JPH10240291A - 音声認識装置における音声入力可能状態報知方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声認識装置に音声入力を行う際、環境ノイ
ズを検知してその検知結果に基づいて音声認識が適切に
行えるか否かをユーザに知らせる必要がある。 【解決手段】 音声認識装置の認識率に影響を及ぼす可
能性のあるノイズを検出し（ステップｓ１）、そのノイ
ズが音声認識に与える影響を分析して、その分析結果に
基づいて、ノイズの状態を判定し（ステップｓ２）、そ
の判定結果に基づいて、認識のための音声入力が可能な
状態か否かを、ノイズの状態に応じた内容でユーザに報
知する（ステップｓ３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声認識装置に音
声入力を行う際、環境ノイズを検知してその検知結果に
基づいて音声認識が適切に行えるか否かをユーザに知ら
せる音声認識装置における音声入力可能状態報知方法お
よびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザの入力する音声が適切な大きさで
あるか否かということが音声認識装置の認識性能に大き
く影響を与えるが、周囲のノイズによってもその認識性
能は大きく左右され、ノイズが大きい環境下で音声入力
を行っても好結果は得られない場合が多い。

【０００３】従来の音声認識技術においては、ユーザ自
身の入力音声の大きさが適切かどうかを、単にパワーメ
ータで表示するものや、さらには、入力音声の大きさを
監視し、音声の大きさに異常が有れば、ユーザに対して
入力音声をもっと大きくするかあるいは小さくするか
を、ディスプレイ上に表示したり、音声でユーザに直接
指示するものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、音声認識性能はユーザの入力する音声の大き
さとともに、周囲のノイズにも大きく左右されるため、
環境ノイズに対しても考慮する必要がある。

【０００５】最近、音声認識技術は、玩具や家電製品な
ど一般の人が日常的に使用する機器にも用いられるよう
になってきている。特にこのような機器においては、子
どもやこの種の機器の取り扱いに不慣れなユーザが使用
する場合も多く、また、使用する環境も様々である。た
とえば、音声認識技術を用いた玩具を子どもが使用する
とき、子どもは周囲のノイズについては何等考慮しない
のが普通である。これは玩具だけではなく他の機器にお
いても同様であり、一般に、ユーザはノイズがどの程度
音声認識に影響を及ぼしているかについてあまり考えな
いのが普通である。特に一定のノイズが長時間続くよう
な場合には、たとえ、そのノイズが認識に影響を及ぼす
ような大きいノイズであっても、ユーザは、そのような
ノイズ環境に慣れてしまうと、ノイズをノイズとして感
じなくなって、そのノイズが認識に悪影響を及ぼしてい
るということに気づかないことも多い。

【０００６】また、ノイズが認識率を悪くする原因の一
つであるということが全くが理解できないこともある。
したがって、ノイズの多い環境下で音声認識装置を使用
する場合、認識率が悪いのは認識装置そのものの性能が
悪いと評価されることになりかねない。

【０００７】このような問題を解消するためには、その
時点におけるノイズの大きさを検出して、ユーザに対し
て、その音声認識装置の使用環境が認識動作を行わせる
に適切かどうかを知らせる必要がある。

【０００８】また、ここでいうノイズとは音声認識の認
識率に影響を及ぼすすべての要因を指している。ノイズ
には様々な性質のノイズがあるが、その様々な性質のノ
イズに対して考慮する必要がある。

【０００９】そこで、本発明は、音声認識装置の使用環
境下におけるノイズを自動的に測定し、そのノイズの大
きさやノイズの性質が認識に悪影響を及ぼすか否かを判
定し、その判定結果をユーザに対して何らかの手段で報
知することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の音声認識装置に
おける音声入力可能状態報知方法において、請求項１記
載の発明は、音声認識装置の認識率に影響を及ぼす可能
性のあるノイズを検出し、そのノイズが認識率に与える
影響を分析して、その分析結果に基づいて、認識のため
の音声入力が可能な状態か否かをノイズの状態に応じた
内容で報知するようにしたことを特徴としている。

【００１１】また、請求項２の発明は請求項１の発明に
おいて、前記ノイズが音波ノイズである場合、認識対象
話者の発話する音声と前記音波ノイズの大きさの差を求
め、その差を基に音波ノイズの状態を判定し、その判定
結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態か否
かをノイズの状態に応じた内容で報知するようにしてい
る。

【００１２】また、請求項３の発明は請求項１の発明に
おいて、前記ノイズが音波ノイズである場合、入力され
た音波ノイズの波形の相関を調べ、その結果を基に音波
ノイズの状態を判定し、その判定結果に基づいて、認識
のための音声入力が可能な状態か否かをノイズの状態に
応じた内容で報知するようにしている。

【００１３】また、請求項４の発明は請求項１の発明に
おいて、前記ノイズが音波ノイズである場合、入力され
た音波ノイズを音声認識し、その認識結果を基に音波ノ
イズの状態を判定し、その判定結果に基づいて認識のた
めの音声入力が可能な状態か否かをノイズの状態に応じ
た内容で報知するようにしている。

【００１４】さらに、請求項５の発明は請求項１の発明
において、前記ノイズが電磁波ノイズ、電源ノイズ、熱
ノイズ、振動ノイズである場合、それぞれのノイズの種
類に応じたノイズ検出を行い、検出されたノイズの状態
を判定し、その判定結果に基づいて認識のための音声入
力が可能な状態か否かをノイズの状態に応じた内容で報
知するようにしている。

