JPS62275299A - 音声入力方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無線機を用いた音声入力システムに係り、音
声による遠隔データエントリに好適な音声入力方式に関
する。

〔従来の技術〕

音声認識技術の進歩に伴ない１人間の声で機械に指令し
たり、様々なデータをコンビーータに入力したいという
要求が高まってきた。現在、簡単な単語や数字が音声で
入力できろ音声認識装置が出現し、工場の検査現場や荷
物区分はシステムに適用されはじめている。このような
場合、一般に音声の特徴を活かし移動しなからデータ入
力したいという要求が強く、例えば、特開昭６０−２０
３９９１号に記載のように、無線を利用した音声入力方
式が考えられている。この方式はマイクと音声認識装置
の間に無線機を設けたもので、マイクからの音声信号を
無線機で変調して送信し、一方の無線機で受信した信号
を復調して元の音声信号に戻しこれを音声認識装置に入
力するものである。音声認識装置は、一般に、音響分析
部と識別部で構成される。入力された音声信号は音響分
析部で順次周波数分析し、冗長部分を除去する。これを
特徴パラメータと呼ぶ。特徴パラメータは音声の特徴だ
けを油田したもので、冗長部分を除去しているため原音
声に比べて情報量が少なくなっている。

識別部ではこの特徴パラメータを用（・てすでに登録さ
れている標準音声と比較し、その識別結果を出力するこ
とになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来方法で音声人力する場合無線機の性能
が問題となる。音声認識装置は、通常、信号対雑音比Ｓ
／Ｎが４０〜６０ｄＢ必要となるが、この種の無線機は
高級タイプで値段が高い。また、外乱雑音が混入したり
無線障害が生ずるとＳ／Ｎが著しく劣化し、ときには誤
認識や認識不能となる。

本発明の目的は、上記問題を鑑みてなされたもので、安
価で無線障害に強いワイヤレス音声入力装置を実現する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明の方式に於ては、音
声認識装置にある音響分析部を移動局側の無線機に内蔵
させ、音響分析結果をディジタル化して無線送信するよ
うにする。

〔作用〕

人間が見ても、音声は娠幅波形だけでは内容がわからな
い。音声を自動認識する場合も同様で。

周波数成分などに分解し、その特徴量を使って認識する
。音響分析部はそのための特徴油田回路である。音響分
析には、帯域通過フィルタ群による周波数分析法や、線
形予測分析法、音声信号の娠幅波形が十から−および−
から＋に変化する数でその音声の特徴を表わす零交差分
析法等がある。

移動局側に設けた音響分析部では、マイクからの音声信
号を５〜２０ｍ５ａ：に区切りながら、この短区間の音
声波形について順次音響分析する。分析結果はディジタ
ル化した数値データになるようにしこれをゲインタル無
線で送信する。ディジタル無線には例えば市販されてい
るワイヤレスモデムと呼ばれる簡単な無線機を使用する
こともできろ。

このような構成法をとることによって、データが圧縮さ
れているため転送データ量が少なく℃すむ。

また無線機から送出するデータがディンタル化されてい
るため、電波環境が悪いところでも通信し易く、通信可
能であればＳ／Ｎ劣化による認識不能といった問題はな
い。さらに送信データにエラー訂正用コードを付加して
やれば通信中に部分エラーを起こしても自動訂正が可能
になる。同様な方法でエラー検知したとぎ、送信機に対
して再転送させることもでき、極めて安定な通信が安価
に実現できろ。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。第１図は本発明
の一実施例を示すブロック図であり、マイク１と移動局
１００．固定局２００及び音声入力結果を用いてデータ
処理するコンピュータ３００で構成される。移動局１０
０は無線機を含む携帯型装置で、マイク入力された音声
を離れた固定局に無線で通信する装置である。マイク１
からの音声信号１０６は音響分析部２に入力され、ここ
で周波数分析によって特徴パラメータ１０２がつくり出
される。

この特徴パラメータ１０２は音声認識に用いられるもの
で、制御信号１０１にしたがって制御部３に送られる。

制御部６では特徴パラメータ１０２を一旦記憶した後、
ｒｏＪ　、　１−１Ｊの時系列情報に直して無線部４に
送る。無線部４では［ｏＪ　、　ｒ１ｊ情報に変調を施
し、アンテナ５を介して無線送出する。固定局側２００
℃はアンテナ６から入ってきた信号を無線部７で復調し
てｒＯＪ　、　ｒＩＪのディジタル情報に直し、制御部
８で「ａｌ　、　［１Ｊの時系列データをパラレル変換
して音声認識部９に供給する。音声認識部９ではこの特
徴パラメータを用いて入力音声を認識し、外部に接続さ
れているコンピュータ３００はこの認識結果２０１ヲ用
いて各種データ処理を行なうことになる。音声認識部９
の詳細は本発明の本質ではないので記載していないが、
既知の技術で実現可能である。

移動局１００に設けられた音響分析部２の１例を第２図
に示す。マイクからの音声信号１０３を増幅器２１で増
幅し、８個の帯域通過フィルタ５１〜５８で周波数分解
する。帯域通過フィルタはそれぞれ異なる中心周波数に
設定しておく。例えばフィルタ１から５５２Ｈｚ　、　
５８４＃ｚ　−３４２２７７ｚ　ｉＣ選んでおく。

