WO2004051625A1 - Auswahl der benutzersprache an einem rein akustisch gesteuerten telefon - Google Patents

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Karl-Heinz Pflaum
Stefano Ambrosius Klinke
Erich Kamperschroer
Niels Kunstmann
Roland Aubauer
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/26—Speech to text systems

Definitions

  • textual information is displayed in the language specified by the country version. Along with this there is the possibility for the user to set the desired language as user language or operating language. If - for whatever reason - the language of the user interface is now changed, the user is faced with the problem of resetting the desired user language without being able to be guided to the relevant menu entry or control status by textual feedback.
  • This problem is general and is not limited to the graphical user interface with keyboard or mouse input. On the contrary, there will be more and more end devices in the future that are operated purely acoustically. The problem also arises in call centers where purely acoustic operation is also carried out.
  • the voice input takes place via voice recognition and the voice output either by playing prefabricated voice files or by automated speech synthesis in the form of a text-to-speech conversion.
  • Procedure In general, there is the option of resetting the device to the factory language setting. This is usually done using a certain key combination. There are also devices where a voice menu can be easily activated by using the
  • the object of the invention is to enable the selection of the user language of a device by means of a purely acoustic method.
  • the selection option should also be available when the device cannot or should not provide support by means of a display.
  • the invention allows the user language of a device to be set simply by speaking the user language to be set in order to select the user language.
  • An Englishman says: "English”, a German simply says “German”, a Frenchman says “Frangais” and a Ukrainian says “Ukraj ins' kyj” (English transliteration of "Ukrainian” in Polish script).
  • the device already has phoneme-based speech recognition, for example for other functionalities, it is advantageous to use this for setting the user language. There are three ways to do this.
  • HMM Hidden Markov model
  • speech recognition devices which models the phonemes of all languages.
  • a standardized representation of a phonetic alphabet is particularly advantageous for this, for example in the form of SAMPA phonemes.
  • a particularly clever option is to use only a single language-specific or country-specific HMM instead of a multilingual HMM or the combination of phoneme sequences from several language-specific HMMs, and model the names of the foreign user languages using the language-specific phoneme sentence.
  • the following example for the German language serves as an explanation, based on the menu in Table 1.
  • the word models are in "phonetic" notation:
  • the device is in particular a mobile terminal in the form of a mobile or cordless telephone, a headset or the server of a call center.
  • Figure 1 shows the process for setting the user language.
  • the device can be implemented in the form of a cordless headset which is controlled exclusively by voice.
  • This can be, for example, a headset that uses Bluetooth, Dect, GSM, UMTS, GAP or another
  • Transmission standard with or without a cable connects to a base.
  • the headset has an on / off button and a so-called "P2T button" ("push-to-talk") with which the audio channel is switched to the speech recognition means for a specific time window.
  • Command control of the headset includes briefly pressing the P2T button, acknowledging the button press with a short beep and then speaking the desired command, after which the
  • step 1 When the device is switched on for the first time (step 1) or after the device is reset (step 2), which is caused, for example, by a long press on the P2T key, the user is initially in the user language selection. This is communicated to the user by an acoustic signal (step 3), for example in a longer beep tone or a multilingual prompt to speak in to be set
  • the user now speaks the name of the language to be set in the language to be set into the device (step 4).
  • the speech recognition means of the device now recognize the name of the user language to be set spoken in the user language to be set, insofar as the user language to be set is one of the several user languages that can be set for the device.
  • the user language setting means of the device then set the user language of the device to the user language recognized by the speech recognition means, as a result of which the device is initialized accordingly.
  • the device can then be operated (step 6) as if it were switched on normally (step 5).
  • Proven means and methods from the prior art can be used to correct speech recognition and operating errors.
  • the common advantage of all embodiments of the invention is the significant simplification and shortening of the operation of the device. Furthermore, if a phoneme-based recognition is used, there is no need to store stored speech in the device. The fact that phoneme-based acoustic resources are already present in the device is optimally used.

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Abstract

Die Benutzersprache einer Vorrichtung kann durch Einsprechen der Bezeichnung der einzustellenden Benutzersprache in der einzustellenden Benutzersprache eingestellt werden.

