JPH09305194A - 音響処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響処理装置では、マイクの接続不良に気が
付き難い。 【解決手段】 マイクからの電気信号が入力される入力
端子１０１と、入力端子１０１から入力された電気信号
を処理する処理部１０２とを有する音響処理装置１にお
いて、入力端子１０１から入力される電気信号に基づい
て入力端子１０１にマイクが接続されているか否かを判
定する判定部１０６と、この判定部１０６で判定された
結果を出力する出力部１０５と、を備えたことを特徴と
する。これによって、音響処理装置１の入力端子１０１
へのマイクの接続状態が自己診断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音響処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】音声を機械によって自動的に認識する音
響処理装置、いわゆる音声認識装置は、マイクからの入
力信号が入力される入力端子と、当該入力端子から入力
された電気信号を処理する処理部とを有している。この
処理部では、上記電気信号を分析処理して当該電気信号
の音響特徴パラメータが求められる。そして、この処理
部には、上記音響特徴パラメータと予め採取された標準
音声の音響特徴パラメータとを照合比較し、上記電気信
号に変換された音声を認識する認識部が接続されてい
る。また、この認識部には認識結果に基づいて報知メッ
セージを選択する制御部が接続され、制御部には報知メ
ッセージを報知する出力部が接続されている。

【０００３】上記のように構成された音響処理装置を使
用する場合には、入力端子にマイクを接続し、当該マイ
クから音声を入力する。これによって、マイクから入力
された音声の電気信号が音響処理装置で処理され、当該
音声の認識結果が上記出力部に出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
構成の音響処理装置では、装置を作動させるに際して、
マイクの入力系が正しく接続できていないケースが多数
見受けられる。そして、このような場合や、マイクが正
しく接続されていても当該マイクと入力端子との間が断
線していたり、またマイクが故障している場合を含む、
いわゆるマイクの接続不良があった場合には、音声の認
識結果を得ることができない。そして、上記の接続不良
は、当該音響処理装置の使用者が音声を繰り返し発生し
ても認識結果が得られないことで初めて発見される場合
がほとんどである。

【０００５】このため、例えば緊急通報システムに組み
込まれた上記音響処理装置において上記接続不良が発生
した場合には、当該接続不良が発見されるまでの間の緊
急通報が不能になり、致命的な損害を被る場合もある。
また、上記音声認識を行う音響処理装置以外でも、例え
ば録音機能を有する音響処理装置においては、録音され
た音声を再生して初めてマイクの接続不良に気付く場合
もある。以上のように、音響処理装置では、マイクの接
続不良に気が付き難いという課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、マイク
からの電気信号が入力される入力端子と、当該入力端子
から入力された電気信号を処理する処理部とを有する音
響処理装置において、上記入力端子から入力される電気
信号に基づいて当該入力端子にマイクが接続されている
か否かを判定する判定部と、ここでの判定結果を出力す
る出力部と、を備えたことを上記課題を解決するための
手段としている。そして、上記処理部が、上記入力端子
から入力された電気信号を分析処理して当該電気信号の
音響データを求めるものである場合には、上記判定部
は、上記処理部で得られた音響データに基づいて、入力
端子にマイクが接続されているか否かを判定するものと
する。

【０００７】上記構成の音響処理装置では、入力端子か
ら入力される電気信号に基づいてこの入力端子にマイク
が接続されているか否かが上記判定部で判定され、出力
部にその結果が出力されることから、音響処理装置を使
用している間はリアルタイムでマイクの接続状況が検知
される。また、上記判定部が、処理部で得られた音響デ
ータに基づいて入力端子にマイクが接続されているか否
かを判定するものである場合には、上記処理部で得られ
た音響データのみから上記判定が行われる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１は、本発明の音響処理装置を音声認識装置に適
用した第１実施形態のブロック図であり、以下にこの図
を用いて第１実施形態を説明する。音響処理装置（音声
認識装置）１は、従来の音声認識装置と同様に、入力端
子１０１、入力端子１０１に接続される処理部１０２、
処理部１０２に接続される認識部１０３、認識部１０３
に接続される制御部１０４及び制御部１０４に接続され
る出力部１０５を有している。そして、この音響処理装
置１には、上記各構成要素に加えて、本発明に係わる判
定部１０６が備えられている。この判定部１０６は、処
理部１０２と制御部１０４とに接続される。