【００１５】また、請求項６の発明は、音声入力部から
入力される認識用音声の大きさとノイズ用の音入力部か
ら入力されるノイズの大きさをそれぞれ検出し、それぞ
れの大きさを比較してその差（Ｐｄ）を求め、求められ
た差（Ｐｄ）を予め設定された設定値（Ｐｓ）と比較
し、差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より大きいときは、認
識のための音声入力が可能であることを示す内容の報知
を行い、前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より小さいと
きは、ノイズ波形の相関を調べ、相関が大と判断された
場合は、認識のための音声入力に適さないことを表す報
知を行い、相関が小と判定された場合は、認識のための
音声入力可能状態をノイズパワーに応じた内容で報知す
ることを特徴としている。

【００１６】また、本発明の音声認識装置における音声
入力可能状態報知装置において、請求項７記載の発明
は、音声認識装置の認識率に影響を及ぼす可能性のある
ノイズを検出し、そのノイズが認識率に与える影響を分
析して、その分析結果に基づいて、ノイズの状態を判定
するノイズ分析手段と、その分析結果に基づいて認識の
ための音声入力が可能な状態か否かをノイズの状態に応
じた内容で報知する報知手段とを有することを特徴とし
ている。

【００１７】また、請求項８の発明は請求項７の発明に
おいて、前記ノイズが音波ノイズである場合、認識対象
話者の発話する音声と前記音波ノイズの大きさの差を求
める比較手段と、この比較手段で求められた差を基に音
波ノイズの状態を判定する判定手段と、その判定結果に
基づいて認識のための音声入力が可能な状態か否かをノ
イズの状態に応じた内容で報知するノイズ報知手段とを
有するものである。

【００１８】また、請求項９の発明は請求項７の発明に
おいて、前記ノイズが音波ノイズである場合、入力され
た音波ノイズの波形の相関を調べる手段と、その結果を
基に音波ノイズの状態を判定する判定手段と、その判定
結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態か否
かをノイズの状態に応じた内容で報知するノイズ報知手
段とを有するものである。

【００１９】また、請求項１０の発明は請求項７の発明
において、前記ノイズが音波ノイズである場合、入力さ
れた音波ノイズを音声認識し、その認識結果を基に音波
ノイズの状態を判定する判定手段と、その判定結果に基
づいて認識のための音声入力が可能な状態か否かをノイ
ズの状態に応じた内容で報知するノイズ報知手段とを有
するものである。

【００２０】さらに、請求項１１の発明は請求項７の発
明において、前記ノイズが電磁波ノイズ、電源ノイズ、
熱ノイズ、振動ノイズである場合、それぞれのノイズの
種類に応じたノイズ検出を行うノイズ検出手段と、検出
されたノイズの状態を判定する判定手段と、その判定結
果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態か否か
をノイズの状態に応じた内容で報知するノイズ報知手段
とを有するものである。

【００２１】また、請求項１２の発明は、認識対象話者
の発話する音声を入力する音声入力手段と、ノイズを入
力するための音入力手段と、前記音声入力手段から入力
される認識のための音声の大きさと、ノイズ用の音入力
手段から入力されるノイズの大きさをそれぞれ検出する
それぞれのパワー検出手段と、これらパワー検出手段か
ら出力される認識のための音声の大きさとノイズの大き
さを比較してその差（Ｐｄ）を求める比較手段と、この
比較手段で求められた差（Ｐｄ）を予め設定された設定
値（Ｐｓ）と比較し、その比較結果を出力する差判定手
段と、この差判定手段から出力される前記差（Ｐｄ）が
設定値（Ｐｓ）より小さいことを示す信号を受けて、ノ
イズ波形の分析する音声信号分析手段と、この音声信号
分析手段で分析された結果および前記差判定手段からの
前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より大きいことを示す
信号を受けて、ノイズ状態を報知するための制御信号を
出力する報知制御手段と、この報知制御手段により制御
され、ノイズの状態を報知するノイズ状態報知手段とを
有し、前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より大きい場合
は、前記報知制御手段は、ノイズ状態報知手段に対し
て、認識のための音声の入力が可能であることを示す内
容を報知させる制御を行い、また、前記差（Ｐｄ）が設
定値（Ｐｓ）より小さい場合は、前記報知制御手段は、
前記音声信号分析部で分析された結果からノイズ波形の
相関が大小を調べ、相関が大であるときは、認識のため
の音声入力に適さないことを表す内容を報知させる制御
を行い、相関が小でさるときは、認識のための音声入力
可能状態をノイズパワーに応じた内容で報知させる制御
を行うことを特徴としている。

【００２２】このように、本発明では、音声認識装置に
入るノイズを検出し、そのノイズが音声認識に与える影
響を分析して、その分析結果に基づいて、ノイズの状態
を判定して、認識のための音声入力可能状態を報知する
ようにしている。

【００２３】これにより、環境下に存在するノイズの状
態に応じて、ユーザに対して音声入力が適切な状態であ
るかどうかを何らかの形で知らせることができる。した
がって、ユーザは、音声認識が適切に行える状態かとい
うことを即座に知ることができ、適切でない状態であれ
ば、音声認識率が悪いのはノイズが原因であると判断で
きる。

