JPH0675588A

JPH0675588A - 音声認識装置

Info

Publication number: JPH0675588A
Application number: JP4228109A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Hamazaki; 良介濱崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】音声信号を入力してパターンマッチングにより
認識する装置の使用環境状態を発声者に認識させながら
音声認識を行う音声認識装置に関し、装置の使用環境を
発声者が十分に認識して適正な強さの発声ができるよう
にする。【構成】発声以前に、雑音検出手段２８で検出された雑
音レベルに基づいて発声者に装置の使用環境を環境報知
手段６０で知らせると共に、発声時には音声レベルと雑
音レベルに基づいて装置の使用環境における発声状況を
環境報知手段６０で知らせる。例えば発声以前の雑音レ
ベルを予め定めた閾値と比較し、閾値以下のとき雑音レ
ベルが適正な範囲にあることを発声者に知らせ、閾値よ
り大きいときには適正な範囲にないことを発声者に知ら
せる。同時に、発声時の音声レベルを予め定めた閾値と
比較し、閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲にある
ことを発声者に知らせ、閾値より小さいときには適正な
範囲にないことを発声者に知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号を入力してパ
ターンマッチングにより認識する音声認識装置に関し、
装置の使用環境の状態を発声者に認識させながら音声認
識を行う音声認識装置に関する。音声認識装置を使用す
る環境は様々であり、雑音の大きさに応じた強さで発声
すれば、雑音レベルが高くても、認識可能な場合もあ
る。しかし、装置の使用環境における雑音状態がどの程
度のものであり、どの程度の強さで発声したら適正なの
かは判りづらく、この点の改善が望まれる。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声認識装置を使用して実際に音
声認識を行う環境としては様々な環境が考えられ、例え
ば高いレベルの雑音が存在する環境で認識を行う場合に
は、雑音レベルに見合った大きな声で発音する必要があ
る。しかし、発声者は装置の使用環境における雑音がど
の程度のものかを正しく認識していないため、音声レベ
ルが不足して音声認識に失敗する場合が多々存在する。

【０００３】この理由としては、（１）物理的な雑音レ
ベルと心理的（聴覚的）な雑音レベルとが一致していな
いため、発声環境があまり気にならない、（２）音声認
識装置がどの程度の雑音に弱いのか直観的に把握するこ
とができない、（３）自分が発声している音声のレベル
が適正であるか判断できない、などが考えられる。

【０００４】この問題を解決するため例えば特開昭６３
−６０３７９５号にあっては、音声認識に誤りが生じた
場合に、ＳＮ比が低いことが原因で認識誤りが起きたも
のと判断して話者に対し「もう少し大きな声で発声して
下さい」等の発声レベルに関する指示を出すようにして
いる。また特開平３−９４００号にあっては、雑音レベ
ルを検出し、雑音レベルの大小に応じて話者に対し声の
大きさを指示し、更に、雑音レベルに応じて予め用意し
ておいた低雑音用テンプレートと高雑音用テンプレート
の辞書メモリを切替えて音声認識に使用するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の音声認識装置にあっては、音声認識に失敗し
た場合に強く発音する指示を話者に対して発するか、Ｓ
Ｎ比の大小に応じて話者に対して声の大きさを指示する
だけであり、いずれの場合にも実際の入力音声レベルが
どうであろうとも、そのまま音声認識を実行しており、
認識の成功、失敗を待たなければ話者は発声レベルが適
正であったか否か判らないという問題があった。

【０００６】即ち強く発音する指示を受けても、実際に
発声した音声レベルが適正か否かは発声時には判らず、
もし認識に成功すれば結果として発声レベルが適正であ
ったことが判るに過ぎない。一方、認識に失敗した場合
は、失敗して初めて発声環境に対する発声レベルが適正
でなかったことを知ることとなり、更に強く発音して結
果を待つこととなり、音声入力に手間取る問題があっ
た。

【０００７】このように従来装置では、発声者が音声認
識装置にとって有利となる発声の環境状態を知って積極
的に発声の強さを自らコントロールすることが十分にで
きなため、装置の使用環境に対し適正な音声レベルがな
かなか得られず、認識の失敗が多発し、効率的な認識処
理ができないという問題があった。本発明の目的は、装
置の使用環境を発声者が十分に認識して適正な強さの発
声ができるようにした音声認識装置を提供する。

【０００８】本発明の他の目的は、発声前の雑音レベル
と発声時の音声レベルとに基づいて装置の使用環境を発
声者に知らせるようにした音声認識装置を提供する。本
発明の他の目的は、発声前の雑音レベルの大小を発声者
に知らせると共に発声者に音声レベルが適正範囲にある
か否かを知らせるようにした音声認識装置を提供する。