【０００９】上記各構成要素は、以下のように機能する
ものである。入力端子１０１は、ここでは図示を省略し
たマイクから電気信号が入力され、この電気信号を処理
部１０２側に出力するものである。この入力端子１０１
とマイクとの間は配線接続または無線接続される。

【００１０】上記処理部１０２は、入力端子１０１から
入力された電気信号から様々な音響データを得るための
処理を行うものである。この音響データとしては、上記
電気信号を、デジタル化したデジタルデータや、このデ
ジタルデータから求められる上記電気信号の音響特徴パ
ラメータ（以下、入力パラメータと記す）等である。こ
れらの音響データは、マイクに入力された各音声固有の
ものになる。そして、この処理部１０２では、上記入力
パラメータとして、自己相関係数Ａ（ｉ），ｉ＝０，
１，２…Ｉ（Ｉは分析次数）が求められ、されにこの自
己相関係数Ａ（ｉ）からＬＰＣケプストラム係数Ｃ
（ｊ），ｊ＝０，１，２…Ｊ（Ｊはケプストラム次数）
が算出されることとする。

【００１１】上記認識部１０３には、予め採取された複
数の標準音声に関する各音響特徴パラメータ（以下、標
準パラメータと記す）が記憶されている。この標準パラ
メータとは、例えば上記自己相関係数Ａ（ｉ）及びＬＰ
Ｃケプストラム係数Ｃ（ｊ）である。そして、この認識
部１０３では、記憶された各標準パラメータと上記処理
部で求められた入力パラメータとを照合比較し、上記入
力パラメータと最も類似する標準パラメータを特定す
る。

【００１２】上記制御部１０４は、認識部１０３で特定
された標準パラメータと次に詳しい構成を述べる判定部
１０６での判定結果とに基づいて報知メッセージを選択
するものである。さらに、この制御部１０４は、図中二
点鎖線の矢印で示したように、マイクに設けられたマイ
ク調整手段に接続させても良い。この場合、制御部１０
４では、上記判定部１０６におけるマイクの接続状態の
判定結果が変化した際に、上記マイク調整手段の設定条
件を変化させるトリガを発生させる。ここで、上記マイ
ク調整手段とは、例えばアンプや伝達特性調節器である
こととする。

【００１３】また、上記出力部１０５は、制御部１０４
で選択されたメッセージを表示したり音声によって報知
したりするものである。

【００１４】そして、上記判定部１０６は、処理部１０
２で得られた音響データに基づいて、入力端子１０１に
マイクが接続されているか否かを判定するものであり、
例えば以下のようにして判定を行う。先ず、下記式
（１）のようにして、処理部１０２で得られた音響デー
タのうちの自己相関係数Ａ（ｉ）を用いて算出される相
関性指数ＣＲＰのしきい値ＣＲＰ(th)を設定しておく。
このしきい値ＣＲＰ(th)は、マイクが接続状態にあって
かつ音声が入力されていない場合における相関性指数Ｃ
ＲＰよりも小さい値に設定する。

【数１】

【００１５】さらに、入力される電気信号のゲインｇを
予め設定し、このゲインｇの関数ＳＡ（ｇ）を下記式
（２）のようにして算出しておく。

【数２】

【００１６】そして、処理部１０２で得られた音響デー
タのうちの自己相関係数Ａ（ｉ）を用い、入力された電
気信号の相関性指数ＣＲＰを上記式（１）に当てはめて
算出する。次いで、相関性指数ＣＲＰとしきい値ＣＲＰ
(th)とを比較し、短時間の自己相関係数Ａ（０）と関数
ＳＡ（ｇ）とを比較する。

