KR20190113435A - Apparatus and Method for recognizing speech using Noise Information Adapted to Working Environment - Google Patents

Apparatus and Method for recognizing speech using Noise Information Adapted to Working Environment Download PDF

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KR20190113435A
KR20190113435A KR1020180036117A KR20180036117A KR20190113435A KR 20190113435 A KR20190113435 A KR 20190113435A KR 1020180036117 A KR1020180036117 A KR 1020180036117A KR 20180036117 A KR20180036117 A KR 20180036117A KR 20190113435 A KR20190113435 A KR 20190113435A
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오승택
윤석문
양성열
서영훈
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두산중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a voice recognition device and a method thereof for obtaining noise information for each task/situation/environment in advance and selecting and providing noise information which may be generated from scheduled task information, thereby removing noise and recognizing a user′s voice without the process of acquiring noise separately in a site. The voice recognition device using work environment adaptive noise information comprises: a noise DB storing noise information which may occur depending on at least one of a task, a situation and an environment; a noise setting unit receiving at least one of work information, situation information and environment information of the site where the voice recognition device is operated from a user, and obtaining noise information (hereinafter referred to as work environment adaptive noise information) which may occur depending on at least one of the work information, situation information and environment information from the noise DB; a noise processing unit acquiring a sound including a user voice and noise and generating a sound, in which noise is canceled from the sound, by using the work environment adaptive noise information obtained from the noise setting unit; and a voice recognition unit recognizing a user′s voice by receiving the sound canceling the noise from the noise processing unit. According to the present invention, it is possible to reduce the overall voice recognition time by eliminating the initial setup process of analyzing the noise by separating the noise and the user′s voice from sound information acquired in the site.

Description

작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 장치 및 방법{Apparatus and Method for recognizing speech using Noise Information Adapted to Working Environment}Apparatus and Method for recognizing speech using Noise Information Adapted to Working Environment}

본 발명은 음성인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업/상황/환경별 잡음 정보를 사전에 취득하고, 예정된 작업 정보에서 발생 가능한 잡음 정보를 선별하여 제공함으로써 현장에서 잡음을 별도로 취득하는 과정 없이 잡음을 제거하고 사용자의 음성을 인식하는 음성인식 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a speech recognition apparatus and method, and more particularly, to obtain noise in advance by task / situation / environment, and to separately acquire noise in the field by selecting and providing noise information that may occur in the scheduled task information. The present invention relates to a voice recognition device and method for removing noise and recognizing a user's voice without a process.

각종 산업현장에서 작업을 하는 중간에 또는 차량에서 운전을 하는 중간에 손을 사용하기 위하여 음성으로 기계, 로봇 또는 자동차에 지시를 주는 사례가 점차 늘어나고 있다. 이에 의하여 기계, 로봇 또는 자동차에 음성인식장치를 설치하는 경우가 많아지고 있다. Increasingly, voices are used to instruct machines, robots, or automobiles in order to use hands in the middle of working in various industrial fields or driving in a vehicle. As a result, voice recognition devices are often installed in machines, robots, or automobiles.

그런데 음성인식장치가 널리 쓰이기 위해서는 다양한 환경에서 음성인식 성능을 보장할 수 있어야 한다. 특히 잡음이 많은 환경하에서는 화자의 소리와 잡음이 섞여 음성 인식에 사용되는 음향 모델링과 불일치하는 경우가 상당히 있어 음성인식장치의 효율이 극히 낮아질 수 있다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 현장에서 발생하는 잡음을 수집하고, 분리하여 이것을 제거할 수 있도록 하는 기술이 대두되고 있다. However, in order for the voice recognition device to be widely used, the voice recognition performance should be guaranteed in various environments. Particularly, in a noisy environment, the speaker's sound and noise are mixed, which is quite inconsistent with the acoustic modeling used for speech recognition, which causes a problem that the efficiency of the speech recognition device may be extremely low. In order to solve this problem, technologies for collecting, separating, and removing noise generated in the field are emerging.

