JPH0517700U - 音声認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 登録音声と入力音声とを比較してパターンマ
ッチングを行なう場合、ノイズの影響でミスマッチング
が生ずるのを抑えるようにする。 【構成】 入力音声のノイズレベルを検出するローパス
フィルタ２を接続し、検出されたノイズレベルに応じて
音声増幅回路４の利得を制御する。音声増幅回路４の出
力音声と登録音声とのパターンマッチングを行なえば、
出力音声はノイズの影響が防止されて常に一定の利得で
制御されて増幅されているので、ノイズの影響を避けて
ミスマッチングを少なくすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、周囲のノイズに影響されることの少ない音声認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

認識すべき複数の言葉を予め音声登録しておき、認識時に入力された音声と登 録音声とを比較しパターンマッチングを行なって特定話者を認識する音声認識方 法が知られている。最近かかる音声認識方法を採用して音声でデータを入力した り、音声で被制御装置を制御することが行なわれるようになっている。

【０００３】 このような音声登録を行なう場合は、入力された音声信号をＡＧＣ（自動利得 制御）回路によって利得を制御するように増幅した後、登録することが行なわれ ている。また、認識時においても入力された音声信号はＡＧＣ回路によって利得 の制御が行なわれた後、登録音声との比較が行なわれる。かかる音声認識を行な う場合は、音声登録時と音声認識時における周囲の音の状況が一致していて、各 々音声に対する利得の制御が等しく行なわれていることが望ましい。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで従来の音声認識装置では、音声登録時と音声認識時とでは音声に対す るＡＧＣ回路の利得の制御が等しく行なわれないことが多いので、入力音声と登 録音声を比較する場合パターンマッチングがうまくいかなくて、ミスマッチング が生ずるという問題がある。

【０００５】 すなわち、音声登録は静かなノイズのない場所で行なわれるが、音声認識は周 囲のノイズが多い場所で行なわれることが多いため、ノイズに影響されて利得の 制御が音声登録時と異なってくる。例えば音声認識により車載用オーディオ装置 を制御する場合には、車が走行している状態で音声認識が行なわれるため、ロー ドノイズの影響が避けられなくなる。

【０００６】 音声信号に対する利得の制御は、発声単語に対して行なわれるため音声のパワ ーレベルの低い部分（子音）と、パワーレベルの高い部分（母音）とで利得差が 生じる。しかし、認識時はロードノイズが重畳されるため、入力音声はロードノ イズにマスキングされてしまい、パワーレベルの低い部分とパワーレベルの高い 部分でのレベル差が減少してしまうので、利得差もなくなってくる。このため、 登録音声のパターンと入力音声のパターンとの差異が出てきてしまい、パターン マッチングがうまくいかないのでミスマッチングが生ずる。

【０００７】 本考案は以上のような事情に鑑みてなされたもので、周囲のノイズの影響をな くして音声認識時のミスマッチングを少なくするようにした音声認識装置を提供 することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、認識すべき音声を予め複数登録しておき 、入力された音声と前記登録音声とのパターンマッチングを行なって特定話者を 認識する音声認識装置において、音声を入力するときの周囲のノイズレベルを検 出するノイズ検出部と、検出されたノイズレベルに応じて入力音声の利得を制御 する音声増幅部と、音声増幅部の出力のノイズ成分を除去するノイズ成分除去部 と、ノイズ成分除去部の出力と登録音声を比較して特定話者を認識する音声認識 部とを有することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

音声認識時入力された音声の周囲のノイズレベルを検出し、この検出されたノ イズレベルに応じて利得を制御するように入力音声を増幅する。この増幅音声出 力からノイズ成分を除去した後登録音声を比較してパターンマッチングを行なう 。入力音声はノイズレベルに応じて利得が制御されているので、常に周囲のノイ ズに応じた増幅が行なわれるようになる。これにより周囲のノイズの影響をなく して音声認識時のミスマッチングを少なくすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１１】 図１は本考案の音声認識装置の実施例を示すブロック図である。１は音声を入 力するマイク、２はロードノイズを検出するローパスフィルタ、３はローパスフ ィルタ３の出力を直流に変える整流平滑回路、４は入力音声の利得の制御を整流 平滑回路３の出力のノイズレベルに応じて増幅するＶＣＡ（電圧制御増幅器）形 からなる音声増幅回路、５は音声増幅回路４のノイズ主成分を除去するハイパス フィルタである。

【００１２】 ６はハイパスフィルタ５から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換す るＡ／Ｄ変換器、７は予め複数の音声を登録して記憶しておく音声登録部、８は マイコン構成の登録・認識処理部、９は音声登録及び音声認識を選択する操作部 である。