【００２４】また、ノイズが音波ノイズである場合、認
識対象話者の発話する音声と前記音波ノイズの大きさの
差を求め、その差を基に音波ノイズの状態を判定して、
認識のための音声入力可能状態をユーザに報知するよう
にしている。具体的には、たとえば、認識用の音声入力
を行うマイクロホンとノイズを収集するためのマイクロ
ホンを設け、それぞれのマイクロホンに入力される信号
の大きさを比較して差を求める。そして、その差の大き
さからノイズの大きさを判断してノイズの状態をユーザ
に知らせる。これにより、その時点における状況が音声
認識を行うに適した環境か否かを的確に知ることができ
る。

【００２５】また、入力された音波ノイズの波形の相関
を調べ、その結果を基に音波ノイズの状態を判定するよ
うにしている。具体的な動作は、たとえば、次のようで
ある。

【００２６】波形に相関が大きい場合には、ノイズは音
声である可能性が高いため、認識対象話者の音声認識動
作に大きく影響を及ぼす可能性が有るとして、認識動作
を行うには適切でないことを表す表示を行う。このよう
に、波形に相関の大きいノイズの場合には、ユーザに対
して認識動作を行うには適切でないことを表す表示を行
うことができ、音声ノイズに対して的確な表示を行うこ
とができる。

【００２７】また、入力された音波ノイズを音声認識さ
せ、その認識結果を基に音波ノイズの状態を判定する。
具体的には、以下のようにして行う。

【００２８】認識対象話者が認識させようとして発話す
る音声は、それぞれの単語やセンテンス間に合間が必ず
存在する。周囲にノイズが存在すれば、この合間にもそ
のノイズは入力される。装置側は単語やセンテンスの区
切りをユーザの入力音声信号レベルの大きさなどから知
ることができるので、単語やセンテンスの合間に一定以
上の信号が入力された場合は、単語やセンテンスの合間
に入力される信号を音声認識処理してその結果から判定
する。つまり、装置側では、単語やセンテンスの合間に
は入力音声はないことがわかっており、その合間に、入
力された何らかの音声（ノイズ）に対してその認識結果
が出される場合は、その入力は音声ノイズであるとし、
ユーザに対して、認識動作を行うには適切でないことを
表す表示を行う。これにより、音声ノイズに対して的確
な表示を行うことができる。

【００２９】さらに、ノイズが電磁波ノイズ、電源ノイ
ズ、熱ノイズ、振動ノイズである場合には、それぞれの
ノイズの種類に応じたノイズ検出を行い、検出されたノ
イズの状態を判定し、その判定結果に基づいて認識のた
めの音声入力可能状態をノイズの状態に応じた内容で報
知するので、様々なノイズに対応できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００３１】図１は本発明の処理手順であり、大きく分
けて３つの手順によって処理がなされる。まず、音声認
識装置に入力されるノイズを検出して（ステップｓ
１）、検出されたノイズを分析し（ステップｓ２）、そ
の分析結果に基づいて、そのノイズが音声認識を行うに
当たってどの程度の影響を与えるかを表す内容をユーザ
に何らかの手段で報知する（ステップｓ３）。

【００３２】なお、ここでいうノイズとは前述したよう
に、音声認識の認識率に影響を及ぼすすべての要因を指
し、たとえば、次のようなものが挙げられる。

【００３３】（１）環境音波ノイズ この環境音波ノイズとしては、たとえば、空調ノイズ、
風の音、雑踏、機械ノイズ、エンジン音などであり、さ
らに、音声認識装置のマイクロホンに入力されてしまう
認識対象話者以外の音声ノイズ（例として、認識対象話
者の周囲にいる人間の話し声など）も含むものとする。

【００３４】（２）環境電磁波ノイズ この環境電磁波ノイズは、電磁波発生源から発射される
電磁波ノイズであり、たとえば、携帯電話、コンピュー
タ、送電線、エンジンなどがその発生源となり得る。

【００３５】（３）電源ノイズ これは音声認識装置の電源として供給される電圧に重畳
するノイズである。

【００３６】（４）熱ノイズ 音声認識装置が正常に動作しなくなるような熱（たとえ
ば、きわめて高温あるいは低温の環境下）によるもので
ある。

【００３７】（５）振動ノイズ 音声認識装置が正常に動作しなくなるような振動による
ものである。

【００３８】以上のような性質の異なる様々なノイズに
対して、（１）の環境音波ノイズはマイクロホン、
（２）環境電磁波ノイズはアンテナ、（３）の電源ノイ
ズはＡ／Ｄ変換器、（４）の熱ノイズは温度センサ、
（５）の振動ノイズは振動センサなどによってそれぞれ
検出する。

【００３９】この実施の形態では、これら性質の異なる
各種のノイズのうち、前記音声ノイズなど音として入力
される環境音波ノイズを例にとって説明する。

【００４０】図２は本発明の実施の形態である音声入力
可能状態報知装置の構成を示すブロック図であり、マイ
クロホン１１，１２、パワー検出部１３，１４、比較部
１５、差判定部１６、表示制御部１７、ＬＰＣ分析部１
８、ノイズ表示部１９により構成されている。なお、実
際にには、マイクロホン１１，１２の後段にはＡ／Ｄ変
換器や増幅器なども必要に応じて設けられるが、ここで
はこれらについては図示を省略している。

【００４１】マイクロホン１１は、認識対象話者の発話
する音声を入力するものであり、マイクロホン１２は、
ノイズとしての音を入力するためのものである。以下、
マイクロホン１１を第１のマイクロホン１１、マイクロ
ホン１２を第２のマイクロホン１２という。