【０００９】本発明の他の目的は、発生前の雑音レベル
の大小を発声者に知らせ、発生時ＳＮ比に基づいた適正
範囲にあるか否かを発声者に知らせるようにした音声認
識装置を提供する。本発明の他の目的は、発声者に対す
る適正範囲にあるか否かを２種類の表示ランプ、メッセ
ージ表示又は音声メッセージで知らせるようにした音声
認識装置を提供する。

【００１０】本発明の他の目的は、装置の使用環境が適
正範囲になかった場合には、音声入力に対し音声認識を
禁止して再度音声入力を促すようにした音声認識装置を
提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明は原理説明
図である。まず本発明の音声認識装置は、発声者の音声
を電気信号に変換して入力する音声入力手段１２と、音
声入力手段１２により入力した音声信号を分析して入力
音声パターンを求め、辞書２０に予め登録した標準パタ
ーンとの照合により音声内容を認識し、認識結果を出力
又は表示する音声認識手段１４とを備える。

【００１２】さらに本発明の音声認識装置は、装置の使
用環境における背景雑音を電気信号に変換して入力する
雑音入力手段２６と、雑音入力手段２６により入力した
雑音信号の雑音レベルを検出する雑音レベル検出手段２
８と、音声入力手段１２で入力した音声信号の音声レベ
ルを検出する音声レベル検出手段３４と、雑音検出手段
２８で検出された雑音レベルに基づいて発生前に発声者
に装置の使用環境を知らせると共に、発声時には音声レ
ベルと雑音レベルに基づいて装置の使用環境における発
声状況を知らせる環境状態報知手段６０とを設けたこと
を特徴とする。

【００１３】ここで、環境状態報知手段６０は、発声以
前の雑音レベルが適正範囲であるかどうかを発声者に指
示すると共に、発声時の音声レベルが適正範囲であるか
どうか発声者に指示する。具体的には、発声以前の雑音
レベルを予め定めた閾値と比較し、閾値以下のとき雑音
レベルが適正な範囲にあることを発声者に知らせ、閾値
より大きいときには適正な範囲にないことを発声者に知
らせる。

【００１４】同時に、発声時の音声レベルを予め定めた
閾値と比較し、閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲
にあることを発声者に知らせ、閾値より小さいときには
適正な範囲にないことを発声者に知らせる。また環境状
態報知手段６０は、発声前の雑音レベルが予め定めた雑
音閾値以下の場合に使用する第１音声閾値と、発声前の
雑音レベルが前記雑音閾値より大きい場合に使用する前
記第１音声閾値より大きい第２音声閾値と有する。

【００１５】この場合、発声前の雑音レベルが雑音閾値
以下のときは、発声時の音声レベルを第１音声閾値と比
較し、第１音声閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲
にあることを発声者に知らせ、第１音声閾値より小さい
ときには適正な範囲にないことを発声者に知らせる。一
方、発声前の雑音レベルが雑音閾値より大きい場合は、
発声時の音声レベルを第２音声閾値と比較し、第２音声
閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲にあることを発
声者に知らせ、第２音声閾値より小さいときには適正な
範囲にないことを発声者に知らせる。

【００１６】また環境状態報知手段６０は、発声時に音
声レベルの雑音レベルに対するＳＮ比を求め、ＳＮ比の
値が適正範囲であるかどうかを発声者に知らせる。具体
的には、発声時に計算したＳＮ比を予め定めた閾値と比
較し、閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲にあるこ
とを発声者に知らせ、閾値より小さいときには適正な範
囲にないことを発声者に知らせる。

【００１７】さらに、適正範囲にあることを指示するた
めに点灯する第１表示ランプと、適正範囲にないことを
指示するために点灯する第２表示ランプとを設ける。こ
れは第１表示ランプとして緑色の表示ランプを使用し、
第２表示ランプとして赤色の表示ランプを使用する。表
示ランプは１つのみでもよいし、３つ以上でもよい。勿
論、メッセージ表示や音声メッセージの出力により発声
者に知らせてもよい。

【００１８】更にまた、環境状態報知手段６０は発声時
に使用環境が適正範囲にないことを検出した場合には、
音声認識手段１４に対し認識処理の禁止を指示し、且つ
発声者に再度の音声入力を促すことを特徴とする。

