JPH0667689A - 音声認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、マイクアンプのゲインを騒音量
ベルに応じて可変とし、これを制御することにより音声
区間の検出、音声認識を精度良く行うことができる音声
認識装置を提供することを目的とする。 【構成】 音声側入力と騒音側入力とを分けた車載用音
声認識装置において、自動車が走行中に発生する騒音の
発生源と考えられる諸要因を検知する検出部１０を設け
る。この検出部１０において検知された値に基づき騒音
レベルを演算し、この演算結果に基づきマイクアンプ
２，２´のゲインを調整して音声区間の検出、音声認識
を精度良く行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、搭載装置各部の制御
を音声によって行う音声認識装置に関し、さらに詳細に
は、例えば、自動車に搭載される自動車電話、カーステ
レオまたはナビゲーションシステム等、あるいは工場内
で使用される各種装置のように、大きな騒音下で使用す
る音声認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、音声側入力と騒音側
入力とが分けられた従来の音声認識装置においては、こ
れを自動車に搭載する場合、音声用マイクロフォンａと
騒音用マイクロフォンａ´は、通常、図５に示すように
運転手（話者）の前後に配置される。

【０００３】そして、音声用マイクロフォンａには話者
の発する音声に周辺の騒音が重畳されたものが入力され
るとともに、騒音用マイクロフォンａ´には騒音のみが
入力される。音声側，騒音側のそれぞれのマイクアンプ
ｂ，ｂ´のゲインは、ある一定の値に設定されており、
マイクアンプｂ，ｂ´で増幅された各音声及び騒音量の
アナログ信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部
ｃ，ｃ´において、デジタル値に変換された後、バンド
パスフィルタ群よりなる特徴抽出部ｅ，ｅ´において、
その周波数成分毎に分離されて特徴が抽出される。

【０００４】その後、音声区間検出部ｅにおいて、音声
側の特徴抽出量から騒音側の特徴抽出量が差し引かれた
後、音声区間の検出がなされる。この間、音声の特徴量
は、各周波数成分ごとにデジタル値で入力パターン記憶
部ｆに周期的に記憶される。そして、認識部ｇにおい
て、辞書部ｈに記憶された標準パターンと抽出された音
声の特徴量とが比較されて、その認識結果が結果出力部
ｉより出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、走行中の自動車内で音声認識装置を使用
する場合、路面の状況や雨風、窓の開閉、スピード等の
諸要素によって騒音の大きさが異なることから、この騒
音が大きくなると、音声用マイクロフォンａに入る音声
量は騒音量に対して相対的に減少するため、音声区間の
検出や音声認識が良好に働かなくなる場合があった。

【０００６】例えば、自動車の走行中にエンジンの回転
数を上げた場合、回転数の上昇に伴い車内にこもるエン
ジン音も上昇するところ、いわゆるフロントエンジンタ
イプの自動車では、このエンジン音は前方のエンジンル
ームｊより発生される。このため、話者の前側に設けら
れた音声用マイクロフォンａに入るエンジン音は、後側
に設けられた騒音用マイクロフォンａ´に入るエンジン
音より大きくなる。

【０００７】この結果、ノイズリダクションがうまく働
かず、音声側特徴抽出量から騒音側特徴抽出量が差し引
かれた値は、実際の音声パターンとは全く異なるものに
なってしまう場合があった。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、マイク
アンプのゲインを騒音レベルに応じて可変とし、これを
制御することにより、音声区間の検出、音声認識を精度
良く行うことができ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】上記目的を達成するた
め、本発明の音声認識装置は、マイクロフォン、マイク
アンプ、Ａ／Ｄ変換部、特徴抽出部、音声区間検出部、
入力パターン記憶部、認識部、辞書部および結果出力部
を備える音声認識装置において、騒音の発生源となる諸
要因を検知する検出部を備え、この検出部からの情報に
基づいて前記マイクアンプのゲインが制御されるように
構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の音声認識装置を例えば自動車に搭載す
る場合、自動車が走行中に発生する騒音（エンジン音や
風切り音等）の発生源と考えられる諸要因（エンジンの
回転数や窓の開き具合等）を検知する検出部を設け、こ
の検出部において計測された値に基づき騒音レベルを演
算し、この演算結果に基づきマイクアンプのゲインを調
整することにより、音声区間の検出、音声認識を精度良
く行わせる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１２】本発明に係る音声認識装置を図１に示し、
この音声認識装置は、具体的には、自動車に搭載され
て、自動車電話やカーステレオ、更にはナビゲーション
システム等の制御を行うもので、音声用マイクロフォン
１、騒音用マイクロフォン１´、マイクアンプ２，２
´、Ａ／Ｄ変換部３，３´，１１、特徴抽出部４，４
´、音声区間検出部５、入力パターン記憶部６、認識部
７、辞書部８および結果出力部９を基本構成として備え
るとともに、さらに検出部１０および制御部１２を備え
てなる。