【００４２】なお、第１のマイクロホン１１は、認識対
象話者の音声を効率よく入力するために指向性に優れた
ものを用いる。そして、その指向性を考慮して話者の発
話する音声を入力することで、話者の発話する音声を効
率よく入力することができる。また、第２のマイクロホ
ン１２は、第１のマイクロホン１１から一定距離をおい
た位置に設置することでノイズを効率よく入力できる。

【００４３】第１のマイクロホン１１に入力された認識
対象話者の発話する音声は、パワー検出部１３に入力さ
れてそのパワーが検出される。また、第２のマイクロホ
ン１２に入力された音（ノイズ）は、パワー検出部１４
に入力されてそのパワーが検出される。

【００４４】そして、それぞれの音声のパワー（認識対
象話者の音声パワーをＰｉ、ノイズのパワーをＰｎで表
す）は比較部１５で比較されその差Ｐｄ（＝Ｐｉ−Ｐ
ｎ）が求められる。この比較部１５で求められた差Ｐｄ
は差判定部１６に入力される。差判定部１６では、その
差Ｐｄの大きさを、予め設定された値（これをＰｓとす
る）と比較し、Ｐｄ＞Ｐｓのときは差Ｐｄが大であるこ
とを示す信号を表示制御部１７に出力し、Ｐｄ＞Ｐｓで
ないときは差Ｐｄが小であることを示す信号をＬＰＣ分
析部１８に出力する。

【００４５】なお、差判定部１６における設定値Ｐｓは
ある程度大きな値に設定しておき、ノイズのパワーがご
く小さく、入力音声との差Ｐｄがきわめて大きい（認識
に殆ど影響を及ぼさないほどノイズが小さい）ときの
み、差Ｐｄが大であることを示す信号を出力するように
しておく。

【００４６】表示制御部１７は、差判定部１６からの差
Ｐｄが大であることを示す信号を受けると、ノイズ表示
部１９に対して、表示制御信号を送る。ノイズ表示部１
９は、表示制御部１７からの表示制御信号により、ノイ
ズの状態を、たとえば、赤、黄、青の３つの発光素子
Ｒ，Ｙ，Ｂで点灯表示するものである。したがって、表
示制御部１７は、差判定部１６からの差Ｐｄが大である
ことを示す信号を受けた場合には、ノイズが認識対象話
者の音声に比べて十分小さく、ノイズは認識に殆ど影響
を及ぼさないとし判断し、ノイズ表示部１９に対して、
青の発光素子Ｂを点灯させるような制御を行う。

【００４７】ＬＰＣ分析部１８は、差判定部１６からの
差Ｐａが小であることを示す信号を受けると、前記第２
のマイクロホン１２に入力されたノイズ信号をＬＰＣ分
析し、波形の相関を求める。このＬＰＣ分析部１８で分
析されて得られた相関の大きさを示す信号は表示制御部
１７に入力される。表示制御部１７では、差判定部１６
からの相関の大きさを示す信号に基づいて、ノイズの状
態を判断し、ノイズ表示部１９に対して表示制御信号を
出力する。ノイズ表示部１９は、表示制御部１７からの
表示制御信号により、ノイズの状態を、たとえば、赤、
黄、青の３つの発光素子Ｒ，Ｙ，Ｂで点灯表示する。

【００４８】このとき、表示制御部１７は、ノイズ表示
部１９に対して、きわめて低い認識率しか得られないよ
うなノイズである場合には、赤の発光素子Ｒを点灯させ
る信号をノイズ表示部１９に出力し、ある程度の認識は
可能であるがその認識率はせいぜい５０％程度しか得ら
れないようなノイズである場合には、黄色の発行素子Ｙ
を点灯させる信号をノイズ表示部１９に出力する。

【００４９】なお、この図２に示す構成では、ＬＰＣ分
析部１８を設け、このＬＰＣ分析部１８が差判定部１６
からの差Ｐｄが小であることを示す信号を受けると、ノ
イズ信号をＬＰＣ分析して、ノイズ波形の相関を求める
ようにしている。これは、音声認識装置が認識対象話者
の発話する入力音声をＬＰＣ分析を行って波形の相関を
調べる処理を行うような方式である場合に、第２のマイ
クロホン１２から入ってくるノイズが、音声ノイズであ
ると、認識すべき入力音声と間違えて音声認識するおそ
れもあるので、ＬＰＣ分析を行って相関性を調べ、その
結果に基づいてノイズ表示部１９の表示を決めるように
する。

【００５０】すなわち、入力されるノイズ信号が波形に
相関の大きい音声ノイズであると判定された場合には、
音声ノイズのパワーが比較的小さくても赤ランプＲを点
灯するような制御を行う。

【００５１】図３はこのような音声入力可能状態報知装
置を組み込んだ音声認識装置の外観を概略的に示すもの
で、音声認識装置２０には認識用音声を入力するための
第１のマイクロホン１１、ノイズを入力するための第２
のマイクロホン１２、ノイズの状態を赤、黄、青の３段
階で表示するための３つの表示部Ｒ，Ｙ，Ｂ、音声認識
装置２０側からの応答を行うものにあってはスピーカ２
１などが設けられる。また、内部には、第２図で示した
ような、パワー検出部１３，１４、比較部１５、差判定
部１６、表示制御部１７、ＬＰＣ分析部１８などの他
に、音声認識装置として必要な装置が組み込まれてい
る。なお、ここでは、音声認識動作については直接関係
しないのでその説明は省略する。

【００５２】このような構成において、認識対象話者
（ユーザという）が音声認識装置２０の第１のマイクロ
ホン１１から音声を入力しているものとする。このと
き、周囲にはノイズがあるものとし、そのノイズは第２
のマイクロホン１２から入力される。