【００１９】

【作用】このような構成を備えた本発明の音声認識装置
によれば、装置に向かって音声を発声するまえに、事前
に認識装置が置かれている環境状態、即ち背景雑音の状
態を発声者に知らせると共に、発声時の音声レベルをも
チェックし、雑音レベル及び音声レベルに基づく状況判
断から装置にとって認識が可能であるかそうでないかを
判断し、常にそれらの情報を発声者に知らせることによ
ってフィードバックする。

【００２０】このため発声者は音声認識装置がおかれて
いる状況と自分の発声に関する状況について容易に判断
できるので、装置の使用環境に見合った適切な発声がで
きる。また、判断の結果、認識できない可能性が大きい
状況では、認識処理を行わないようにロックをかけ、直
ちに発声者に再発声を促すことにより、効率の良い認識
が可能となる。

【００２１】

【実施例】図２は本発明の第１実施例を示した実施例構
成図である。図２において、まず音声認識側はマイクロ
ホン１０，音声入力部１２，分析部１６，照合部１８，
辞書２０および結果表示部２２で構成される。ここで、
音声認識のための分析部１６と照合部１８は、例えばＤ
ＳＰ１４によるプログラム制御で実現され、辞書２０を
用いて高速に音声認識を実行することができる。

【００２２】一方、装置の使用環境における雑音状態お
よび音声入力中の状態を発声者に知らせるため、背景雑
音を電気信号に変換するマイクロホン２４，雑音入力部
２６，雑音レベル計算部３０，雑音レベル判定部３２，
音声レベル計算部３４，音声レベル判定部３６，総合判
定部３８およびランプ表示部４０が設けられる。ここ
で、雑音レベル計算部３０，雑音レベル判定部３２，音
声レベル計算部３４，音声レベル判定部３６および総合
判定部３８はＭＰＵ２８のプログラム制御により実現さ
れる。ランプ表示部４０には、この実施例にあっては音
声入力に適した環境状態にあることを示す緑色ランプ
（第１表示ランプ）、音声入力に適した環境状態にない
ことを示す赤色ランプ（第２表示ランプ）が設けられ、
この緑色ランプおよび赤色ランプとしては発光ダイオー
ド等を使用することができる。

【００２３】次に図２の実施例の動作を説明する。ま
ず、雑音入力部２６からはマイクロホン２４で電気信号
に変換された背景雑音を示す信号が常時入力されてお
り、雑音レベル計算部３０において雑音レベルが計算さ
れ、雑音レベル判定部３２に与えられている。雑音レベ
ル判定部３２には予め雑音閾値ＴＨｎが設定されてお
り、雑音レベル計算部３０で計算した雑音レベルと雑音
閾値ＴＨｎとを比較し、閾値ＴＨｎより大きいかどう
か、つまり周りがうるさくて音声認識が困難であるかど
うかを判定する。

【００２４】一方、音声入力部１２からはマイクロホン
１０で得た発生された音声の音声信号を入力し、音声レ
ベル計算部３４において音声レベルを計算し、音声レベ
ル判定部３６に入力する。音声レベル判定部３６は入力
した音声レベルが予め定めた閾値より大きいかどうか判
定する。即ち、十分な大きさで音声が発声されているか
どうかが判定される。

【００２５】この実施例において、音声レベル判定部３
６は雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎより小さいときに使用
する第１の音声閾値ＴＨ₁ と、雑音レベルが雑音閾値Ｔ
Ｈ以上のときに使用する第２の音声閾値ＴＨ₂ を予め設
定しており、雑音レベルが小さいときと大きいときで異
なる音声閾値を使用して音声レベルとの比較判定を行っ
ている。

【００２６】勿論、雑音レベルが小さいときに使用する
音声閾値ＴＨ₁ と雑音レベルの大きいときに使用する閾
値ＴＨ₂ との間にはＴＨ₁ ＜ＴＨ₂ の関係がある。雑音
レベル判定部３２の判定結果および音声レベル判定部３
６の判定結果は総合判定部３８に与えられ、雑音レベル
と音声レベルの２つの状況に対する論理判断を行って、
音声認識に適した環境状態にあるか、あるいは音声認識
に適していない環境状態にあるかの判定結果をランプ表
示部４０に出力する。ランプ表示部４０は総合判定部３
８より音声認識に適した装置の使用環境にあることを示
す判定結果が得られた場合には、緑色ランプを点灯す
る。一方、音声認識に適さない装置の使用環境の判定結
果が出力された場合には赤色ランプを点灯する。

