WO2001056020A1 - Verfahren und vorrichtung zum erstellen einer textdatei mittels spracherkennung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erstellen einer textdatei mittels spracherkennung Download PDF

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    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2207/00Type of exchange or network, i.e. telephonic medium, in which the telephonic communication takes place
    • H04M2207/18Type of exchange or network, i.e. telephonic medium, in which the telephonic communication takes place wireless networks

Definitions

  • the present invention relates to a method for creating a text file using speech recognition in accordance with the preamble of patent claim 1 and a device for creating a text file using voice recognition in accordance with the preamble of claim 10.
  • a research and development project has become known under the name ⁇ AURORA ', for which the aim has been to improve the price / performance ratio of methods and devices of the type mentioned by using client / server structures with distributed speech recognition. For example, in a client only one
  • Front-end of the device housed as an input module with a low-energy digital signal processing unit (DSP).
  • DSP digital signal processing unit
  • the analog incoming voice signal is pre-processed. It is then transmitted to the server as an error-correctable digital signal with a relatively low bit rate compared to an unprocessed speech signal.
  • the actual speech recognition is then carried out in the server.
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  • Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for creating a text file using speech recognition according to a preferred embodiment according to the present invention
  • FIG. 2 shows a plan of the signal flow within a device according to the invention, plotted over the time axis.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a device according to the invention for creating a text file by means of speech recognition, which works according to the method according to the invention.
  • the individual processing devices are assigned locally to the devices involved and represented by functional blocks.
  • the signal paths between the blocks are shown as arrows.
  • FIG. 1 shows a device 1 for creating a text file by means of speech recognition as part of a mobile radio system, in which a subscriber or user B with a cell phone 2 has been selected as an example.
  • the basic structure of the mobile radio system is generally known and is only outlined here, since the method according to the invention with the parts of the device 1 described below are added to the mobile radio system in the form of modules.
  • the recognized digital text 18 can now be sent as an output signal 22 controlled by the user B in the form of an SMS or an email.
  • the user B has an editor 23 in the mobile phone 2 for display on a display 24, see FIG. 1.
  • the user B can make a correction in the usual manner using the keyboard 4 of the mobile phone 2.
  • the digital text 18 can be stored in a RAM memory 25 in the mobile telephone 2, so that a check with subsequent sending can be separated in time from the return of the recognized digital text 18.
  • this memory 25 can also be outsourced to the provider or network operator and stored in the computer node 14, as is customary, for example, with email providers.
  • the user B is then shown on the display 24, for example, only by means of a symbol, that the recognized digital text 18 is made available for collection.
  • This text 18 has been entered very easily via a dictation by the device 1 described. Despite the outward and return transmission between the mobile phone 2 and the node computer 16, the data traffic to be processed is nevertheless relatively small overall.
  • a device described above enables a new function to be established in the market at an attractive price / performance ratio. With correspondingly ongoing performance development in the area of hardware and software in the near future this function may also be accommodated in a mobile phone itself.