【００５３】ここで、第１のマイクロホン１１から入力
される音声は、ユーザが音声認識装置２０に対して認識
させようとして、マイクロホン１１の近くで発話される
ユーザの音声であり、一方、周囲のノイズは第２のマイ
クロホン１２に自然に入力されるものである。したがっ
て、両者のパワーは、少なくともユーザの音声のパワー
の方が第１のマイクロホン１１の近くで発話される分だ
けノイズより大きいものとなる。

【００５４】比較部１５では、第１のマイクロホン１１
から入力されるユーザの音声のパワーＰｉと、第２のマ
イクロホン１２から入力されるノイズパワーＰｎとを比
較し、両者の差Ｐｄを求める。

【００５５】そして、その差Ｐｄが差判定手段１６に入
力され、予め設定された値Ｐｓより大きいか否かを判定
し、差Ｐｄがその設定値Ｐｓよりも大きいときは、差が
大であることを示す信号を表示制御部１７に出力する。

【００５６】表示制御部１７では、差Ｐｄが設定値Ｐｓ
よりも大きいことを示す信号を受け取ると、ユーザの発
話する音声の方がノイズよりも十分大きく、ノイズは認
識に殆ど影響を与えないと判断し、ノイズ表示部１９に
対して青の発光素子Ｂを点灯するような制御信号を送
る。これにより、ノイズ表示部１９では青の発光素子Ｂ
が点灯される。

【００５７】ユーザはこの青の発光素子Ｂの点灯を確認
することにより、現在はノイズの影響を受けることなく
認識処理が行える状態であることを知る。

【００５８】一方、ノイズがある程度大きいときは、パ
ワー検出部１４で検出されるノイズパワーＰｎも大きく
なり、ユーザの入力音声のパワーＰｉとの差Ｐｄが小さ
くなる。その差Ｐｄは差判定手段１４に入力され、予め
設定された値Ｐｓより大きいか否かが判定され、差Ｐｄ
がその設定値Ｐｓよりも小さいときは、差が小であるこ
とを示す信号をＬＰＣ分析部１８に出力する。

【００５９】ＬＰＣ分析部１８では、差判定部１６から
差が小であることを示す信号を受けると、第２のマイク
ロホン１２から入力されたノイズ信号をＬＰＣ分析し、
信号波形の相関を調べる。

【００６０】表示制御部１７では、ＬＰＣ分析の結果を
受け取るとともに、比較部１５からの差Ｐｄを受け取
り、ＬＰＣ分析結果と差Ｐｄの値に基づいて、ノイズ表
示部１９に対して、赤の発光素子Ｒを点灯させるか黄の
発光素子Ｙを点灯させるかを判断する。

【００６１】すなわち、差Ｐｄが設定値Ｐｓよりも小さ
い（ユーザ音声パワーとノイズパワーの差Ｐｄが設定値
Ｐｓより小さい）という条件において、ＬＰＣ分析の結
果、ノイズ波形の相関が小さいと判定された場合は、そ
の差Ｐｄの大きさを見て、その差Ｐｄが比較的大きい部
類に属するときは、そのノイズは、認識に少し影響を与
える程度であると判断して、黄の発光素子Ｙを点灯させ
るような制御を行う。つまり、相関が小さい場合は、一
般のホワイトノイズである可能性が高いと判断し、ノイ
ズのパワー（差Ｐｄの大きさから判断できる）に応じ
て、そのパワーの大きさから、認識率を少し悪くする程
度であると判断した場合には、ノイズ表示部１９に対し
て黄の発光素子Ｙを点灯するような制御信号を送る。

【００６２】これに対して、差Ｐｄが設定値Ｐｓよりも
小さい（ユーザ音声パワーとノイズパワーの差Ｐｄが設
定値Ｐｓより小さい）という条件において、相関が小さ
いと判定された場合ても、その差Ｐｄが比較的小さい部
類に属するときは、そのノイズは、認識に影響を与える
可能性があると判断して、ノイズ表示部１９に対して赤
の発光素子Ｒを点灯するような制御信号を送るというよ
うな制御を行う。

【００６３】一方、差Ｐｄが設定値Ｐｓよりも小さい
（ユーザ音声パワーとノイズパワーの差Ｐｄが設定値Ｐ
ｓより小さい）という条件において、ＬＰＣ分析の結
果、ノイズ波形の相関が大きいと判定された場合には、
ノイズは認識に大きな影響を与える可能性が高いとし
て、赤の発光素子Ｒを点灯させような制御を行う。

【００６４】このように、ＬＰＣ分析の結果、相関が大
きいと判定した場合に、赤の発光素子Ｒを点灯させるよ
うな制御を行うのは、相関が大きいということは、その
ノイズは音声である可能性が高いため、認識対象話者の
音声認識動作に大きく影響を及ぼす可能性が有るからで
ある。

【００６５】以上のような表示制御により、現在のノイ
ズの状態に応じた色の発光素子が点灯される。ユーザは
その表示を見ることにより、認識動作が適切に行われる
状態か否かを判断する。たとえば、赤の発光素子Ｒが点
灯していれば、現在はノイズの影響を大きく受けて適切
な認識動作が行われる状況ではないことを知る。