【００２７】例えば、発声前に雑音レベルが雑音閾値Ｔ
Ｈｎ以上で周りがうるさいときには赤ランプを点灯して
音声認識に適した装置の使用環境にないことを発声者に
知らせる。このためランプ表示部４０の赤色ランプが点
灯した場合には、発声者は周りを静かにさせるか、ある
いは静かな場所に移動するか等の対応措置をとることが
できる。

【００２８】勿論、雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎより小
さく、周りが静かなときには、ランプ表示部４０の緑ラ
ンプが点灯し、音声認識に適した使用環境にあることを
知らせるので、緑ランプが点灯している状態で発声して
音声認識を行わせるようになる。また、発声前に周りが
静かで緑ランプが点灯状態で発声した場合、雑音レベル
が小さいときに使用する音声閾値ＴＨ₁ より音声レベル
が小さかった場合には赤ランプが点灯し、もっと大きな
声で発声するように発声者に対し指示を出す。従って、
発声時に赤ランプが点灯した場合には発声者はもっと大
きな声で発声すれば、音声レベルが音声閾値ＴＨ₁ 以上
となって緑ランプの点灯に切り替わる。

【００２９】一方、発声前に周囲がうるさくて雑音レベ
ルが雑音閾値ＴＨｎ以上となって赤ランプが点灯してい
るときにも、大きい声で発声すれば緑ランプの点灯に切
り替わる。即ち、雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎ以上であ
った場合にはランプ表示部４０の赤色ランプが点灯して
いるが、このとき大きい声で発声すると音声レベル判定
部３６において、雑音レベルが大きいときに使用する音
声閾値ＴＨ₂ 以上となる音声認識に十分な音声レベルが
得られることから、緑色ランプの点灯に切り替わり、発
声者に対し周囲がうるさくても音声認識に適した十分な
レベルの音声入力が行われたことを知らせる。

【００３０】一方、音声入力部１２からの音声信号は分
析部１６において周波数分析されて入力音声パターンに
変換される。分析部１６で分析された入力音声パターン
は照合部１８に与えられ、照合部１８は辞書２０に予め
登録している標準パターンと分析後の入力音声パターン
との照合を行い、各標準パターンに対する入力音声パタ
ーンの距離を計算する。

【００３１】結果表示部２２では照合部１８で計算した
距離が小さい順に１または複数の認識候補を認識結果と
して表示する。結果表示部２２に複数の認識候補が表示
された場合には発声者の入力操作で指定された候補が最
終的な認識結果となる。図３は図２のＭＰＵ２８におけ
る雑音レベルと音声レベルに基づく環境状態の判定処理
を示したフローチャートである。

【００３２】図３において、まずステップＳ１で音声入
力の有無を監視しており、発声前にあってはステップＳ
２に進んで雑音レベルと雑音閾値ＴＨｎとを比較する。
雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎ以下であれば周りが静かな
ことから、音声認識に適した装置の使用環境にあるもの
と判断してステップＳ３で緑色ランプを点灯する。一
方、雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎより大きい場合には周
囲がうるさく音声認識に適した装置の使用環境にないも
のと判断し、ステップＳ４で赤色ランプを点灯する。

【００３３】次に発声時にあっては、ステップＳ１で音
声入力有りが判定され、ステップＳ５に進み、雑音レベ
ルと雑音閾値ＴＨｎを比較する。雑音レベルが雑音閾値
ＴＨｎ以下で静かなときにはステップＳ６に進み、雑音
レベルが小さいときに使用する音声閾値ＴＨ₁ とそのと
きの音声レベルを比較する。音声レベルが音声閾値ＴＨ
₁ 以上であれば音声認識に適した音声レベルにあるもの
と判定し、ステップＳ７で緑色ランプを点灯する。

【００３４】一方、音声レベルが音声閾値ＴＨ₁ より小
さければ音声認識には不十分な発声状態と判定し、ステ
ップＳ８で赤ランプを点灯し、大きい声で発声するよう
に発声者に促す。またステップＳ５で雑音レベルが雑音
閾値ＴＨｎより大きかった場合にはステップＳ９に進
み、雑音レベルが大きいときに使用する音声閾値ＴＨ₂
と音声レベルを比較する。音声レベルが音声閾値ＴＨ₂
より大きければ雑音レベルが高いが十分に大きな声で発
声されたと判定し、ステップＳ１０で緑ランプを点灯す
る。

【００３５】ステップＳ９で音声レベルが音声閾値ＴＨ
₂ より小さければ雑音レベルが高い状態では十分な音声
レベルが得られず、適正な音声認識ができないものとし
てステップＳ１１で赤ランプを点灯し、より大きな声で
発声するように発声者に促す。図４は図２の実施例のＤ
ＳＰ１４で行われる音声認識処理を示したフローチャー
トである。