【００１３】 ローパスフィルタ２は入力音声の中から特にロードノイズ成分を検出するため のものである。車室内のロードノイズを測定の結果、図２に示すような分布が得 られた。ロードノイズはｆｃ＝２００Hz、１２ｄＢ／oct の音声分布を有してお り、２００Hz以下にエネルギーは集中している。従ってローパスフィルタ２とし てｆｃ＝２００Hzのものを使用することにより、ロードノイズを検出することが できる。

【００１４】 次に本実施例の動作を説明する。

【００１５】 まず音声登録に際しては、静かなノイズのない場所が選ばれる。また、操作部 ９によって音声登録を選択しておく。この状態で、マイク１から入力された音声 は、ノイズがないためローパスフィルタ２及び整流平滑回路３の動作に関係なく 、所定の利得の制御が行なわれるように音声増幅回路４によって増幅され、さら にハイパスフィルタ５を通過した後Ａ／Ｄ変換器６によってデジタル信号に変換 される。

【００１６】 デジタル信号は登録・認識処理部８へ入力され、この制御の基に音声登録部７ 内のメモリに記録される。以後、マイク１から音声が入力されるごとに同様な信 号処理が行なわれて、音声登録部７内のメモリには複数の音声が登録される。

【００１７】 次に音声認識に際しては、走行中の車内などのように周囲にノイズが多い場所 で行なわれることが多いので、ノイズの影響を受ける。この場合、操作部９によ って音声認識を選択しておく。この状態で、マイク１から入力された音声は音声 増幅回路４へ出力されると共に、ローパスフィルタ２へ出力される。

【００１８】 ローパスフィルタ２はｆｃ＝２００Hzに設定されたものが用いられているので 、ほぼ２００Hz以下のロードノイズの主成分はこのローパスフィルタ２を通過し た後、整流平滑回路３で直流に変えられ、この直流は音声増幅回路４へ出力され る。

【００１９】 これによって音声増幅回路４は入力音声をノイズレベルに応じて利得を制御す るように動作する。すなわち、ノイズレベルが高いときは利得を低くするように 制御し、ノイズレベルが低いときは利得を高くするように制御する。これによっ て入力音声の単語中の音素の利得は一定となるように制御される。なお、前記の ように音声登録時のようなノイズレベルが低い場合は、音声増幅回路４の利得は 高くなるように制御される。

【００２０】 ノイズレベルに応じて利得が制御された音声増幅回路４の出力はハイパスフィ ルタ５へ加えられて、ノイズの主成分が除去された後Ａ／Ｄ変換器６によってデ ジタル信号に変換される。このデジタル信号はロードノイズの影響が除去された 音声となっている。

【００２１】 デジタル信号は登録・認識処理部８へ入力され、これに基づいて登録・認識処 理部８はこの入力音声の特徴である音声パターンを、音声登録部７内のメモリに 記録されている複数の登録音声の音声パターンとの比較を行なってパターンマッ チングを行なう。パターンマッチングが成立した登録音声が見つかると、特定話 者が認識されたことになり、登録・認識処理部８は被処理装置へ制御信号を出力 する。

【００２２】 このように本実施例によれば、音声認識時入力された音声のノイズレベルをロ ーパスフィルタ２によって検出し、このノイズレベルに応じて音声増幅回路３の 利得を制御するので、音声増幅回路３からは常に一定のレベルの音声が出力され る。従って登録音声とのパターンマッチングを行なう場合は、ロードノイズの影 響をなくした入力音声との比較が行なわれるため、ミスマッチングの少ない音声 認識を行なうことができる。また、ロードノイズを音声増幅回路４によって過大 増幅を行なうサチュレーションを防止することもできる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、ノイズレベルに応じて利得を制御するよう に音声増幅を行ない、この音声出力と登録音声とを比較してパターンマッチング を行なうようにしたので、ミスマッチングの少ない音声認識を行なうことができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の音声認識装置の実施例を示すブロック
図である。

【図２】本考案の動作原理を説明するロードノイズのエ
ネルギー分布図である。

【符号の説明】

２ ローパスフィルタ ４ 音声増幅回路 ５ ハイパスフィルタ ７ 音声登録部 ８ 登録・認識処理部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 認識すべき音声を予め複数登録してお
   き、入力された音声と前記登録音声とのパターンマッチ
   ングを行なって特定話者を認識する音声認識装置におい
   て、音声を入力するときの周囲のノイズレベルを検出す
   るノイズ検出部と、検出されたノイズレベルに応じて入
   力音声の利得を制御する音声増幅部と、音声増幅部の出
   力のノイズ成分を除去するノイズ成分除去部と、ノイズ
   成分除去部の出力と登録音声を比較して特定話者を認識
   する音声認識部とを有することを特徴とする音声認識装
   置。