한국 공개특허 10-2017-0032732도 특정 소음이 반복적으로 발생하는 환경에서 소음을 녹음하고, 녹음된 소음을 이용해 시간 영역에서 소음을 제거하는 소음 감쇄 기술을 제시하고 있다. 이러한 종래의 잡음 제거 기술은 먼저 잡음에 대한 인식을 하여야 한다. 즉, 음성인식 동작 전에 사용자에 의해 일정 시간의 잡음을 취득하고, 이를 바탕으로 잡음을 분석하여 향후 음성인식 동작 시 분석된 잡음을 상쇄할 수 있는 신호를 제공함으로써 잡음을 제거하게 된다. 하지만, 이러한 방법은 환경이 변할 때마다 새롭게 잡음을 취득하고 분석하여야 하는 등 초기 설정 시간이 상당히 걸리게 된다는 문제점이 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0032732 also proposes a noise reduction technology for recording noise in an environment in which a specific noise occurs repeatedly and removing the noise in the time domain using the recorded noise. This conventional noise canceling technique must first recognize the noise. That is, noise is removed by acquiring a certain amount of noise by the user before the voice recognition operation, and based on the noise analysis, the noise is removed by providing a signal that can cancel the analyzed noise during the voice recognition operation. However, this method has a problem in that the initial setup time takes a considerable amount of time, such as a new noise acquisition and analysis whenever the environment changes.

한국공개특허10-2017-0032732Korea Patent Publication 10-2017-0032732

본 발명의 목적은 작업/상황/환경별 잡음 정보를 사전에 취득하여 제공함으로써 잡음을 상쇄시킬 수 있는 음성인식장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a speech recognition apparatus capable of canceling noise by acquiring and providing noise information for each task / situation / environment in advance.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치는 에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보를 저장하고 있는 잡음 DB, 사용자로부터 상기 음성인식장치가 운용되는 현장의 를 입력받고, 상기 잡음 DB로부터 작업환경 적응형 잡음 정보를 획득하는 잡음설정부, 사용자 음성과 잡음이 포함된 음향을 획득하고 상기 잡음설정부로부터 획득한 상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향에서 잡음을 상쇄한 음향을 생성하는 잡음처리부, 및 상기 잡음처리부로부터 상기 잡음을 상쇄한 음향을 수신하여 사용자 음성을 인식하는 음성인식부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the voice recognition device using the adaptive work environment noise information according to the present invention is a noise DB that stores noise information that may occur according to the input of the site where the voice recognition device is operated from a user. A noise setting unit for acquiring a work environment adaptive noise information from the noise DB, a sound including a user voice and noise, and using the work environment adaptive noise information obtained from the noise setting unit It may include a noise processing unit for generating a sound canceled noise, and a voice recognition unit for receiving the sound canceled the noise from the noise processing unit to recognize a user voice.

또한, 본 발명에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치는 사용자별 사용자 음성 정보를 저장하고 있는 사용자 음성 DB를 더 포함하고, 상기 음성인식부는 상기 사용자 음성 DB로부터 사용자 음성 정보를 획득하고, 획득한 사용자 음성 정보를 바탕으로 상기 잡음을 상쇄한 음향에서 사용자 음성을 인식할 수 있고, 상기 잡음처리부는 상기 사용자 음성 DB로부터 사용자 음성 정보를 획득하고, 획득한 사용자 음성 정보를 추가적으로 이용하여 상기 잡음을 상쇄한 음향을 생성할 수 있다.In addition, the voice recognition device using the work environment adaptive noise information according to the present invention further comprises a user voice DB for storing user voice information for each user, the voice recognition unit obtains the user voice information from the user voice DB And recognizing the user voice in the sound canceling the noise based on the obtained user voice information, and the noise processor obtains the user voice information from the user voice DB and additionally uses the obtained user voice information. You can produce sound that cancels out the noise.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 음성과 잡음이 포함된 음향에서 사용자 음성을 인식하기 위한 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법은 에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보를 잡음 DB에 저장하는 단계, 사용자로부터 음성인식장치가 운용되는 현장의 를 입력받는 단계, 잡음 DB로부터 작업환경 적응형 잡음 정보를 획득하는 단계, 상기 음성인식 장치가 운용되는 현장의 음향 정보를 획득하는 단계, 상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향 정보에서 잡음을 상쇄하는 단계 및 상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a voice recognition method using a work environment adaptive noise information for recognizing a user voice in a sound including a user voice and noise according to the present invention stores noise information that may occur according to the noise DB. Step of receiving, from the user input of the site where the speech recognition device is operated, Acquiring work environment adaptive noise information from the noise DB, Obtaining sound information of the site where the speech recognition device is operated, The work The method may include canceling noise from the acoustic information by using environment adaptive noise information, and recognizing a user's voice from the acoustic information that cancels the noise.