【００３６】図４において、まずステップＳ１で音声入
力の有無をチェックしており、音声入力があるとステッ
プＳ２に進み、音声データを分析部１６に取り込む。続
いてステップＳ３で分析部１６による周波数分析を実行
し、入力音声パターンを生成する。次にステップＳ４で
照合部１８が辞書２０に登録した標準パターンと入力音
声パターンとの距離を計算し、ステップＳ５で距離の短
い順に１または複数の候補を選択し、ステップＳ６で結
果表示部２２に表示する。

【００３７】結果表示部２２に複数候補が選択された場
合には、発声者による入力指示で指定された候補を認識
結果として選択し、再びステップＳ１に戻って次の音声
入力を待つようになる。尚、図２の第１実施例にあって
は、ランプ表示部４０に発声環境の適否を示す赤色ラン
プと緑色ランプの２種類のランプを用いているが、更に
赤色ランプと緑色ランプの中間範囲を示す黄色ランプを
入れるなど、３個以上の表示ランプを用いてもよい。ま
た、単一の表示ランプのみを設け、発声環境が適正でな
い場合にのみランプを点灯するようにしてもよい。

【００３８】図５は本発明の第２実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例にあっては音声レベルと雑音
レベルからＳＮ比を計算して、発声時に音声認識に適し
た状況か否か判定するようにしたことを特徴とする。図
５において、音声認識側は音声入力部１２，分析部１
６，照合部１８，結果表示部２２および辞書２０を備
え、図２の第２実施例と同じである。また、音声認識の
ための装置の使用環境の判定側としてマイクロホン２
４，雑音入力部２６，雑音レベル計算部３０，雑音レベ
ル判定部３２，音声レベル計算部３４、更にランプ表示
部４０が設けられている点は図２の第２実施例と同じで
あるが、この実施例にあっては新たにＳＮ比計算部４２
とＳＮ比判定部４４が設けられる。

【００３９】図２の第１実施例にあっては、発声時の発
声環境の状態判定に背景雑音と発声音声の各々の状態を
判定した後、論理的な総合判定を行っているのに対し、
図５の第２実施例にあっては、背景雑音の雑音レベルと
発声音声の音声レベルからＳＮ比を算出し、単に発声し
た音声レベルを判定するのではなく、背景雑音に対する
発声状態を考慮した判定を行っている。

【００４０】このようなＳＮ比に基づく判定は音声認識
装置にとっては単に背景雑音の雑音レベルが大きいこ
と、あるいは発声音声の音声レベルが小さいことのいず
れも認識率悪化の要因と考えることができるが、更に認
識率の要因は背景雑音の雑音レベルに対し発声音声の音
声レベルがどの程度あるかによって判断することもでき
るからである。

【００４１】即ち、多少、背景雑音の雑音レベルが大き
くて、第１実施例における雑音閾値を越えていたとして
も、その分大きな音声レベルで発声すれば雑音レベルが
相対的に小さくなったと考えることができ、従ってＳＮ
比による判定の方がより適切な発声環境の状態を判定す
ることができる。図５のＳＮ比判定部４４には、例えば
図６に示すような閾値ＴＨが設定されている。図６は実
験的に求めたＳＮ比（横軸）に対する音声認識装置のエ
ラーレート（縦軸）を示したもので、例えば０．５％の
エラーレートに対応するＳＮ比を閾値ＴＨと設定する。
勿論、必要に応じて任意のエラーレートに対応したＳＮ
比を閾値として設定することができる。

【００４２】図７は図５の第２実施例におけるＳＮ比に
基づく音声認識の使用環境の状態判定を示したフローチ
ャートである。図７において、まずステップＳ１で音声
入力の有無を判定しており、発声以前にあってはステッ
プＳ２に進み、雑音レベルを雑音閾値ＴＨｎと比較して
おり、雑音レベルが小さければステップＳ３で緑色ラン
プを点灯し、雑音レベルが大きければステップＳ４で赤
色ランプを点灯している。

【００４３】続いて発声による音声入力があった場合に
はステップＳ１からステップＳ５に進み、このときの雑
音レベルと音声レベルからＳＮ比を計算し、ステップＳ
６で閾値ＴＨと大小を比較する。ＳＮ比が閾値ＴＨ以上
であれば音声認識に適した発声環境にあるものと判定し
て、ステップＳ７で緑色ランプを点灯する。ＳＮ比が閾
値ＴＨを下回れば音声認識に適した発声環境にないもの
と判定し、ステップＳ８で赤色ランプを点灯する。