【００６６】図４は以上の処理の流れを示すフローチャ
ートである。この図４の処理手順は以上説明したとおり
であるので、ここでは簡単に説明する。

【００６７】図４において、まず、第１のマイクロホン
１１から入力されるユーザの音声のパワーＰｉと第２の
マイクロホン１２から入力されるノイズのパワーＰｎを
それぞれ検出し（ステップｓ１１）、それぞれのパワー
の大きさを比較してその差Ｐｄを求める（ステップｓ１
２）。そして、求められた差Ｐｄを予め設定された設定
値Ｐｓと比較し、ＰｄがＰｓより小さければ（ステップ
ｓ１３）、ＬＰＣ分析を行う（ステップｓ１４）。この
ＬＰＣ分析の結果、相関が大と判断された場合は（ステ
ップｓ１５）、ノイズパワーが比較的小さくても赤の発
光素子Ｒを点灯させ（ステップｓ１６）、ステップｓ１
５にて相関が小と判定された場合は、ノイズパワーに応
じて、黄の発光素子Ｙまたは赤の発光素子Ｒを点灯させ
る（ステップｓ１７）。

【００６８】一方、前記ステップｓ１３にて、Ｐｄ＞Ｐ
ｓである場合、つまり、差Ｐｄが設定値Ｐｓより大きい
ときは、ユーザの音声がノイズよりも十分大きい場合で
あるため、ノイズは認識に殆ど影響を与えないとして、
青の発光素子Ｂを点灯させる（ステップｓ１８）。

【００６９】以上のようにこの実施の形態では、ユーザ
は、発光素子の点灯状態を見ながら、現在のノイズの状
況を把握でき、たとえば、赤の発光素子Ｒが点灯してい
るときはノイズの影響が大きく、適切な認識が行えない
状況であるということがわかる。

【００７０】なお、以上の実施の形態は、本発明を説明
するに当たって好適な実施の形態であるが、これに限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施可能なものである。

【００７１】たとえば、図２の構成で説明した例では、
音声ノイズに対処するためにノイズ信号をＬＰＣ分析す
る例が示されているが、ノイズ信号に対し必ずしもＬＰ
Ｃ分析を行う必要があるわけではない。すなわち、第１
のマイクロホン１１から入力される音声のパワーと、第
２のマイクロホン１２から入力されるノイズのパワーと
の差を求め、その差の大きさだけからノイズ表示部１９
を作動させるようにしてもよい。

【００７２】また、この実施の形態では、ノイズ用とし
て第２のマイクロホン１２を別に用意したが、音声認識
用のマイクロホン（第１のマイクロホン１１）だけでも
本発明を実現することは可能である。

【００７３】すなわち、音声認識動作は、ユーザがひっ
きりなし発話することはなく、単語あるいは短いセンテ
ンスに区切って行うのが普通である。従って、それぞれ
の単語やセンテンスの切れ目には、必ず合間が存在す
る。周囲にノイズが存在すれば、この合間にもそのノイ
ズは入力される。音声認識装置側は単語やセンテンスの
区切りをユーザの入力音声信号レベルの大きさなどから
知ることができるので、単語やセンテンスの合間に一定
以上の信号が入力された場合は、ノイズと判定して、そ
のノイズのパワーの大きさに応じてノイズ表示部１９を
作動させるようにしたり、あるいは、ＬＰＣ分析をして
相関を調べてその相関の大きさに基づいてノイズ表示部
１９を作動させるようにする。さらに、このとき、ノイ
ズかどうかの判定を行う方法として、単語やセンテンス
の合間に入力される信号を強制的に音声認識処理して、
その結果から判定する方法もある。つまり、音声認識装
置側では、単語やセンテンスの合間にはユーザからの入
力音声はないことがわかっており、その合間に、入力さ
れた何らかの音声（ノイズ）に対してその認識結果が出
される場合は、その入力信号は音声ノイズあるいは他の
ノイズであるが、認識に悪影響を及ぼす可能性が非常に
高いノイズであると判断する。

【００７４】そして、そのノイズのパワーの大きさに応
じてノイズ表示部１９を作動させるようにしたり、ある
いは、ＬＰＣ分析をして相関を調べてその相関の大きさ
に基づいてノイズ表示部１９を作動させるようにする。

【００７５】また、ここで説明した実施の形態では、ノ
イズ表示部１９の表示手段として、ノイズの状態に応じ
て、赤、黄、緑の３種類の色の発光素子のいずれかをを
点灯させるようにしたが、これは３種類ではなく、さら
に、細分化することも可能であり、また、２段階の表示
でもよく、さらには、１つの発光素子のみを用いて、た
とえば、正常な状態では、連続的な点灯状態とし、異常
があると点滅するようにしてもよい。

【００７６】また、ノイズの状態をユーザに報知する方
法としては、色の異なる発光素子を発行させる方式では
なく、液晶パネルなどに、たとえば、「ノイズが大きく
て認識不能です」というような文字による表示や、音声
による報知、さらには、ブザー、電子音など何らかの警
告音を発してユーザに報知させる方法なども可能であ
る。さらに、ノイズが大きく認識不能である場合は、認
識動作を行わせないように、自動的に電源をオフすると
いうことも可能である。

【００７７】また、ここで説明した実施の形態では、ノ
イズとしては音声などの音波ノイズについて説明した
が、本発明は、音波ノイズだけではなく、前述したよう
に、電磁波ノイズ、電源ノイズ、熱ノイズ、振動ノイズ
など認識率に影響を及ぼすすべてのノイズに対応できる
ものである。

【００７８】前記電磁波ノイズに対しては、たとえば、
１つ以上のアンテナで収集した電磁波ノイズ信号を分析
し、その分析結果に基づいて、ノイズの状態を表示する
方法や、音声認識装置の回路中にノイズの測定ポイント
を設け、その点の電圧を検出してその乱れを分析して、
その分析結果に基づいて、ノイズの状態を表示する方法
などがある。