또한, 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법은 사용자별 사용자 음성 정보를 사용자 음성 DB에 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계는 상기 사용자 음성 DB로부터 사용자 음성 정보를 획득하는 단계 및 획득한 상기 사용자 음성 정보를 바탕으로 상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 더하여, 상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향 정보에서 잡음을 상쇄하는 단계는 상기 사용자 음성 DB로부터 사용자 음성 정보를 획득하는 단계 및 획득한 상기 사용자 음성 정보를 추가적으로 이용하여 상기 잡음을 상쇄한 음향을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the voice recognition method using the work environment adaptive noise information further comprises the step of storing the user voice information for each user in the user voice DB, the step of recognizing the user voice from the sound information canceled the noise is the user voice Acquiring user voice information from a DB and recognizing the user voice from the sound information canceled out of the noise based on the obtained user voice information. In addition, canceling noise from the sound information using the work environment adaptive noise information may include obtaining user voice information from the user voice DB and additionally using the obtained user voice information to cancel the noise. Generating a sound.

또한, 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법의 에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보를 잡음 DB에 저장하는 단계는 상기 음성인식장치가 운용되기 전 사전에 발생하는 잡음을 취득하고 분석하여 잡음 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 사용자별 사용자 음성 정보를 사용자 음성 DB에 저장하는 단계는 상기 음성인식장치가 운용되기 전 사전에 각 사용자별로 음성 정보를 취득하고 분석하여 사용자별 음성 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step of storing the noise information that may occur according to the speech recognition method using the adaptive noise information in the working environment in the noise DB is obtained by analyzing the noise generated before the operation of the speech recognition device and analyzing the noise information The method may include generating the user voice information for each user in a user voice DB, and generating voice information for each user by acquiring and analyzing voice information for each user in advance before the voice recognition apparatus is operated. It may include the step.

본 발명에 의하면, 작업/상황/환경별 잡음 정보를 사적에 취득하여 사용함으로써 현장에서 취득된 음향 정보로부터 잡음과 사용자 음성을 분리하여 잡음을 분석하는 초기 설정 과정을 생략하여 전체 음성인식 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by reducing the overall speech recognition time by eliminating the initial setting process of separating the noise and the user's voice from the acoustic information acquired in the field by acquiring and using the noise information for each task / situation / environment in the history It can be effective.

본 발명에 의하면, 현장 작업의 경우 대부분 예정되어 있는 것이고, 발생 가능한 잡음을 예측할 수 있으며, 주변의 다른 작업이 예정되어 있다면 해당 잡음의 발생 가능성도 미리 인식하여 대처함으로써 음성인식 장치의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, most of the field work is scheduled, and can predict the noise that can occur, and if other work around is scheduled, it is possible to improve the efficiency of the speech recognition device by recognizing and coping with the possibility of occurrence of the noise in advance. It can be effective.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업환경 적응형 잡음 를 용한 음성인식 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업환경 적응형 잡음 를 용한 음성인식 방법을 도시한다.1 is a schematic block diagram of a speech recognition apparatus using a work environment adaptive noise according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a voice recognition method using a work environment adaptive noise according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a portion is referred to as being "above" another portion, it may be just above the other portion or may be accompanied by another portion in between. In contrast, when a part is mentioned as "directly above" another part, no other part is involved between them.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for reference only to specific embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and / or component, and the presence of other characteristics, region, integer, step, operation, element and / or component It does not exclude the addition.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below" and "above" may be used to more easily explain the relationship of one part to another part shown in the drawings. These terms are intended to include other meanings or operations of the device in use with the meanings intended in the figures. For example, if the device in the figure is reversed, any parts described as being "below" of the other parts are described as being "above" the other parts. Thus, the exemplary term "below" encompasses both up and down directions. The device can be rotated 90 degrees or at other angles, the terms representing relative space being interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted to have a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a speech recognition apparatus using working environment adaptive noise information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 장치는 잡음처리부(100), 음성인식부(200), 잡음설정부(300), 잡음 DB(400)를 포함할 수 있고, 추가적으로 사용자 음성 DB(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a speech recognition apparatus using adaptive noise information based on a working environment according to an exemplary embodiment of the present invention may include a noise processor 100, a speech recognizer 200, a noise setter 300, and a noise DB 400. ), And may further include a user voice DB (500).