【００４４】図８は本発明の第３実施例を示した実施例
構成図であり、この第３実施例にあっては図２の第１実
施例で設けていたランプ表示部４０の代わりにメッセー
ジ表示部４６とメッセージ登録部４８を設けるようにし
たことを特徴とし、他の構成は図２の第１実施例と同じ
である。メッセージ登録部４８には照合判定部３８の判
定結果に対応したメッセージが予め登録されている。例
えば、発声前の雑音レベルが大きい場合の判定結果に対
しては「周りを静かにさせてください」または「静かな
場所に移動してください」がメッセージ登録されてい
る。また、音声レベルが音声閾値より小さい場合の判定
結果に対しては「もっと大きな声で発声してください」
等のメッセージ登録が行われる。

【００４５】一方、雑音レベルが小さく周りが静かなと
きには「音声を入力してください」等のガイダンスメッ
セージを登録する。また、音声レベルが適切な範囲にあ
った場合には「適正な発声が行われています」等のメッ
セージ登録をすればよい。このように第３実施例にあっ
ては、メッセージ表示部４６に総合判定部３８に対応し
た具体的なガイダンスメッセージが表示されるため、発
声者は表示メッセージに対応した音声入力を行うこと
で、常に最適環境での音声認識を行わせることができ
る。

【００４６】図９は本発明の第４実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例にあっては図２の第１実施例
に設けているランプ表示部４０の代わりに音声メッセー
ジ再生部５０と音声メッセージ登録部５２を設けたこと
を特徴とする。音声メッセージ登録部５２には総合判定
部３８の判定結果に対応した音声メッセージが予め登録
されており、判定結果に対する音声メッセージの内容は
図８の第３実施例の場合と同様であり、発声前および発
声時の総合判定部３８の判定結果に応じ、音声メッセー
ジ再生部５０が対応する音声メッセージを音声メッセー
ジ登録部５２から読み出してスピーカ５６により発声者
に判定結果を知らせるようになる。

【００４７】図１０は本発明の第５実施例を示した実施
例構成図であり、この実施例にあっては総合判定部３８
による発声時の発声環境の状態判定結果から適正範囲に
ないことの判定結果が得られたとき、ＤＳＰ１４側で行
っている音声認識処理を禁止し、新たな音声入力を発声
者に促すようにしたことを特徴とする。図１０におい
て、音声認識側の音声入力部１２に通じて、ＤＳＰ１４
内に新たに認識モードロック部５４を設けており、認識
モードロック部５４がロック状態にあると、次の分析部
１６および照合部１８による音声認識処理を認識するこ
とができる。認識モードロック部５４のロック制御およ
びアンロック制御は総合判定部３８の判定結果、即ち発
声時に音声認識に適した環境にないことの判定結果が得
られたときに認識モードロック部５４をロック制御する
ようにしている。それ以外の構成は図２の第１実施例と
同じである。

【００４８】この第５実施例の特徴は図２の第１実施例
にあっては、発声前の背景雑音の雑音レベルを監視し
て、その状態を表示し、発声時に発声音声の音声レベル
を監視して、その状態を表示しているが、仮に発声状況
が音声認識装置にとって適正でない場合にも認識モード
に入って音声認識を実行している。これは雑音レベル判
定部３２および音声レベル判定部３６で適性でないと判
定されたとしても必ずしも認識が不可能とは言えず、認
識が可能な状態であることから認識モードに入っている
ものである。

【００４９】しかしながら、雑音レベル判定部及びまた
は音声レベル判定部３６で適性でないとの判定結果が得
られた場合には、発声した音声内容が認識候補第１位と
して認識されない場合の頻度が多くなり、再度、発声す
る必要が生じたり、複数の認識候補の中から下位の候補
を選択しなければならないなど、音声認識装置の操作性
が低下する。

【００５０】また、ランプ表示部４０で適正な使用環境
にあることを示していても発声者にとっては認識性能の
程度が不鮮明となり、どの程度の背景雑音や発声音声の
レベルだと認識困難であるかが分からなくなる恐れがあ
る。従って、総合判定部３８において、発声時の状況が
予め定めた判断結果となったときには認識モードロック
部５４をロック制御し、分析部１６および照合部１８に
よる音声認識処理を実行せずに再度、音声入力を促すよ
うにする。例えば、総合判定部３８において、発声前に
雑音レベルが雑音閾値ＴＨｎを上回っており、発声時の
音声レベルが大きい雑音レベルに対応した音声閾値ＴＨ
₂ 以上であっても、予め定めた値以上でなければ適正な
認識結果は得られないものと判定し、認識モードロック
部５４をロック制御し、ランプ表示部４０の赤色ランプ
を点灯し、発声者に次の音声入力を促す。