Abstract

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Mobiltelefon als Endgerät zur Spracheingabe vorgesehen ist, das Mobiltelefon für eine Vorverarbeitung der Spracheingabe in Form einer Sprachanalyse mit der Ausgabe digitaler Merkmalsvektoren ausgebildet ist, Einrichtungen zur Übersendung des vorverarbeiteten Signals über das Mobiltelefon an einen Rechnerknoten vorgesehen sind, der Rechnerknoten einen Spracherkenner zur Verarbeitung des vorverarbeiteten Signal aufweist und in dem Rechnerknoten eine Einrichtung zur Rücksendung einer Ausgabe des HMM-Erkenners als digitaler Text an das Mobiltelefon vorhanden ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung gemäß dem Oberbe- griff des Patentanspruchs 10.
Bisher bekannte Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art arbeiten komplexe Programme auf sehr leistungsfähigen Rechenanlagen ab. Auch bei der stetig wachsenden Leistungsfähigkeit und höheren Integration ist es bislang nicht möglich, an beliebiger Stelle mit einem Computer so wie mit einem Menschen zu sprechen. Derartige Vorrichtungen sind noch immer zu groß und/oder zu teuer, um allgegenwärtig verfügbar zu sein.
Unter der Bezeichnung ΛAURORA' ist ein Forschungs- und Entwicklungs-Projekt bekannt geworden, für das eine Verbesserung des Preis/Leistungsverhältnisses von Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art durch den Einsatz von Client/Server- Strukturen bei verteilter Spracherkennung zum Ziel gesetzt worden ist. In einem Client wird beispielsweise nur ein
Front-end der Vorrichtung als Eingabemodul mit einer wenig Energie verbrauchenden Einheit zur digitalen Signalverarbeitung ( ^digital signal processing unit' bzw. DSP) untergebracht. Das analog eingehende Sprachsignal wird vorverarbei- tet. Nachfolgend wird es als fehlerkorrigierbares Digitalsignal mit im Vergleich zu einem unbearbeiteten Sprachsignal relativ niedriger Bit Rate an den Server übertragen. Die eigentliche Spracherkennung wird dann im Server vorgenommen.
Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art unter Einsatz von üblicher mobiler Endgeräten weiterzuentwickeln, wobei die be- ω CO M KJ P* P1 cn o Cn σ CJi o Cn
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Textdatei mittels Spracherkennung sind Gegenstand von Un- teransprüchen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen anhand eines Ausführungsbei- spiels näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2 einen über der Zeitachse aufgetragenen Plan des Signalflusses innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemä- ßen Vorrichtung zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung dargestellt, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Die einzelnen Verarbeitungseinrichtungen sind örtlich den beteiligten Geräten zugeordnet und durch funktionale Blöcke repräsentiert. Die Signalwege zwischen den Blöcken sind als Pfeile eingezeichnet.
In der Fig 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Erstellen einer Textdatei mittels Spracherkennung als Teil eines Mobilfunksystems dargestellt, bei dem ein Teilnehmer bzw. Benutzer B mit einem Mobiltelefon 2 exemplarisch herausgegriffen worden ist. Der prinzipielle Aufbau des Mobilfunksystems ist allgemein bekannt und hier nur skizziert dargestellt, da das erfindungsgemäße Verfahren mit den nachfolgen beschriebenen Teilen der Vorrichtung 1 in der Form von Modulen dem Mobilfunksystem hinzugefügt werden. Es bleiben somit weite Teile des Mobilfunksystems unberührt, so daß diese im Rahmen der Darstellung co co M ho P* P1 cn o Cn o Cπ o cπ t-o o s: co cn 3 P- P) vq Cd DJ ü •q CΛ CΛ H CΛ P er ≥i < Ω P* P P rt Z ü P Φ α 3 Φ φ Φ d Ω P- CTi Φ φ PJ P* DJ Φ P- d O P- rt φ Φ DJ O y P P- Φ P- φ Φ DJ P- Φ d P- er p P- φ p- rt P* CΛ rt CΛ N P ιp li H Ω PJ P P- Ω P Φ cn PJ sQ rt Ü Ü rt P H CΛ P
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in dem Mobiltelefon 2 eingebaut sein, was die Hardware-Kosten für das Mobiltelefon 2 gering hält.
Am Ausgang des Erkenners 16 liegt als Ergebnis ein digitaler Text 18 vor, der über eine Sendeeinrichtung 19 am Knotenrechner auf einem digitalen Übertragungskanal 20 zu einer Empfangseinrichtung 21 an dem Mobiltelefon 2 zurück übersendet wird.
Der erkannte digitale Text 18 kann als von dem Benutzer B kontrolliertes Ausgangssignal 22 nun in Form einer SMS oder einer EMail versendet werden. Dem Benutzer B steht in dem Mobiltelefon 2 ein Editor 23 für eine Anzeige auf einem Display 24 zur Verfügung, siehe Fig. 1. Eine Korrektur ist durch den Benutzer B in gewohnter Weise über die Tastatur 4 des Mobiltelefons 2 möglich. Weiter kann der digitale Text 18 in einem RAM-Speicher 25 in dem Mobiltelefon 2 abgespeichert werden, so daß eine Kontrolle mit anschließendem Versand zeitlich von der Rücksendung des erkannten digitalen Texts 18 getrennt werden kann. Diese Speicher 25 kann jedoch auch hin zum Provider bzw. Netzbetreiber ausgelagert werden und in dem Rechnerknoten 14 vorgehalten werden, wie dies beispielsweise bei EMail-Providern üblich ist. Dann wird dem Benutzer B auf dem Display 24 beispielsweise nur über ein Symbol die Bereitstel- lung des erkannten digitalen Texts 18 zur Abholung angezeigt.