사용자 음성 DB(500)는 사용자별로 각 사용자의 음성을 모델링하여 음성 정보를 저장하고 있을 수 있다. 공장과 같은 작업장의 작업자, 차량의 운전자 등을 그 수가 한정되어 있고, 고정되어 있을 수 있기 때문에 각 사용자별로 음성을 녹음하여 모델링함으로써 각 사용자에 대한 음성 정보를 저장할 수 있다. 사용자 음성 DB(500)에 저장되어 있는 각 사용자별 음성 정보는 잡음처리부(100) 및/또는 음성인식부(200)에서 잡음을 제거하거나 사용자의 음성을 인식하는데 사용할 수 있다. 이때 현재 사용자가 누구인지에 대한 정보를 잡음처리부(100) 및/또는 음성인식부(200)가 가지고 있을 수 있다.The user voice DB 500 may store voice information by modeling a voice of each user for each user. Since the number of workers in a workplace, a driver of a vehicle, etc., such as a factory, is limited and fixed, it is possible to store voice information for each user by recording and modeling a voice for each user. Each user's voice information stored in the user voice DB 500 may be used by the noise processor 100 and / or the voice recognition unit 200 to remove noise or to recognize a user's voice. In this case, the noise processing unit 100 and / or the voice recognition unit 200 may have information on who the current user is.

잡음 DB(400)는 특정 작업환경에서 발생할 수 있는 잡음 정보를 저장하고 있을 수 있다. 일 실시 예로서 특정 작업시에 발생할 수 있는 잡음, 특정 상황시에 발생할 수 있는 잡음, 특정 환경에 따라 발생할 수 있는 잡음을 사전에 취득하고 분석하여 특정 작업, 상황, 및/또는 환경중의 적어도 하나로 정의되는 작업환경에서 발생할 수 있는 잡음 정보를 생성하여 잡음 DB(400)에 저장할 수 있다. 공장에서의 작업은 거의 동일한 작업이 반복되는 것이기에 특정 작업시에 발생할 수 있는 잡음 정보를 저장해 놓는다면 추후 동일한 작업시에 동일한 잡음이 발생할 수 있고, 잡음 DB(400)에 저장되어 있는 잡음 정보를 이용하여 음성인식 장치가 동작하는 중에 발생하는 잡음을 상쇄시킬 수 있다.The noise DB 400 may store noise information that may occur in a specific working environment. In one embodiment, the noise that may occur in a specific task, the noise that may occur in a specific situation, and the noise that may occur in accordance with a specific environment may be acquired in advance and analyzed to at least one of a specific task, situation, and / or environment. Noise information that may occur in a defined working environment may be generated and stored in the noise DB 400. Since the work in the factory is almost the same work is repeated, if you store the noise information that can occur in a specific work, the same noise may occur later in the same work, using the noise information stored in the noise DB (400) The noise generated while the voice recognition device is operating can be canceled.

잡음설정부(300)는 작업 정보, 상황 정보, 및 환경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 작업환경 정보를 입력 받아 이 작업환경에서 발생할 수 있는 잡음 정보를 잡음 DB(400)에서 찾아 잡음처리부(100)로 전달할 수 있다. 일 실시 예로서, 잡음설정부(300)는 작업자 또는 사용자로부터 현재 공장에서 수행할 작업 정보, 작업이 수행되는 공장의 환경 정보, 및/또는 주변에서 다른 작업이 수행되고 있는 경우의 상황 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 공장에서 수행되는 작업 정보로는 프레스 작업, 밀링 작업, 용접 작업 등이 있을 수 있다. 이외에도 다양한 작업들이 공장내에서 수행될 수 있다. 이렇게 획득한 정보를 사용하여 잡음 DB(400)를 조사하여 일치하는 작업, 정보, 및/또는 환경에 대한 잡음 정보를 얻을 수 있다. The noise setting unit 300 receives work environment information including at least one of work information, situation information, and environment information, and finds noise information that may occur in this work environment in the noise DB 400, and then processes the noise processor 100. Can be delivered to. As one embodiment, the noise setting unit 300 obtains the work information to be performed in the factory, the environment information of the factory in which the work is performed, and / or the situation information when other work is being performed in the vicinity from the operator or user. can do. For example, work information performed in a factory may include a press work, a milling work, a welding work, and the like. In addition, various operations can be performed in the factory. The obtained information may be used to examine the noise DB 400 to obtain noise information about a matching task, information, and / or environment.