Description

Beschreibung
Auswahl der Benutzersprache an einem rein akustisch gesteuerten Telefon
Bei Kommunikations- und Informationsgeräten werden textuelle Informationen in der durch die Länderversion vorgegebenen Sprache dargestellt. Damit einhergehend gibt es für den Benutzer die Möglichkeit, die gewünschte Sprache als Benutzersprache oder Bediensprache einzustellen. Wenn jetzt - aus welchem Grund auch immer - die Sprache der Benutzeroberfläche verstellt ist, steht der Benutzer vor dem Problem, die gewünschte Benutzersprache wieder einzustellen, ohne dass er zu dem betreffenden Menüeintrag oder Steuerungszustand durch textuelle Rückmeldungen geführt werden kann .
Dieses Problem besteht allgemein und ist nicht auf grafische Benutzeroberfläche mit Tastatur- oder Mauseingabe beschränkt . Im Gegenteil wird es in Zukunft mehr und mehr Endgeräte geben, die rein akustisch bedient werden. Auch bei Call- Centern, bei denen ebenfalls eine rein akustische Bedienung vorgenommen wird, stellt sich das Problem. Dabei erfolgt die Spracheingabe über Spracherkennung und die Sprachausgabe entweder durch Abspielen vorgefertigter Sprachkonserven oder durch automatisierte Sprachsynthese in Form einer Text-zuSprache-Umwandlung .
Bei Geräten mit Bildschirm- bzw. Display- und Tastatureingabe findet man zur Lösung des dargestellten Problems folgende
Vorgehensweise: Im Allgemeinen gibt es die Möglichkeit, das Gerät auf die werkseitig vorhandene Spracheinstellung zurückzusetzen. Dies erfolgt meist durch eine bestimmte Tastenkombination. Ebenso gibt es Geräte, bei denen sich auf einfache Weise ein Sprachmenü aktivieren lässt, indem der
Benutzer die Zielsprache auswählen kann. Das sieht dann etwa wie folgt aus: Deutsch
Frangais
English
Figure imgf000004_0001
(Ukrainisch)
Romanesc (Rumänisch)
Tabelle 1
In diesem Menü kann der Benutzer nun die gewünschte und damit einzustellende Benutzersprache auswählen. Eine solche Vorgehensweise ist für rein akustisch gesteuerte Geräte natürlich nicht möglich.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Auswahl der Benutzersprache einer Vorrichtung mittels eines rein akustischen Verfahrens zu ermöglichen. Die Auswahlmöglichkeit soll auch gerade dann zur Verfügung stehen, wenn die Vorrichtung keine Unterstützung durch eine Anzeige leisten kann oder soll .
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch die Erfindung kann die einzustellende Benutzersprache einer Vorrichtung einfach dadurch eingestellt werden, dass zur Auswahl der Benutzersprache einfach die einzustellende Benutzersprache gesprochen wird. Ein Engländer sagt also: "English", ein Deutscher sagt einfach "Deutsch", ein Franzose sagt "Frangais" und ein Ukrainer sagt "Ukraj ins ' kyj " (englische Transliteration von "ukrainisch" in polnischer Schrift) .
Die Realisierung dieser Funktionalität in den Spracherkennungsmitteln der Vorrichtung ist keineswegs trivial, weshalb im Folgenden bevorzugte Möglichkeiten genauer dargestellt werden sollen. Eine Möglichkeit besteht darin, einen Einzelworterkenner auf die zu erkennenden Bezeichnungen der einstellbaren Benutzersprachen zu trainieren. Da die hier verwendeten Algorithmen zumeist auf bloßem Mustervergleich basieren, benötigt man für das Training eine ausreichende Anzahl von Sprachkonserven, in denen die Sprache (als Wort) von muttersprachlichen Sprechern zu der entsprechenden Sprache (als Code) aufgesprochen ist. Hierbei kann insbesondere ein Dynamic-Time-Warp ( „DTW" ) -Erkenner zu Einsatz kommen.
Sollte die Vorrichtung, etwa für andere Funktionalitäten, bereits über eine phonembasierte Spracherkennung verfügen, so ist es vorteilhaft, diese für das Einstellen der Benutzersprache heranzuziehen. Dazu ergeben sich drei Möglichkeiten .