Dieser Text 18 ist über ein Diktat durch die beschriebene Vorrichtung 1 sehr bequem eingegeben worden. Dabei ist trotz der Hin- und Rücksendung zwischen Mobiltelefon 2 und Knoten- rechner 16 der abzuwickelnde Datenverkehr trotzdem insgesamt relativ gering.
Durch eine vorstehend beschriebene Vorrichtung kann eine neue Funktion in einem attraktiven Preis/Leistungsverhältnis im Markt etabliert werden. Bei entsprechend anhaltender Leistungsentwicklung im Bereich der Hardware und Software wird diese Funktion in näherer Zukunft eventuell auch in einem Mobiltelefon selber untergebracht werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erstellen einer Textdatei mittels Spra¬ cherkennung, bei dem - eine Spracheingabe in ein Endgerät als Front-end
- mit digitaler Vorverarbeitung erfolgt und
- das vorverarbeitete Signal an einen Server versendet wird,
- in dem die Spracherkennung in einem Erkenner vorgenommen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß
- die Spracheingabe in ein Mobiltelefon (2) erfolgt,
- in dem eine Vorverarbeitung der Spracheingabe (5) in Form einer Analyse des Sprachsignals mit digitaler Ausgabe insbesondere von Merkmalsvektoren vorgenommen wird, - das vorverarbeitete Signal (8) über das Mobiltelefon (2) an einen Rechnerknoten (14) als Server versendet wird, beispielsweise einen Switch eines Netzbetreibers,
- in dem Rechnerknoten (14) einer Spracherkennung mit einem Erkenner (16) unterzogen wird und - die Ausgabe des Erkenners (16) als digitaler Text (18) an das Mobiltelefon (2) zurückgesendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der digitale Text (18) an dem Mobiltelefon (2) editiert wird, beispielsweise zum Zweck einer Kontrolle, Korrektur oder Erweiterung.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Editieren mit einer Korrektur oder Erweiterung des digitalen Texts (18) durch eine Eingabe an einer Tastatur (4) an dem Mobiltelefon (2) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei der Analyse der Spracheingabe (5) Merkmale in Zeitab- ständen von ungefähr 10ms in der Form von Merkmalsvektoren ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Erkenner (16) als HMM-Erkenner sprecherunabhängig arbeitet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Erkenner (16) in einem Continous-speech Verfahren arbeitet .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Erkenner (16) mit registrierten Benutzern arbeitet und die Möglichkeit des Trainings und des weiteren Lernen bietet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der digitale Text (18) als Ausgabe des Erkenners (16) an das Mobiltelefon (2) und nach der Editiermöglichkeit durch den Benutzer (B) über eine standardisierten Dienst versendet wird, insbesondere über SMS versendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Austausch von Daten zwischen dem Mobiltelefon (2) und dem Rechnerknoten (14) über digitale Übertragungskanäle (12,
20) nach dem GMS- oder UTMS- Standard vorgenommen wird.
10. Vorrichtung zum Erstellen einer Textdatei mittels
Spracherkennung, insbesondere zum Ausführen eines Verfahrens nache den Ansprüchen 1 bis 9, mit einem Front-end zur Vorverarbeitung eines Sprachsignals in einem Endgerät, einer digitalen Sende- und Empfangseinrichtung in dem Endgerät und ei- ne Rechnerknoten, wobei in dem Rechnerknoten ein Erkenner vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
- daß als Endgerät zur Spracheingabe ein Mobiltelefon (2) vorgesehen ist, - das Mobiltelefon (2) für eine Einrichtung (6) zur Vorverarbeitung der Spracheingabe (5) in Form einer Sprachanalyse mit der Ausgabe digitaler Merkmalsvektoren ausgebildet ist,
- Einrichtungen (6) zur Übersendung des vorverarbeiteten Signals (8) über das Mobiltelefon (2) an einen Rechnerknoten (14), insbesondere einen Switch eines Netzbetreibers, vorgesehen sind,
- der Rechnerknoten (14) einen Spracherkenner (16) zur Verarbeitung des vorverarbeiteten Signal (8) aufweist und
- in dem Rechnerknoten (14) eine Einrichtung (19) zur Rück- sendung einer Ausgabe des Erkenners (16) als digitaler Text
(18) an das Mobiltelefon (2) vorhanden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Übertragungsstrecke zwischen dem Mobiltelefon (2) und dem Rechnerknoten (14) ein digitaler Übertragungskanal (12, 20) nach dem GMS- oder UTMS-Standard vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Spracherkenner (16) ein HMM-Erkenner oder ein auf neuronalen Netzen basierender Spracherkenner ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem Rechnerknoten (14) eine Einrichtung zur Registrierung eines jeweiligen Benutzers vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem Mobiltelefon (2) ein Speicher für eine Einrichtung zur Vorverarbeitung der zu verarbeitenden Spracheingaben (5) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem Mobiltelefon (2) ein Speicher (25) für einen vom dem Rechnerknoten (14) zurück empfangenen digitalen Text (18) vorgesehen ist.
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