잡음처리부(100)는 음성인식장치가 동작 중에 현장에서 발생하는 잡음과 사용자 음성이 혼재된 음향을 획득한 후, 그 음향에서 잡음을 제거하여, 대부분 사용자 음성으로 구성되는 음향이 음성인식부(200)로 전달될 수 있도록 한다. 잡음처리부(100)는 잡음설정부(300)로부터 수신한 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 현장에서 발생하는 음향에서 잡음을 상쇄시켜 대부분이 사용자 음성으로 구성된 음향을 획득할 수 있다. 이에 더하여 잡음처리부(100)는 사용자 음성 DB(500)로부터 설정된 사용자에 해당하는 음성 정보를 획득하여 이를 바탕으로 잡음을 추가적으로 상쇄할 수 있다. 일 예로서 사용자 음성 DB(500)는 사용자별 특징이 있는 주파수대역에 대한 정보를 제공하고, 잡음처리부(100)는 해당 사용자의 특징이 있는 주파수대역에 포함되는 음향 정보만을 획득하고, 해당 주파수대역에 대한 잡음을 잡음설정부(300)에서 획득한 잡음 정보를 바탕으로 상쇄시킨 후 음성인식부(200)로 전달할 수 있다. The noise processing unit 100 obtains a sound in which the noise generated in the field and the user's voice are mixed while the voice recognition device is in operation, and then removes the noise from the sound, and the sound mainly composed of the user's voice is the voice recognition unit 200. To be delivered). The noise processing unit 100 may obtain a sound composed mostly of a user voice by canceling the noise from the sound generated in the field using the work environment adaptive noise information received from the noise setting unit 300. In addition, the noise processing unit 100 may obtain voice information corresponding to the user set from the user voice DB 500 and further cancel the noise based on this. As an example, the user voice DB 500 provides information on a frequency band having a user-specific characteristic, and the noise processor 100 obtains only sound information included in a frequency band having a user's characteristic, and the corresponding frequency band. After canceling the noise on the basis of the noise information obtained from the noise setting unit 300 may be delivered to the voice recognition unit 200.

음성인식부(200)는 잡음처리부(100)에서 잡음이 상쇄된 음향을 수신하고, 이 음향에서 사용자가 말한 음성을 인식할 수 있다. 일 실시예로서, 사용자 음성 DB(500)에 저장되어 있는 해당 사용자의 음성 정보와 수신한 음향을 비교하여 사용자가 말한 음성이 무엇인지 인식할 수 있다. The voice recognition unit 200 may receive a sound from which the noise is canceled by the noise processing unit 100, and recognize the voice spoken by the user in this sound. As an example, the voice information of the user may be compared with the received voice information stored in the user voice DB 500 to recognize what the voice is.

상술한 바와 같이 본원 발명에서 제시하는 음성인식장치는 작업/상황/환경별 잡음 정보를 미리 획득하여 저장한 뒤, 실제 운용시에 저장된 정보를 이용하여 잡음을 제거하는 특징을 제시하고 있다. 이러한 방식에 의하여 본원 발명에서 제시하는 음성인식장치는 좀 더 빠른 시간 내에 사용자의 음성을 인식하도록 할 수 있다.As described above, the speech recognition apparatus proposed in the present invention has a feature of removing noise by using information stored in actual operation after acquiring and storing noise information for each task / situation / environment. In this manner, the voice recognition device proposed in the present invention can recognize the user's voice in a shorter time.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 방법을 도시한다.2 illustrates a speech recognition method using work environment adaptive noise information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 방법은 먼저 음성인식 장치의 운용 전에 미리 특정 작업, 상황, 환경 중의 적어도 하나에 의하여 정의되는 작업환경에서 발생할 수 있는 잡음을 획득하고 이러한 잡음 정보를 포함하는 작업환경 적응형 잡음 정보를 획득하고 잡음 DB에 저장(S100)할 수 있다. 이에 더하여 작업을 수행하는 또는 기계 등에 지시를 내리는 사용자 각각에 대한 음성 정보를 사전에 획득하고 사용자 음성 DB에 저장(S200)할 수 있다. 상술한 2개의 단계는 음성인식 장치의 실제 운용 전에 미리 실행되어, 획득한 작업환경 적응형 잡음 정보 및 사용자 음성정보를 음성인식 장치의 잡음 DB(400) 및 사용자 음성 DB(500)에 저장할 수 있다.Referring to FIG. 2, a voice recognition method using work environment adaptive noise information according to an exemplary embodiment of the present invention may be performed in a work environment defined by at least one of a specific task, a situation, and an environment before operation of the voice recognition device. Acquisition of noise that may occur, operation environment adaptive noise information including such noise information may be obtained, and stored in the noise DB (S100). In addition, voice information for each user who performs a task or gives an instruction to a machine may be acquired in advance and stored in the user voice DB (S200). The above two steps may be performed in advance before actual operation of the speech recognition apparatus, so that the acquired working environment adaptive noise information and user speech information may be stored in the noise DB 400 and the user speech DB 500 of the speech recognition apparatus. .