【００１３】音声用マイクロフォン１には音声に周辺の
騒音が重畳されたものが、また、騒音用マイクロフォン
１´には騒音のみが入力される。

【００１４】マイクアンプ２，２´では、音声，騒音用
マイクロフォン１，１´により電気信号に変換された音
響のアナログ値が所定レベルまで増幅されるが、このマ
イクアンプ２，２´のゲインは後述する制御部１２から
の情報によって制御される。

【００１５】Ａ／Ｄ変換部３，３´では、マイクアンプ
２，２´から入力されるアナログ値をデジタル値に変換
される。

【００１６】特徴抽出部４，４´は、バンドパスフィル
ター群から構成されており、音声側および騒音側入力が
周波数成分毎に分離され各特徴が抽出される。

【００１７】音声区間検出部５では、音声側特徴抽出量
から騒音側特徴抽出量が差が引ひかれた後、音声区間の
検出が行われる。入力パターン記憶部６では、区間検出
された音声の特徴量が記憶される。

【００１８】認識部７では、入力パターン記憶部６から
入力される音声の特徴量と、記憶部８に予め記憶されて
いる標準パターンとが照合され、音声の特徴量に最も近
似する標準パターンが認識結果として結果出力部９に出
力される。

【００１９】結果出力部９では、認識結果が本発明の音
声認識装置によって制御しようとする各部、例えばナビ
ゲーションシステム（図示しない）に送出する。

【００２０】検出部１０は、自動車が走行中に発生する
エンジン音や風切り音等の騒音の発生源と考えられるエ
ンジンの回転数や窓の開き具合等の諸要因を検知する。
この検出部１０にて計測されたアナログ値がＡ／Ｄ変換
部１１において、デジタルデータに変換され、制御部１
２に送出される。

【００２１】制御部１２は、検出部１０の計測結果に基
づき騒音レベルを演算し、この演算結果に基づきマイク
アンプ２、２’のゲインを調整する。

【００２２】次に、検出部１０として、エンジンの回転
数が検知される場合を例にとって、図２に従い説明す
る。

【００２３】すなわち、図２に示すように、検出部１０
としては、エンジンの回転数を検知するタコメータ（回
転数検知器）が用いられ、このタコメータ１０からエン
ジンの回転数がアナログ信号としてＡ／Ｄ変換部１１に
送出される。Ａ／Ｄ変換部１１では、タコメータ１０か
らのアナログ信号がデジタル値に変換されて制御部１２
に送出される。

【００２４】制御部１２は、マイクアンプ２，２´を制
御するマイクアンプコントローラ１３と、タコメータ１
０からの情報に基づきマイクアンプ２，２´のゲイン設
定値を決定するための対照表記憶部１４とから構成され
る。

【００２５】これにより、タコメータ１０で検出された
情報は、マイクアンプコントローラ１３に入力され、こ
のマイクアンプコントローラ１３において、対照表記憶
部１４に予め記憶されたエンジンの回転数とマイクアン
プゲイン設定値との対照表（図３参照）に基づきマイク
アンプのゲイン設定値が決定され、この決定に基づきマ
イクアンプ２，２´のゲインが制御される。

【００２６】具体的には、図３に示すように、エンジン
の回転数が上昇したときは音声側マイクアンプ２のゲイ
ンが下げられるとともに、騒音側マイクアンプ２´のゲ
インが上げられて、音声区間の検出、音声認識のし易い
状況が作りだされる。

【００２７】このように、音声側および騒音側のマイク
アンプ２，２´のゲインをエンジンの回転数からフィー
ドバックして制御することで音声の認識率を上げること
が可能となる。