【００１７】上記比較の結果、相関性指数ＣＲＰがしき
い値ＣＲＰ(th)よりも小さく、かつ短時間の自己相関係
数Ａ（０）が関数ＳＡ（ｇ）よりも小さい場合、すなわ
ち、入力端子１０１から入力された電気信号の自己相関
が小さくかつ当該電気信号の短時間入力パワーが小さい
場合に、マイクが入力端子１０１に接続されていないと
判定する。そして、それ以外の場合には、マイクが入力
端子１０１に接続されていると判定する。

【００１８】上記のように構成された音響処理装置で
は、入力端子１０１にマイクが接続されている場合に
は、周囲の雑音を含む音声がマイクで拾われて電気信号
に変換されて入力端子１０１に入力される。上記音声は
自己相関を有しているため、この音声を変換した上記電
気信号にも自己相関が見出される。したがってこの場
合、上記判定部では、マイクが入力端子１０１に接続さ
れていると判定され、出力部１０５ではその判定結果が
出力される。そして、マイクから入力された音声の電気
信号を処理部１０２で処理して認識部１０３で認識した
結果、上記音声と一致する標準音声が特定できた場合に
は、それに対応するメッセージが制御部１０４で選択さ
れて出力部１０５に出力される。

【００１９】一方、入力端子１０１にマイクが接続され
ていない場合（マイク自体が壊れている場合も含む）に
は、アナログ信号からデジタル信号への変換誤差のみが
上記電気信号として処理部１０２で処理される。このよ
うにして得られる電気信号には自己相関が無いため、上
記判定部１０６では、マイクが入力端子１０１に未接続
であると判定され、出力部１０５ではその判定結果が出
力される。

【００２０】さらに、上記判定部１０６での判定結果が
変化した場合には、制御部１０４によってマイクに設け
られたマイク調整手段の設定が変えられる。

【００２１】上記第１実施形態における判定部１０６で
の判定方法は、上述の方法に限定されるものではない。
例えば電気信号の自己相関は、処理部１０２で得られた
自己相関係数Ａ（ｉ）をフーリエ変換することによって
得られる当該電気信号のスペクトル成分から求めても良
い。この場合、このスペクトル成分が全ての周波数領域
で同程度のパワーであれば、上記電気信号に相関関係が
ないと判断し、入力端子１０１にはマイクが未接続であ
ると判断する。

【００２２】また、上記のように、このフーリエ変換に
よって電気信号の自己相関を求める場合には、処理部１
０２で得られた電気信号のデジタルデータを直接フーリ
エ変換して電気信号の各スペクトル成分を得ても良い。

【００２３】上記構成の音響処理装置１は、処理部１０
２、認識部１０３及び制御部１０４の機能がソフトウェ
アで構成されている場合、当該ソフトウェアのプログラ
ムを判定部１０６の機能を持たせるように組み換えるこ
とで実現される。このため、従来の音響処理装置１に新
たな部品を付け加える必要ない。

【００２４】図２は、上記第１実施形態と同様に本発明
を音声処理装置に適用した第２実施形態の音響処理装置
を示すブロック図である。この図に示す音響処理装置２
と上記第１実施形態の音響処理装置との異なる点は、入
力端子１０１と処理部１０２との間に、入力端子１０１
側のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部２
０１を設け、このインピーダンス測定部２０１と制御部
１０４とに接続されるように判定部２０６を設けた点に
ある。これ以外の構成及び判定部２０６での判定方法以
外は、上記第１実施形態と同様である。

【００２５】上記判定部２０６は、インピーダンス測定
部２０１での測定結果に基づいて、入力端子１０１にマ
イクが接続されているか否かを判定する。この場合、イ
ンピーダンス測定部２０１で測定された入力端子１０１
側のインピーダンスＺと、予め設定されたインピーダン
スのしきい値Ｚ(th)とを比較する。このしきい値Ｚ(th)
は、入力端子１０１にマイクが接続された状態にある場
合の入力端子１０１側のインピーダンスの値よりも大き
い値に設定する。そして、このしきい値Ｚ(th)よりも、
インピーダンス測定部２０１で測定された値が小さい場
合には、入力端子１０１にマイクが接続されていると判
定する。一方、しきい値Ｚ(th)よりも、インピーダンス
測定部２０１で測定された値が大きい場合には、入力端
子１０１にマイクが接続されていないと判定する。