So kann in den Spracherkennungs itteln ein multilinguales Hidden-Markov-Modell („HMM") zur Anwendung kommen, das die Phoneme aller Sprachen modelliert. Hierfür ist eine standardisierte Darstellung eines phonetischen Alphabets besonders vorteilhaft, etwa in der Form von SAMPA-Phonemen.
So überzeugend dieser Ansatz für die geschilderte Problemstellung ist, zeigen sich doch in der Praxis multilinguale Spracherkennungsmittel bezüglich der Erkennungsrate einer sprachspezifischen Modellierung unterlegen. Für die normale Spracherkennung in der Vorrichtung würde also noch ein weiteres akustisches Modell benötigt, welches weiteren Speicherplatz verbrauchte.
Deshalb erweist sich eine andere Möglichkeit als vorteilhaft, bei der die zu den Bezeichnungen der einstellbaren Benutzersprachen gehörigen Phonemsequenzen aus den HMMs % für die unterschiedlichen Sprachen kombiniert sind. Hierbei muss allerdings bedacht werden, dass die Übereinstimmungsmaße, die die Spracherkennung für die in unterschiedlichen Phoneminventaren modellierten Wörter liefert, nicht direkt miteinander vergleichbar sind. Dieses Problem kann umgangen werden, wenn im kombinierten HMM die Übereinstimmungsmaße für die Phonemsequenzen aus den unterschiedlichen erkennbaren Benutzersprachen skaliert sind.
Eine besonders geschickte Möglichkeit ergibt sich, wenn man statt eines multilingualen HMMs oder der Kombination von Phonemsequenzen mehrerer sprachspezifischer HMMs nur ein einziges sprachspezifisches bzw. länderspezifisches HMM verwendet und dabei die Bezeichnungen der fremden Benutzersprachen mit dem sprachspezifischen Phonemsatz modelliert. Zur Erläuterung dient das folgende Beispiel für die deutsche Sprache, das dem Menü in Tabelle 1 nachempfunden ist. Die Wortmodelle sind in "phonetischer" Schreibweise:
/ d eu t sh /
/ f r o ng s ae /
/ i ng 1 i sh /
/ u k r ai n sk i j /
/ r o m a n e sh t sh /
Tabelle 2
Hier entfällt die Notwendigkeit, ein multilinguales HMM zu verwenden oder Phonemsequenzen mit unterschiedlichen Phoneminventaren bei der Erkennung zu kombinieren.
Gemäß der einleitenden Problemstellung ist die Vorrichtung insbesondere ein mobiles Endgerät in Form eines Mobil- oder Schnurlostelefons, ein Headset oder der Server eines Call- Centers .
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich analog zu den dargestellten bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Figur 1 den Ablauf bei der Einstellung der Benutzersprache.
Die Vorrichtung kann in Form eines schnurlosen Headsets verwirklicht sein, das ausschließlich über Sprache gesteuert wird. Dies kann beispielsweise ein Headset sein, das über Bluetooth, Dect, GSM, UMTS, GAP oder einen anderen
Übertragungsstandard mit oder ohne Kabel eine Verbindung zu einer Basis aufnimmt.
Das Headset weist eine On-/Off-Taste sowie eine so genannte "P2T-Taste" ( "push-to-talk" ) auf, mit der der Audiokanal für ein bestimmtes Zeitfenster auf die Spracherkennungsmittel geschaltet wird. Die Kommandosteuerung des Headsets beinhaltet das kurze Drücken der P2T-Taste, ein Quittieren des Tastendrucks durch einen kurzen Piep-Ton und das anschließende Sprechen des gewünschten Kommandos, worauf die
Vorrichtung entsprechend reagiert.
Beim ersten Einschalten der Vorrichtung (Schritt 1) bzw. nach einem Zurücksetzen der Vorrichtung (Schritt 2), was beispielsweise durch ein längeres Drücken auf die P2T-Taste hervorgerufen wird, befindet sich der Benutzer zunächst in der Benutzersprachauswahl. Dies wird dem Benutzer durch ein akustisches Signal (Schritt 3) mitgeteilt, das beispielsweise in einem längeren Piep-Ton oder einer mehrsprachigen Aufforderung zum Einsprechen der einzustellenden
Benutzersprache besteht.