【００２８】なお、図示しないが、検出部１０として
は、上述したタコメータの他に以下に列挙するものが好
適に使用され得る。

【００２９】つまり、1)自動車の懸架部に取り付けられ
た振動受信器、2)自動車の天上部又は窓部もしくはボン
ネット部に取り付けられた雨雷検知器、3)自動車の速度
計または4)自動車の窓の開閉量検知器などが検出部１０
として採用でき、あるいは、検出部１０がタコメータお
よびこれら1)〜4)のすべてを備え、これらからの情報を
総合的に判断して、マイクアンプ２，２´のゲインの制
御を行わせるように構成することも可能である。

【００３０】なお、検出部１０として上記1)〜4)を用い
る場合、対照表記憶部１４に予め記憶される対照表に
は、これらの検出結果と騒音レベルとの関係を予め算出
して決定されたものが用いられる。

【００３１】なお、本発明は図示例のような自動車電
話、カーステレオ、ナビゲーションシステム等の制御を
行う自動車搭載用の他、例えば工場内で使用される各種
装置のように、同様な大きな騒音下で使用する装置の制
御用としても適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
騒音の発生源となる諸要因を検知する検出部からの情報
に基づいて、マイクアンプのゲインが制御されるように
構成されているから、音声区間の検出、音声認識を精度
良く行うことができる。

【００３３】例えば、自動車に搭載する各種装置の制御
用として用いる場合、自動車のエンジン音や風切り音等
の騒音の発生源であるエンジン回転数や窓の開き具合等
を検知する検出部を設けて、この検出部から得られる情
報に基づいてマイクアンプのゲインを調整することによ
り、音声区間の検出、音声認識を精度良く行わせて、音
声認識率を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音声認識装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】同音声認識装置の検出部の一例としてタコメー
タを用いた場合の装置構成を示すブロック図である。

【図３】同音声認識装置におけるエンジンの回転数とマ
イクアップゲイン設定値との関係対照表を示す線図であ
る。

【図４】従来の音声認識装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】自動車内における音声用および騒音用マイクロ
フォンの配置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 音声用マイクロフォン １´ 騒音用マイクロフォン ２，２´ マイクアンプ ３，３´，１１ Ａ／Ｄ変換部 ４，４´ 特徴抽出部 ５ 音声区間検出部 ６ 入力パターン記憶部 ７ 認識部 ８ 辞書部 ９ 結果出力部 １０ 検出部（タコメータ） １２ 制御部 １３ マイクアンプコントローラ １４ 対照表記憶部

フロントページの続き (72)発明者 木下 泉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロフォン、マイクアンプ、Ａ／Ｄ
   変換部、特徴抽出部、音声区間検出部、入力パターン記
   憶部、認識部、辞書部および結果出力部を備える音声認
   識装置において、 騒音の発生源となる諸要因を検知する検出部を備え、こ
   の検出部からの情報に基づいて前記マイクアンプのゲイ
   ンが制御されるように構成されていることを特徴とする
   音声認識装置。
2. 【請求項２】 前記検出部が自動車の懸架部に取り付け
   られた振動受信器である請求項１に記載の音声認識装
   置。
3. 【請求項３】 前記検出部が自動車の天上部又は窓部も
   しくはボンネット部に取り付けられた雨雷検知器である
   請求項１に記載の音声認識装置。
4. 【請求項４】 前記検出部が、自動車エンジン部の回転
   数検知器である請求項１に記載の音声認識装置。
5. 【請求項５】 自動車搭載用のものであって、前記検出
   部が自動車の速度計である請求項１に記載の音声認識装
   置。
6. 【請求項６】 前記検出部が自動車の窓の開閉量検知器
   である請求項１に記載の音声認識装置。
7. 【請求項７】 前記検出部は、自動車の懸架部に取り付
   けられた振動受信器と、自動車の天上部又は窓部もしく
   はボンネット部に取り付けられた雨雷検知器と、自動車
   エンジン部の回転数検知器と、自動車の速度計と、自動
   車の窓の開閉量検知器とからなり、これらからの情報を
   総合的に判断して、前記マイクアンプのゲインの制御が
   行われるように構成されている請求項１に記載の音声認
   識装置。