【００５１】図１１は図１０の第５実施例の処理動作を
示したフローチャートであり、図１１において、ステッ
プＳ１〜Ｓ１１の処理は図３に示した第１実施例と基本
的に同じである。これに加えて図１１の処理にあって
は、ステップＳ８において、雑音レベルが小さくても音
声レベルが小さいために適正な範囲にないと判定された
場合の赤ランプの点灯、またはステップＳ１１で雑音レ
ベルが大きく、これに対し十分に大きな音声レベルの発
声が行われなかったときの赤ランプの点灯について、ス
テップＳ１２に進み、ＤＳＰ１４の認識モードロック部
５４に対し認識モードのロックを指示し、ステップＳ１
３でランプ表示部４０の例えば赤ランプの点滅等により
再入力を指示し、続いてステップＳ１４で音声入力が終
了した時点で認識モードロック部５４のロックを解除
し、再びステップＳ１に戻って音声再入力を待つように
なる。

【００５２】この第５実施例に設けた音声モードロック
部５４については、ＳＮ比を計算して判定する図５の第
２実施例、メッセージ表示を行う図８の第３実施例、更
に音声メッセージを出力する図９の第４実施例について
も全く同様に適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、発声前に現在、音声認識装置が置かれている使用環
境における背景雑音の状況を発声者が認識できるため、
背景雑音の大小に適合した強さで発声することとなり、
認識率を向上することができる。また、発声中には背景
雑音に対する発声音声の割合がどの程度になっているか
を知ることができるため、背景雑音が高い場合には十分
に大きく発声して認識率を向上することができ、あるい
は現在の環境で音声認識が無理であれば緩い環境に場所
を移して発声することによって認識率を向上させること
ができる。

【００５４】更に、正確な音声認識が保証されない環境
状態については、発声時に音声認識を禁止して次の音声
認識を促すことで、音声認識が保証できないような環境
でも無理な音声入力の繰返しを防ぐことができ、使用場
所を移す等して、より適切な環境での音声認識を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の第１実施例を示した実施例構成図