【００７９】前記電源ノイズについては、たとえば、電
源電圧をＡ／Ｄ変換したときにその変換後の出力に変動
があった場合、その変動の大きさを分析して、その分析
結果に基づいて、ノイズの状態を表示する方法や、電源
が直流電圧である場合には、その直流電圧をコンデンサ
を通して交流成分（ノイズ成分）のみを取り出し、その
交流成分を分析して、その分析結果に基づいて、ノイズ
の状態を表示する方法などがある。

【００８０】また、前記熱ノイズや振動ノイズについて
は、それぞれのノイズが検出できるセンサを設け、それ
ぞれのセンサによって得られた信号を分析して、その分
析結果に基づいて、ノイズの状態を表示する方法があ
る。

【００８１】さらに、音声認識装置の用途などによって
は、以上説明した各種のノイズに対応できるようにして
もよく、また、そのうちの幾つかを選択して組み合わせ
て、それぞれのノイズを分析して、その分析結果に基づ
いて、ノイズの状態を表示するようにしてもよい。

【００８２】たとえば、最近では、自動車用のカーナビ
ゲーションなどにも音声認識技術が用いられているもの
もあり、このような車載用の機器に搭載される音声認識
装置にあっては、同乗者の話し声、エンジン音、周囲の
交通音、インジェクションノイズ、振動、熱、電磁波な
ど様々な種類のノイズに対応する必要がある。したがっ
て、これら様々なノイズに対応できるように、それぞれ
のノイズを検出して分析し、その分析結果に基づいて、
ノイズの状態を表示することで、的確なノイズ状態をユ
ーザに知らせることができる。

【００８３】なお、本発明の処理を行う処理プログラム
は、フロッピィディスク、光ディスク、ハードディスク
などの記憶媒体に記憶させておくことができ、本発明
は、それらの記憶媒体をも含むものであり、また、ネッ
トワークからデータを得る形式でもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音声認識装置の認識率に影響を及ぼす可能性のあるノイ
ズを検出し、そのノイズが音声認識に与える影響を分析
して、その分析結果に基づいて、ノイズの状態を判定
し、その判定結果に基づいて、認識のための音声入力が
可能な状態か否かを、ノイズの状態に応じた内容でユー
ザに報知するようにしたので、環境下に存在する様々な
ノイズの状態に応じて、ユーザに対して音声入力が適切
な状態であるかどうかを何らかの形で知らせることがで
きる。これにより、ユーザは、音声認識が適切に行える
状態かということを即座に知ることができ、適切でない
状態であれば、音声認識率が悪いのはノイズが原因であ
ると判断でき、そのノイズがユーザ自身で除去できるノ
イズであればノイズの原因を除去した後、再び、音声認
識を行うというようなこともできる。また、本発明は、
音のノイズ以外にも、たとえば、電磁波ノイズ、電源ノ
イズ、熱ノイズ、振動ノイズなど様々なノイズに対して
も対応できるので、このようなノイズを受けやすい環境
下において音声認識を行う際にも、それぞれのノイズを
分析して、ノイズの状態に応じて、音声認識が適切に行
える状態かどうかを即座にユーザに報知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な処理手順を説明するフローチ
ャート。

【図２】本発明の実施の形態における音声入力可否報知
装置の構成を説明するブロック図。

【図３】本発明の実施の形態における音声入力可否報知
装置を組み込んだ音声認識装置の概略的な外観構成図。

【図４】本発明の実施の形態における音声入力可否報知
処理手順を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１１ 第１のマイクロホン １２ 第２のマイクロホン １３、１４ パワー検出部 １５ 比較部 １６ 差判定部 １７ 表示制御部 １８ ＬＰＣ分析部 １９ ノイズ状態表示部 ２０ 音声認識装置