Der Benutzer spricht nun die Bezeichnung der einzustellenden Sprache in der einzustellenden Sprache in die Vorrichtung ein (Schritt 4) . Die Spracherkennungsmittel der Vorrichtung erkennen nun die in der einzustellenden Benutzersprache gesprochene Bezeichnung der einzustellenden Benutzersprache, soweit es sich bei der einzustellenden Benutzersprache um eine der mehreren einstellbaren Benutzersprachen der Vorrichtung handelt. Daraufhin stellen die Benutzerspracheneinstellungsmittel der Vorrichtung die Benutzersprache der Vorrichtung auf die von den Spracherkennungsmitteln erkannte Benutzersprache ein, wodurch die Vorrichtung entsprechend initialisiert wird. Anschließend kann mit der Vorrichtung gearbeitet werden (Schritt 6), als ob sie normal eingeschaltet wurde (Schritt 5).
Bei der Korrektur von Spracherkennungs- und Bedienfehlern kann auf bewährte Mittel und Verfahren aus dem Stand der Technik zurückgegriffen werden.
Allen Ausführungsformen der Erfindung ist der herausragende Vorteil einer deutlichen Vereinfachung und Verkürzung der Bedienung der Vorrichtung gemeinsam. Weiterhin gibt es, sofern eine phonembasierte Erkennung verwendet wird, nicht die Notwendigkeit, Sprachkonserven in der Vorrichtung abzulegen. Die Tatsache, dass bereits phonembasierte akustische Ressourcen in der Vorrichtung vorhanden sind, wird dabei optimal ausgenutzt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung mit
- Spracherkennungsmitteln zum Erkennen einer in einer einzustellenden Benutzersprache gesprochenen Bezeichnung der einzustellenden Benutzersprache der Vorrichtung, wobei mehrere einstellbare Benutzersprachen der Vorrichtung durch die Spracherkennungsmittel erkennbar sind, indem die Bezeichnung der jeweils einzustellenden Benutzersprache in der einzustellenden Benutzersprache gesprochen wird,
- Benutzerspracheneinstellungsmitteln zum Einstellen der Benutzersprache der Vorrichtung auf die von den Spracherkennungsmitteln erkannte Benutzersprache.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spracherkennungsmittel einen Einzelworterkenner aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spracherkennungsmittel einen phonembasierten Erkenner aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein multilinguales Hidden-Markov-Modell , das von den
Spracherkennungsmitteln verwendbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein kombiniertes Hidden-Markov-Modell, das Phonemsequenzen aus den mehreren erkennbaren Benutzersprachen enthält und von den Spracherkennungsmitteln verwendbar ist.
6 . Vorrichtung nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im kombinierten Hidden-Markov-Modell die
Übereinstimmungsmaße für die Phonemsequenzen aus den mehreren erkennbaren Bediensprachen skaliert sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein sprachspezifisches Hidden-Markov-Modell, bei dem die Phoneme für die Bezeichnungen der mehreren erkennbaren Benutzersprachen mit dem sprachspezifischen Phonemsatz des sprachspezifischen Hidden-Markov-Modells modelliert sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein mobiles Endgerät ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Ausgabe einer Aufforderung zum Einsprechen der Bezeichnung der einzustellenden Benutzersprache aufweist.
10. Verfahren zum Einstellen einer Benutzersprache einer Vorrichtung,
- bei dem mehrere einstellbare Benutzersprachen durch eine Spracherkennung erkennbar sind, wenn die Bezeichnung der jeweils einzustellenden Benutzersprache in der einzustellenden Benutzersprache gesprochen wird,
- bei dem die in der einzustellenden Benutzersprache gesprochene Bezeichnung der einzustellenden Benutzersprache erkannt wird,
- bei dem die erkannte einzustellende Benutzersprache als Benutzersprache der Vorrichtung eingestellt wird.
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