음성인식 장치는 실제 운용을 위하여 사용자로부터 작업 정보, 상황 정보, 및 환경 정보 중 적어도 하나를 포함하는 작업환경 정보를 획득(S300)할 수 있다. 운용 중에 작업환경이 바뀌는 경우 새로운 작업환경 정보가 운용 도중에 입력될 수도 있다.The voice recognition device may obtain work environment information including at least one of work information, situation information, and environment information from the user for actual operation (S300). If the working environment changes during operation, new working environment information may be entered during the operation.

음성인식 장치는 사용자로부터 획득한 작업 정보, 상황 정보, 및 환경 정보 중 적어도 하나로 정의되는 작업환경 정보를 바탕으로 잡음 DB에서 사용할 잡음 정보를 획득(S400)할 수 있다. 잡음 DB에는 각 작업환경에서 발생할 수 있는 잡음 정보, 즉 작업환경 적응형 잡음 정보를 저장하고 있을 수 있어, 음성인식 장치의 잡음설정부(300)는 사용자로부터 입력된 작업환경 정보를 바탕으로 잡음 DB에서 해당하는 작업환경 적응형 잡음 정보를 검색하여 획득할 수 있다.The speech recognition apparatus may obtain noise information to be used in the noise DB based on the work environment information defined as at least one of work information, situation information, and environment information obtained from the user (S400). The noise DB may store noise information that may occur in each work environment, that is, work environment adaptive noise information, and the noise setting unit 300 of the voice recognition device may generate noise DB based on the work environment information input from the user. The noise can be obtained by searching the adaptive noise environment.

음성인식 장치는 현장 음향 정보를 획득(S500)할 수 있다. 현장 음향 정보에는 사용자 음성 및 잡음을 포함할 수 있다. 그리고 잡음 DB에서 획득한 작업환경 적응형 잡음 정보를 현장 음향 정보에 적용하여 현장 음향 정보에 포함되어 있는 잡음을 상쇄(S600)할 수 있다. 이때 사용자 음성 DB에서 획득한 해당 사용자에 대한 음성 정보를 추가적으로 이용하여 잡음을 상쇄시킬 수도 있다. 최종적으로 잡음이 상쇄된 음향 정보를 바탕으로 사용자 음성을 인식(S700)할 수 있다. 이 경우에도 사용자 음성 DB에서 획득한 해당 사용자에 대한 음성 정보를 추가적으로 이용하여 사용자 음성 인식의 신뢰도를 높일 수 있다.The speech recognition apparatus may acquire field acoustic information (S500). Field acoustic information may include user voice and noise. In addition, by applying the work environment adaptive noise information obtained from the noise DB to the field acoustic information, the noise included in the field acoustic information may be canceled (S600). In this case, the noise may be canceled by additionally using voice information of the corresponding user acquired from the user voice DB. Finally, the user's voice may be recognized based on the acoustic information from which the noise is canceled (S700). In this case, the reliability of the user's speech recognition may be increased by additionally using the speech information of the corresponding user obtained from the user's speech DB.

상술한 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식 방법에 있어서 단계(S100) 및 단계(S200)은 사전에 미리 실행될 수 있으며 실제 음성인식장치 운용시에는 단계(S300) 내지 단계(S700)만이 실행될 수 있어, 실제 운용에 있어서 잡음을 식별하기 위한 시간이 필요없게 되어 음성인식장치의 인식 효율을 높일 수 있다. 일 실시예로서 종래의 음성인식장치는 사용자의 한 마디마디마다 별도의 잡음을 식별하기 위한 시간이 필요하게 되어 사용자의 음성을 인식하는데 상당한 시간을 필요로 하게 된다. 하지만 본 발명에서 제시하는 방법에 의하면 잡음을 식별하기 위한 시간이 필요 없게되어 사용자의 음성을 인식하는 시간이 그만큼 줄게 되고 음성인식장치의 효율을 증가시킬 수 있다.In the voice recognition method using the above-described work environment adaptive noise information, steps S100 and S200 may be executed in advance, and only steps S300 to S700 may be executed when the actual voice recognition device is operated. Therefore, in real operation, the time for identifying the noise is not required, so that the recognition efficiency of the speech recognition apparatus can be improved. In one embodiment, the conventional speech recognition apparatus requires a time for identifying a separate noise for each word of the user, and thus requires a considerable time for recognizing the user's voice. However, according to the method of the present invention, the time for identifying the noise is not required, thereby reducing the time for recognizing the user's voice and increasing the efficiency of the voice recognition device.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. .