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 浩 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声認識装置の認識率に影響を与える可
   能性のあるノイズを検出し、そのノイズが認識率に与え
   る影響を分析して、その分析結果に基づいて、認識のた
   めの音声入力が可能な状態であるか否かをノイズの状態
   に応じた内容で報知するようにしたことを特徴とする音
   声認識装置における音声入力可能状態報知方法。
2. 【請求項２】 前記ノイズが音波ノイズである場合、認
   識対象話者の発話する音声と前記音波ノイズの大きさの
   差を求め、その差を基に音波ノイズの状態を判定し、そ
   の判定結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状
   態であるか否かをノイズの状態に応じた内容で報知する
   ことを特徴とする請求項１記載の音声認識装置における
   音声入力可能状態報知方法。
3. 【請求項３】 前記ノイズが音波ノイズである場合、入
   力された音波ノイズの波形の相関を調べ、その結果を基
   に音波ノイズの状態を判定し、その判定結果に基づい
   て、認識のための音声入力が可能な状態であるか否かを
   ノイズの状態に応じた内容で報知することを特徴とする
   請求項１記載の音声認識装置における音声入力可能状態
   報知方法。
4. 【請求項４】 前記ノイズが音波ノイズである場合、入
   力された音波ノイズを音声認識し、その認識結果を基に
   音波ノイズの状態を判定し、その判定結果に基づいて認
   識のための音声入力が可能な状態であるか否かをノイズ
   の状態に応じた内容で報知することを特徴とする請求項
   １記載の音声認識装置における音声入力可能状態報知方
   法。
5. 【請求項５】 前記ノイズが電磁波ノイズ、電源ノイ
   ズ、熱ノイズ、振動ノイズである場合、それぞれのノイ
   ズの種類に応じたノイズ検出を行い、検出されたノイズ
   の状態を判定し、その判定結果に基づいて認識のための
   音声入力が可能な状態であるか否かをノイズの状態に応
   じた内容で報知することを特徴とする請求項１記載の音
   声認識装置における音声入力可能状態報知方法。
6. 【請求項６】 音声入力部から入力される認識用音声の
   大きさと、ノイズ用の音入力部から入力されるノイズの
   大きさをそれぞれ検出し、それぞれの大きさを比較して
   その差（Ｐｄ）を求め、求められた差（Ｐｄ）を予め設
   定された設定値（Ｐｓ）と比較し、差（Ｐｄ）が設定値
   （Ｐｓ）より大きいときは、認識のための音声入力が可
   能であることを示す内容の報知を行い、前記差（Ｐｄ）
   が設定値（Ｐｓ）より小さいときは、ノイズ波形の相関
   を調べ、相関が大と判断された場合は、認識のための音
   声入力に適さないことを表す報知を行い、相関が小と判
   定された場合は、認識のための音声入力可能状態をノイ
   ズパワーに応じた内容で報知を行うことを特徴とする音
   声認識装置における音声入力可能状態報知方法。
7. 【請求項７】 音声認識装置の認識率に影響を与える可
   能性のあるノイズを検出し、そのノイズが認識率に与え
   る影響を分析して、その分析結果に基づいて、ノイズの
   状態を判定するノイズ分析手段と、その分析結果に基づ
   いて認識のための音声入力が可能な状態であるか否かを
   ノイズの状態に応じた内容で報知する報知手段とを有す
   ることを特徴とする音声認識装置における音声入力可能
   状態報知装置。
8. 【請求項８】 前記ノイズが音波ノイズである場合、認
   識対象話者の発話する音声と前記音波ノイズの大きさの
   差を求める比較手段と、この比較手段で求められた差を
   基に音波ノイズの状態を判定する判定手段と、その判定
   結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態であ
   るか否かをノイズの状態に応じた内容で報知するノイズ
   報知手段とを有することを特徴とする請求項７記載の音
   声認識装置における音声入力可能状態報知装置。
9. 【請求項９】 前記ノイズが音波ノイズである場合、入
   力された音波ノイズの波形の相関を調べる手段と、その
   結果を基に音波ノイズの状態を判定する判定手段と、そ
   の判定結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状
   態であるか否かをノイズの状態に応じた内容で報知する
   ノイズ報知手段とを有することを特徴とする請求項７記
   載の音声認識装置における音声入力可能状態報知装置。
10. 【請求項１０】 前記ノイズが音波ノイズである場合、
    入力された音波ノイズを音声認識し、その認識結果を基
    に音波ノイズの状態を判定する判定手段と、その判定結
    果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態である
    か否かをノイズの状態に応じた内容で報知するノイズ報
    知手段とを有することを特徴とする請求項７記載の音声
    認識装置における音声入力可能状態報知装置。
11. 【請求項１１】 前記ノイズが電磁波ノイズ、電源ノイ
    ズ、熱ノイズ、振動ノイズである場合、それぞれのノイ
    ズの種類に応じたノイズ検出を行うノイズ検出手段と、
    検出されたノイズの状態を判定する判定手段と、その判
    定結果に基づいて認識のための音声入力が可能な状態で
    あるか否かをノイズの状態に応じた内容で報知するノイ
    ズ報知手段とを有することを特徴とする請求項７記載の
    音声認識装置における音声入力可能状態報知装置。
12. 【請求項１２】 認識対象話者の発話する音声を入力す
    る音声入力手段と、 ノイズを入力するための音入力手段と、 前記音声入力手段から入力される認識のための音声の大
    きさと、ノイズ用の音入力手段から入力されるノイズの
    大きさをそれぞれ検出するそれぞれのパワー検出手段
    と、 これらパワー検出手段から出力される認識のための音声
    の大きさとノイズの大きさを比較してその差（Ｐｄ）を
    求める比較手段と、 この比較手段で求められた差（Ｐｄ）を予め設定された
    設定値（Ｐｓ）と比較し、その比較結果を出力する差判
    定手段と、 この差判定手段から出力される前記差（Ｐｄ）が設定値
    （Ｐｓ）より小さいことを示す信号を受けて、ノイズ波
    形の分析する音声信号分析手段と、 この音声信号分析手段で分析された結果および前記差判
    定手段からの前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より大き
    いことを示す信号を受けて、ノイズ状態を報知するため
    の制御信号を出力する報知制御手段と、 この報知制御手段により制御され、ノイズの状態を報知
    するノイズ状態報知手段と、 を有し、 前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐｓ）より大きい場合は、前
    記報知制御手段は、ノイズ状態報知手段に対して、認識
    のための音声の入力が可能であることを示す内容を報知
    させる制御を行い、また、前記差（Ｐｄ）が設定値（Ｐ
    ｓ）より小さい場合は、前記報知制御手段は、前記音声
    信号分析部で分析された結果からノイズ波形の相関が大
    小を調べ、相関が大であるときは、認識のための音声入
    力に適さないことを表す内容を報知させる制御を行い、
    相関が小でさるときは、認識のための音声入力可能状態
    をノイズパワーに応じた内容で報知させる制御を行うこ
    とを特徴とする音声認識装置における音声入力可能状態
    報知装置。