帯域通過フィルタの出力は平滑回路６１〜６８で平滑し
、その周波数のエネルギ成分を求め、これを切換器２２
で切換え、さらにＡＤ変換器２３でディンタル化して８
種類の特徴パラメータ１０２を得る。

切換器２２とＡＤ変換器２３の変換タイミングは制御部
３からの制御信号１０１で制御される。ここで分析期間
すなわちＡＤ変換の周期を２０虞叢とし、ディジタル量
子化ビット長を８ビツトとすると、特徴パラメータは、
２０　ｍｔａｃごとに８樵類×８ビツトづつ求まり、　
３２００ビット／秒以上転送可能な無線機であれば十分
送信できる情報蓋である。

音響分析部２の別の例を第３図に示す。図２は帯域通過
フィルタ群をアナログ回路で構成したのに対し、本例で
はディジタルフィルタで実現シタ。

マイク入力された音声信号１０３を増幅器２１で増幅し
低域通過フィルタ２４を通したあと、ＡＤ変換器２５で
音声波形をそのままディジタル化する。低域通過フィル
タ２４はＡＤ変換の時に生じる標本化雑音を除去するた
めのものである。ディジタル化されまた音声は、信号処
理プロセッサ２６で、第２図と同様に、８チヤネルの帯
域通過フィルタに分解し、分析結果１０２を制御部に送
る。信号処理プロセッサ２６はディジタルフィルタ向き
の高速プロセッサで、市販されているものを用いろこと
ができろ。

多少高価ではあるが、低消費電力、小型になり。

携帯装置に向いている。

つぎに本発明の別の実施例を第４図に示す。移動局側に
マイク１と音響分析部２から成る音声入力手段の他にキ
ーボード１１の入力デバイスを追加し、さらにディスプ
レイ１２．音声生成部１４とスピーカ１３の出力デバイ
スを設けた多機能移動端末である。追加した入出力デバ
イスはすべて制御部６１に接続され、ディジタルデータ
の形で送受されろ。

本例では第１図の例と異なり複数のデバイスを取扱うた
め、デバイスコードを付加して固定局に送信する。マイ
ク１からの音声信号は音響分析部２で圧縮された特徴パ
ラメータになり、これをディジタルの形で制御部３１に
送る。制御部６１では音声データを一旦内部のメモリに
記憶し、これにデバイスコード「０１」を付加して無線
部４１．アンテナ５を介して無線送出する。固定局側で
は、ア／２−す６．無線部７１で受信し、制御部８１で
デバイスコードを解読して発売元がマイクでらろことを
コード「０１」から知ると、それに続くデータを音声認
識部９に送る。この状態でキーが押下されたとする。こ
のとき制御部６１では音声データの送信を内部メモリに
記憶させた状態で一旦止め、キーボード１１から送られ
てきたキーコードにデバイスコード「ｏ２ｊ　を付加し
て音声と同様の方法で送信する。

固定局側の制御部８１では、受信したデータからデバイ
スコードを解読し、これがキーボードからの情報とわか
るとコンピュータ３００にそのまま転送する。転送が終
了すると制御部３１では記憶されている音声データをふ
たたび送信しはじめる。一方コンピュータ３００からの
データ転送要求があると制御部８１では同様の方法で出
力デバイスコードを付加し、無線部７１．アンテナ６を
介して無線送出される。移動局側の制御部３１ではデバ
イスコードを解読し、ディスプレイ１２または音声生成
部１４にデータを出力する。音声生成部１４はコンピュ
ータからのデータをもとに音声波形をつくり出す部分で
、スピーカ１３を通して人間に音で情報を伝える。

なお、本例にお（・てキーボードを音声入力のパノクア
ｙプとして用いると効果が著しい。例えば入力音声が誤
認識したとき、キーボードから訂正指示してやればコン
ピュータで認識結果をただちにキャンセルすることかで
きる。

以上説明したように、本例によると、音声とキーボード
の併用が容易になり、しかもキーボードの為に専用線を
設けたり別の無線機を用意する必要がなく、同一無線機
で簡単にデータ転送が可能になる。

尚１本実施例では音響分析部に帯域通過フィルタ分析法
を用いたが、線形予測法等の別の分析法を用いてもよい
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、音声を圧縮しディンタル化して無線送
信するため、無線機が小型軽量、安価になる。また、デ
ィンタル通信のため無線障害に強く、データをコード化
すればエラー訂正やエラー検出が可能になり、エラー検
出の際、無線機間で再送出するようにすれば信和性の高
い無線通信が実現できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は本発明の実施例を示す図、第２図、第
３図は第１図、第４図の音響分析部の実施例を示す図で
ある。 １０５・・・・・−・・・・・音声信号１０１・・・・
・・・・・・・・制御信号１０２・・・・・・・・・・
・・音声特徴パラメータ２０１・・・・・・・・・・・
・音声認識結果データ代理人　弁理士　小　川　勝　男 ′５　１　　回 官　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音声を電気信号に変換するマイクと第１の無線機で
   構成される移動局と、第２の無線機と音声認識部で構成
   される固定局から成る音声入力システムにおいて、上記
   移動局に音響分析部を設けたことを特徴とする音声入力
   方式。 ２、上記移動局にさらにキーボードを付加し、音声とキ
   ーボード信号を混在して通信することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の音声入力方式。