100: 잡음처리부
200: 음성인식부
300: 잡음설정부
400: 잡음 DB
500: 사용자 음성 DB100: noise processing unit
200: speech recognition unit
300: noise setting unit
400: noise DB
500: user voice DB

Claims (12)

사용자 음성과 잡음이 포함된 음향에서 사용자 음성을 인식하기 위한 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치로서,
작업환경별로 각 작업환경에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보(이하 작업환경 적응형 잡음 정보)를 저장하고 있는 잡음 DB;
사용자로부터 상기 음성인식장치가 운용되는 현장의 작업환경 정보를 입력받고, 상기 현장의 작업환경 정보를 바탕으로 상기 잡음 DB로부터 해당 작업환경 적응형 잡음 정보를 획득하는 잡음설정부;
사용자 음성과 잡음이 포함된 음향을 획득하고 상기 잡음설정부로부터 획득한 상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향에서 잡음을 상쇄한 음향을 생성하는 잡음처리부;
상기 잡음처리부로부터 상기 잡음을 상쇄한 음향을 수신하여 사용자 음성을 인식하는 음성인식부;를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치.A voice recognition device using work environment adaptive noise information for recognizing user voice in sound containing user voice and noise,
Noise DB for storing the noise information (hereinafter referred to as the work environment adaptive noise information) that can occur according to each work environment for each work environment;
A noise setting unit configured to receive work environment information of a site where the voice recognition device is operated from a user, and obtain adaptive work environment adaptive noise information from the noise DB based on the work environment information of the site;
A noise processor for acquiring a sound including a user voice and noise and generating a noise canceled noise from the sound using the work environment adaptive noise information obtained from the noise setting unit;
It includes; a voice recognition unit for receiving the sound canceled the noise from the noise processing unit to recognize the user's voice;
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 제1항에 있어서,
사용자별 사용자 음성 정보를 저장하고 있는 사용자 음성 DB를 더 포함하고,
상기 음성인식부는 설정된 현재 사용자 정보를 바탕으로 상기 사용자 음성 DB로부터 해당 사용자 음성 정보를 획득하고, 획득한 사용자 음성 정보를 바탕으로 상기 잡음을 상쇄한 음향에서 사용자 음성을 인식하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치. The method of claim 1,
It further includes a user voice DB for storing user voice information for each user,
The voice recognition unit obtains the corresponding user voice information from the user voice DB based on the set current user information, and recognizes the user voice from the sound canceling the noise based on the obtained user voice information.
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 제2항에 있어서,
상기 잡음처리부는 상기 사용자 음성 DB로부터 현재 사용자의 사용자 음성 정보를 획득하고, 획득한 사용자 음성 정보를 추가적으로 이용하여 상기 잡음을 상쇄한 음향을 생성하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치.The method of claim 2,
The noise processing unit obtains user voice information of the current user from the user voice DB, and additionally uses the obtained user voice information to generate a sound canceling the noise.
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 작업환경은 수행되는 작업, 주변 상황, 주변 환경 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The working environment includes at least one of the work to be performed, the surrounding situation, the surrounding environment,
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 잡음 DB가 저장하고 있는 작업환경 적응형 잡음 정보는 상기 음성인식장치 운용 이전에 각 작업환경하에서 발생하는 잡음을 취득하고, 분석하여 저장한 것인,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
Work environment adaptive noise information stored in the noise DB is to obtain, analyze and store the noise generated in each working environment before operating the voice recognition device,
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 제2항에 있어서,
상기 사용자 음성 DB가 저장하고 있는 사용자별 사용자 음성 정보는 상기 음성인식장치 운용 이전에 각 사용자별로 음성 정보를 취득하고, 분석하여 저장한 것인,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식장치.The method of claim 2,
The user voice information for each user stored in the user voice DB is obtained by analyzing, storing and analyzing voice information for each user before operating the voice recognition device.
Speech Recognition Device using Work Environment Adaptive Noise Information. 사용자 음성과 잡음이 포함된 음향에서 사용자 음성을 인식하기 위한 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법으로서,
작업환경별로 각 작업환경에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보(이하 작업환경 적응형 잡음 정보)를 잡음 DB에 저장하는 단계;
사용자로부터 음성인식장치가 운용되는 현장의 작업환경 정보를 입력받는 단계;
입력받은 상기 현장의 작업환경 정보를 바탕으로 상기 잡음 DB로부터 해당 작업환경 적응형 잡음 정보를 획득하는 단계;