【図３】図２の装置使用環境の判定処理を示したフロー
チャート

【図４】図２の音声認識処理を示したフローチャート

【図５】本発明の第２実施例を示した実施例構成図

【図６】図５で用いるＳＮ比の判定に使用する閾値ＴＨ
を決めるためのＳＮ比とエラーレートの特性図

【図７】図５の装置使用環境の判定処理を示したフロー
チャート

【図８】本発明の第３実施例を示した実施例構成図

【図９】本発明の第４実施例を示した実施例構成図

【図１０】本発明の第５実施例を示した実施例構成図

【図１１】図１０の装置使用環境の判定処理を示したフ
ローチャート

【符号の説明】

１０：マイクロホン（音声用）１２：音声入力部（音声入力手段）１４：ＤＳＰ（音声認識手段）１６：分析部１８：照合部２０：辞書２２：結果表示部２４：マイクロホン（背景雑音用）２６：雑音入力部（雑音入力手段）２８：ＭＰＵ３０：雑音レベル計算部（雑音レベル検出手段）３２：雑音レベル判定部３４：音声レベル計算部（音声レベル検出手段）３６：音声レベル判定部３８：総合判定部４０：ランプ表示部４２：ＳＮ比計算部４４：ＳＮ比判定部４６：メッセージ表示部４８：メッセージ登録部５０：音声メッセージ再生部５２：音声メッセージ登録部５４：認識モードロック部５６：スピーカ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発声者の音声を電気信号に変換して入力す
る音声入力手段（１２）と、該音声入力手段（１２）により入力した音声信号を分析
して入力音声パターンを求め、辞書（２０）に予め登録
した標準パターンとの照合により音声内容を認識する音
声認識手段（１４）と、装置の使用環境における背景雑音を電気信号に変換して
入力する雑音入力手段（２６）と、該雑音入力手段（２６）により入力した雑音信号の雑音
レベルを検出する雑音レベル検出手段（２８）と、前記音声入力手段（１２）で入力した音声信号の音声レ
ベルを検出する音声レベル検出手段（３４）と、前記雑音検出手段（２８）で検出された雑音レベルに基
づいて発声以前に発声者に装置の使用環境を知らせると
共に、発声時には音声レベルと雑音レベルに基づいて装
置の使用環境における発声状況を知らせる環境状態報知
手段（６０）と、を設けたことを特徴とする音声認識装
置。
【請求項２】請求項１記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声以前の雑音レベル
が適正範囲であるかどうかを発声者に知らせると共に、
発声時の音声レベルが適正範囲であるかどうか発声者に
知らせることを特徴とする音声認識装置。
【請求項３】請求項２記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声以前の雑音レベル
を予め定めた閾値と比較し、該閾値以下のとき雑音レベ
ルが適正な範囲にあることを発声者に知らせ、該閾値よ
り大きいときには適正な範囲にないことを発声者に知ら
せることを特徴とする音声認識装置。
【請求項４】請求項２記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声時の音声レベルを
予め定めた閾値と比較し、該閾値以上のとき音声レベル
が適正な範囲にあることを発声者に知らせ、該閾値より
小さいときには適正な範囲にないことを発声者に知らせ
ることを特徴とする音声認識装置。
【請求項５】請求項２記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声前の雑音レベルが
予め定めた雑音閾値以下の場合に使用する第１音声閾値
と、発声前の雑音レベルが前記雑音閾値より大きい場合
に使用する前記第１音声閾値より大きい第２音声閾値と
を有し、発声前の雑音レベルが前記雑音閾値以下の場合は、発声
時の音声レベルを前記第１音声閾値と比較し、該第１音
声閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲にあることを
発声者に知らせ、該第１音声閾値より小さいときには適
正な範囲にないことを発声者に知らせ、更に、発声前の雑音レベルが前記雑音閾値より大きい場
合は、発声時の音声レベルを前記第２音声閾値と比較
し、該第２音声閾値以上のとき音声レベルが適正な範囲
にあることを発声者に知らせ、該第２音声閾値より小さ
いときには適正な範囲にないことを発声者に知らせるこ
とを特徴とする音声認識装置。
【請求項６】請求項２記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声時に前記音声レベ
ルの雑音レベルに対するＳＮ比を求め、該ＳＮ比の値が
適正範囲であるかどうかを発声者に知らせることを特徴
とする音声認識装置。
【請求項７】請求項６記載の音声認識装置に於いて、前
記環境状態報知手段（６０）は、発声時に計算したＳＮ
比を予め定めた閾値と比較し、該閾値以上のとき音声レ
ベルが適正な範囲にあることを発声者に知らせ、該閾値
より小さいときには適正な範囲にないことを発声者に知
らせることを特徴とする音声認識装置。
【請求項８】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於い
て、環境状態報知手段（６０）は、適正範囲にあること
を知らせるために点灯する第１表示ランプと、適正範囲
にないことを知らせるために点灯する第２表示ランプと
を備えたことを特徴とする音声認識装置。
【請求項９】請求項８記載の音声認識装置に於いて、使
用環境が適正範囲にあることを知らせる第１表示ランプ
として緑色の表示ランプを使用し、使用環境が適正範囲
にないことを知らせる第２表示ランプとして赤色の表示
ランプを使用したことを特徴とする音声認識装置。
【請求項１０】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於
いて、環境状態報知手段（６０）は、適正範囲にあるこ
とを知らせるために点灯する第１表示ランプ、適正範囲
にないことを知らせるために点灯する第２表示ランプ、
及び適正範囲と適正でない範囲の中間の範囲にあること
を知らせるために点灯する第３表示ランプを備えたこと
を特徴とする音声認識装置。
【請求項１１】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於
いて、環境状態報知手段（６０）は、適正範囲にないこ
とを知らせるために点灯する表示ランプのみを備えたこ
とを特徴とする音声認識装置。
【請求項１２】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於
いて、環境状態報知手段（６０）は、使用環境が適正範
囲にあること又は適正範囲にないことをメッセージ表示
により発声者に知らせることを特徴とする音声認識装
置。
【請求項１３】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於
いて、環境状態報知手段（６０）は、使用環境が適正範
囲にあること又は適正範囲にないことを音声メッセージ
の出力により発声者に知らせることを特徴とする音声認
識装置。
【請求項１４】請求項１乃至７記載の音声認識装置に於
いて、環境状態報知手段（６０）は、発声時に使用環境
が適正範囲にないことを検出した場合には、前記音声認
識手段（１４）に対し認識処理の禁止を知らせ、且つ発
声者に再度の音声入力を促すことを特徴とする音声認識
装置。