発声者自身にフィードバックされる経路が騒音によ
り絶たれるために生じていたＬｏｍｂａｒｄ効果が起こ
らなくなり、したがってＬｏｍｂａｒｄ効果による音声
変形を抑えて、この音声変形に起因する認識性能の劣化
を回避することができる。
音声認識装置の利用者が発声した認識の対象となる音声
が、入力音声フィードバック手段により、その利用者
（発声者）自身の耳にフィードバックされる構成とした
ので、従来であれば、高騒音環境下において発声者の音
声が発声者自身にフィードバックされる経路が騒音によ
り絶たれるために生じていたＬｏｍｂａｒｄ効果が起こ
らなくなり、したがってＬｏｍｂａｒｄ効果による音声
変形を抑えて、この音声変形に起因する認識性能の劣化
を回避することができる。
【００２２】更に本発明によれば、フィードバック音声
が装置周囲の騒音レベルに応じて自動調整される構成と
することにより、利用者は騒音レベルの変動を意識する
必要がないという使い勝手を有し、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
による音声変形を一層確実に抑えることができる。
が装置周囲の騒音レベルに応じて自動調整される構成と
することにより、利用者は騒音レベルの変動を意識する
必要がないという使い勝手を有し、Ｌｏｍｂａｒｄ効果
による音声変形を一層確実に抑えることができる。
【００２３】このように本発明によれば、Ｌｏｍｂａｒ
ｄ効果による音声変形を効果的に抑えて、これに起因す
る認識性能の劣化を回避することができるようになり、
本装置の認識性能、信頼性の向上を図り得る等の実用上
多大なる効果が奏せられる。
ｄ効果による音声変形を効果的に抑えて、これに起因す
る認識性能の劣化を回避することができるようになり、
本装置の認識性能、信頼性の向上を図り得る等の実用上
多大なる効果が奏せられる。
【図１】本発明の一実施例に係る音声認識装置の概略構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】騒音レベルとゲインとの関係の一例を示す図。
１…音声入力マイクロフォン、２…入力音声フィードバ
ック部、３…音響分析部、４…標準パターン記憶部、５
…類似度計算部、６…識別部、２１…増幅器、２２…イ
ヤホン、２３…周囲騒音測定マイクロフォン、２４…騒
音レベル測定部、２５…フィードバック調整部。
ック部、３…音響分析部、４…標準パターン記憶部、５
…類似度計算部、６…識別部、２１…増幅器、２２…イ
ヤホン、２３…周囲騒音測定マイクロフォン、２４…騒
音レベル測定部、２５…フィードバック調整部。
Claims (2)
- 【請求項１】 入力音声を認識する音声認識装置におい
て、 前記入力音声を発声者にフィードバックする入力音声フ
ィードバック手段を備えたことを特徴とする音声認識装
置。 - 【請求項２】 装置周囲の騒音レベルを測定する騒音レ
ベル測定手段を更に備え、前記騒音レベル測定手段によ
って測定された騒音レベルに応じて前記入力音声フィー
ドバック手段のゲインを調整することを特徴とする請求
項１記載の音声認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184989A JPH0627991A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 音声認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184989A JPH0627991A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 音声認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627991A true JPH0627991A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16162850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4184989A Pending JPH0627991A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 音声認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627991A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000023984A1 (en) * | 1998-10-16 | 2000-04-27 | Dragon Systems Uk Research & Development Limited | Speech processing |
| KR101151571B1 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-05-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 음성 대화 시스템을 위한 음성 인식 환경 제어 장치 및 그 방법 |
| US9959888B2 (en) | 2016-08-11 | 2018-05-01 | Qualcomm Incorporated | System and method for detection of the Lombard effect |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP4184989A patent/JPH0627991A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000023984A1 (en) * | 1998-10-16 | 2000-04-27 | Dragon Systems Uk Research & Development Limited | Speech processing |
| KR101151571B1 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-05-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 음성 대화 시스템을 위한 음성 인식 환경 제어 장치 및 그 방법 |
| US9959888B2 (en) | 2016-08-11 | 2018-05-01 | Qualcomm Incorporated | System and method for detection of the Lombard effect |
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