상기 음성인식 장치가 운용되는 현장의 음향 정보를 획득하는 단계;
상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향 정보에서 잡음을 상쇄하는 단계; 및
상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법.A voice recognition method using work environment adaptive noise information for recognizing user voice in sound including user voice and noise,
Storing noise information (hereinafter, the work environment adaptive noise information) that may occur according to each work environment for each work environment in a noise DB;
Receiving work environment information of a site where a voice recognition device is operated from a user;
Acquiring corresponding workplace environment adaptive noise information from the noise DB based on the received workplace environment information;
Acquiring sound information of a site in which the voice recognition device is operated;
Canceling noise in the sound information using the work environment adaptive noise information; And
Recognizing a user voice in the sound information that canceled the noise,
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information. 제7항에 있어서,
사용자별 사용자 음성 정보를 사용자 음성 DB에 저장하는 단계를 더 포함하고,
상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계는
설정된 현재 사용자 정보를 바탕으로 상기 사용자 음성 DB로부터 해당 사용자 음성 정보를 획득하는 단계; 및
획득한 상기 사용자 음성 정보를 바탕으로 상기 잡음을 상쇄한 음향 정보에서 사용자 음성을 인식하는 단계;를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법. The method of claim 7, wherein
Storing the user voice information for each user in a user voice DB,
Recognizing the user's voice from the sound information canceled the noise
Obtaining corresponding user voice information from the user voice DB based on the set current user information; And
Recognizing a user voice from the sound information canceled the noise based on the obtained user voice information, including;
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information. 제8항에 있어서,
상기 작업환경 적응형 잡음 정보를 이용하여 상기 음향 정보에서 잡음을 상쇄하는 단계는
설정된 현재 사용자 정보를 바탕으로 상기 사용자 음성 DB로부터 해당 사용자 음성 정보를 획득하는 단계; 및
획득한 상기 사용자 음성 정보를 추가적으로 이용하여 상기 잡음을 상쇄한 음향을 생성하는 단계;를 포함하는
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법. The method of claim 8,
Canceling the noise from the acoustic information using the working environment adaptive noise information
Obtaining corresponding user voice information from the user voice DB based on the set current user information; And
Generating a sound canceling the noise by additionally using the obtained user voice information.
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 작업환경은 수행되는 작업, 주변 상황, 주변 환경 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법.The method according to any one of claims 7 to 9,
The working environment includes at least one of the work to be performed, the surrounding situation, the surrounding environment,
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 작업환경별로 각 작업환경에 따라 발생할 수 있는 잡음 정보를 잡음 DB에 저장하는 단계는
상기 음성인식장치가 운용되기 전 사전에 각 작업환경하에서 발생하는 잡음을 취득하고 분석하여 잡음 정보를 생성하여 저장하는 단계를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법. The method according to any one of claims 7 to 9,
The step of storing the noise information that may occur according to each working environment for each working environment in the noise DB
Before the voice recognition device is operated, acquiring and analyzing noise generated under each working environment in advance to generate and store noise information.
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information. 제8항에 있어서,
상기 사용자별 사용자 음성 정보를 사용자 음성 DB에 저장하는 단계는,
상기 음성인식장치가 운용되기 전 사전에 각 사용자별로 음성 정보를 취득하고 분석하여 사용자별 음성 정보를 생성하고 저장하는 단계를 포함하는,
작업환경 적응형 잡음 정보를 이용한 음성인식방법.
The method of claim 8,
The storing of the user voice information for each user in a user voice DB may include:
Generating and storing voice information for each user by acquiring and analyzing voice information for each user before the voice recognition device is operated.
Speech Recognition Using Work Environment Adaptive Noise Information.
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KR20170032732A (en) 2015-09-15 2017-03-23 한국외국어대학교 연구산학협력단 Active noise cancelling apparatus

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KR20170032732A (en) 2015-09-15 2017-03-23 한국외국어대학교 연구산학협력단 Active noise cancelling apparatus

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