【００２６】上記のように構成された音響処理装置で
は、入力端子１０１にマイクが接続されていない場合に
は、入力端子１０１側のインピーダンスが無限大にな
る。このことから、インピーダンス測定部２０１で測定
される値は、しきい値Ｚ(th)よりも大きくなる。このた
め、上記判定部２０６では、マイクが入力端子１０１に
接続されていないと判定され、出力部１０５ではその結
果が出力される。一方、入力端子１０１にマイクが接続
されている場合には、入力端子１０１側のインピーダン
スは当該入力端子１０１とこれに接続されたマイクとに
よって所定の値を示す。この値は、上記しきい値Ｚ(th)
よりも小さい値であることから、上記判定部２０６で
は、マイクが入力端子１０１に接続されていると判定さ
れ、出力部１０５ではその結果が出力される。

【００２７】上記第２実施形態の音響処理装置２によれ
ば、第１実施形態の音響処理装置よりも正確にマイクの
接続状態が自己診断される。

【００２８】上記第１及び第２実施形態では説明を省略
したが、各実施形態の音響処理装置は、その制御部１０
４を外部警報手段（図示せず）に接続させるようにして
も良い。そして、判定部１０６，２０６でマイクが未接
続であると判定された場合には、制御部１０４によって
上記外部警報手段から警報音や警報光が発せられるよう
にする。このような構成にすることによって、マイクが
入力端子１０１に未接続であることがさらに認知され易
くなる。また、判定部１０６，２０６での判定結果を出
力する出力部と、認識部１０３での認識結果を出力する
出力部とは、個別に設けるようにしても良い。この場
合、制御部１０４もそれぞれ個別に設けるようにする。

【００２９】また、上記各実施形態では、本発明を音声
認識装置に適用した実施形態を説明した。しかし、本発
明は例えば録音装置のようなマイクが接続される入力端
子とこの入力端子から入力された電気信号を処理する処
理部とを有する音響処理装置に広く適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の音響処理装
置によれば、入力端子から入力される電気信号に基づい
て、当該入力端子にマイクが接続されているか否かを判
定する判定部を設けたことによって、音響処理装置に対
するマイクの接続状態を自己診断することが可能にな
り、出力部からの報知によってマイクの接続不良を即時
検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の音響処理装置の構成図である。

【図２】第２実施形態の音響処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１，２ 音響処理装置 １０１ 入力端子 １０２ 処理部 １０４ 制御部 １０５ 出力部 １０６，２０６ 判定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクからの電気信号が入力される入力
   端子と、当該入力端子から入力された電気信号を処理す
   る処理部とを有する音響処理装置において、 前記入力端子から入力される電気信号に基づいて、当該
   入力端子に前記マイクが接続されているか否かを判定す
   る判定部と、 前記判定部で判定された結果を出力する出力部と、 を備えたことを特徴とする音響処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の音響処理装置において、 前記処理部は、前記入力端子から入力された電気信号を
   分析処理して当該電気信号の音響データを求めるもので
   あり、 前記判定部は、前記音響データに基づいて前記入力端子
   に前記マイクが接続されているか否かを判定するもので
   あること、 を特徴とする音響処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の音響処理装置において、 前記判定部では、前記音響データから前記電気信号の入
   力パワーと当該電気信号の自己相関とを求め、当該電気
   信号の入力パワーが予め設定されたしきい値よりも小さ
   くかつ前記電気信号の自己相関が予め設定されたしきい
   値よりも小さい場合に、前記入力端子に前記マイクが未
   接続であると判定すること、 を特徴とする音響処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記
   載の音響処理装置において、 前記判定部における判定結果が変化した場合に、前記マ
   イクに設けられたマイク調整手段の設定を変化させる制
   御部が、当該判定部に接続されていること、 を特徴とする音響処理装置。