JP3207378B2 - Voice recognition method - Google Patents
Voice recognition methodInfo
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- JP3207378B2 JP3207378B2 JP24441497A JP24441497A JP3207378B2 JP 3207378 B2 JP3207378 B2 JP 3207378B2 JP 24441497 A JP24441497 A JP 24441497A JP 24441497 A JP24441497 A JP 24441497A JP 3207378 B2 JP3207378 B2 JP 3207378B2
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- time
- hypothesis
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音声認識方法に係
わり、特に与えられた文法によって生成可能な数多くの
仮説から、入力された音声に最も近い仮説を効率的に見
つける仮説の探索技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speech recognition method, and more particularly, to a technique for efficiently searching for a hypothesis closest to an input speech from many hypotheses that can be generated by a given grammar.
【0002】[0002]
【従来の技術】まず、図1を参照して、従来の音声認識
方法の一例について説明する。この図において、入力音
声11は、分析処理部12によって特徴パラメータのベ
クトルデータ時系列に変換され、さらに探索処理部13
によって文法/言語モデル16の許容する仮説と照合さ
れる。この仮説の照合結果の評価値であるスコアは、仮
説に対応する音響モデルと入力音声の尤もらしさを示す
音響スコアと仮説の存在する確率に対応した言語スコア
からなり、最も高いスコアを持つ仮説が認識結果14と
して出力される。2. Description of the Related Art First, an example of a conventional speech recognition method will be described with reference to FIG. In this figure, an input speech 11 is converted by an analysis processing unit 12 into a time series of feature parameter vector data.
Is compared with a hypothesis permitted by the grammar / language model 16. The score that is the evaluation value of the matching result of this hypothesis is composed of an acoustic model corresponding to the hypothesis, an acoustic score indicating the likelihood of the input speech, and a language score corresponding to the probability that the hypothesis exists. This is output as the recognition result 14.
【0003】分析処理12における信号処理としてよく
用いられるのには、線形予測分析(LPC:Linear Pre
dictive Coding)であり、特徴パラメータとしては、L
PCケプストラム、LPCデルタケプストラム、メルケ
プストラム、対数パワーなどがある。音響モデル15と
しては、確率・統計理論に基づいてモデル化された隠れ
マルコフモデル法(Hidden Markov Model,以後HMM
法という)が主流である。このHMM法の詳細は、例え
ば、文献(社団法人電子情報通信学会編、中川聖一著
『確率モデルによる音声認識』)に開示されている。[0003] A linear prediction analysis (LPC: Linear Prediction Analysis) is often used as a signal processing in the analysis processing 12.
dictive coding), and the feature parameter is L
There are PC cepstrum, LPC delta cepstrum, mel cepstrum, log power and the like. As the acoustic model 15, a Hidden Markov Model (hereinafter referred to as HMM) modeled based on probability / statistics theory is used.
Is called the law). Details of the HMM method are disclosed in, for example, a document (edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, written by Seiichi Nakagawa, “Speech Recognition by Stochastic Model”).
【0004】文法/言語モデル16は、認識対象とする
文を定義するための単語の連結関係を規定したものであ
り、単語を枝とした単語ネットワークや言語の確率モデ
ル等が用いられる。この言語の確率モデルは、単語単体
の存在確率、2つ以上の単語の連結する確率が用いられ
る。この言語の確率モデルの詳細は、例えば文献(社団
法人電子情報通信学会編、中川聖一著『確率モデルによ
る音声認識』)等に開示されている。[0004] The grammar / language model 16 defines the connection of words for defining a sentence to be recognized, and uses a word network with words as branches, a language probability model, or the like. The probability model of this language uses the existence probability of a single word and the probability that two or more words are connected. The details of the stochastic model of this language are disclosed in, for example, literature (edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, written by Seiichi Nakagawa, “Speech recognition using a stochastic model”).
【0005】探索処理部13は、文法で規定された単語
の接続関係を示す単語ネットワーク上の単語系列に対応
した音響モデルと特徴パラメータのベクトルデータ時系
列を照合し、音響的な尤もらしさを示す音響スコアを求
める一方、その単語系列に対応した言語モデルから言語
スコアを求め、音響スコアと言語スコアからなる仮説の
スコアを時刻毎に求め、スコアの低い仮説を捨ててスコ
アの高い仮説を残し、次の時刻では前の時刻で残された
仮説に対して必要であれば単語の拡張を行い、再び音響
モデル、言語モデルに基づいて評価を行う。[0005] The search processing unit 13 collates an acoustic model corresponding to a word sequence on a word network indicating a connection relationship of words defined by a grammar with a time series of vector data of characteristic parameters, and indicates acoustic likelihood. While obtaining an acoustic score, a language score is obtained from a language model corresponding to the word sequence, a score of a hypothesis composed of the acoustic score and the language score is obtained at each time, a hypothesis with a low score is discarded, and a hypothesis with a high score is left, At the next time, if necessary, word expansion is performed on the hypothesis left at the previous time, and the evaluation is performed again based on the acoustic model and the language model.
【0006】次に、この照合計算の詳細について、図2
及び図3を参照して説明する。文法で規定された単語の
接続関係を示す単語ネットワークは、音響モデルとの照
合を行うために、音響モデルの最小構成単位であるHM
M状態のネットワークに図2に示されるように展開され
る。この図2において、符号21は単語境界を示す状態
である。Next, the details of this collation calculation will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. A word network indicating a connection relationship between words specified by a grammar is used for matching with an acoustic model.
The network is deployed in the M state as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a state indicating a word boundary.
【0007】図3は、上記図2の一部拡大図であり、符
号31,32,33は各々状態を示し、また34,3
5,36は各状態の遷移をそれぞれ示している。これら
各状態31,32,33には、開始時刻から現時刻の音
声が開始状態からその状態に対応するという仮説のスコ
アが以下のように計算され、格納されている。なお、遷
移36は状態32の滞留を示すものである。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, in which reference numerals 31, 32, and 33 indicate states, respectively.
Reference numerals 5 and 36 indicate transitions of the respective states. In each of the states 31, 32, and 33, the score of the hypothesis that the voice from the start time to the current time corresponds to the state from the start state is calculated and stored as follows. Note that the transition 36 indicates the stay of the state 32.
【0008】ここで、照合計算の説明のために、ある時
刻tにおける状態32の計算について説明する。状態3
2の遷移元の状態である状態31,32,33における
時刻(t−1)での仮説はそれぞれ遷移34,35,3
6を経由して状態32に移行する。この際、遷移34を
進んだ仮説には、時刻tでの特徴パラメータのベクトル
データに対する遷移34の音響スコアが加算される。遷
移35,36を移行した仮説も、それぞれ遷移35,3
6に対応した音響スコアが加算される。状態32に到達
した仮説のうち、最大スコアの仮説を時刻tにおけるそ
の状態32の仮説とする。この時刻tの状態32での計
算は、他の全ての状態についても同様に行われ、この計
算は時刻毎に入力音声の全ての時刻で行われる。Here, to explain the collation calculation, the calculation of the state 32 at a certain time t will be described. State 3
The hypotheses at the time (t-1) in the states 31, 32, and 33, which are the states of the transition source of No. 2, are transitions 34, 35, and 3, respectively.
Then, the state shifts to the state 32 via FIG. At this time, the acoustic score of the transition 34 with respect to the feature parameter vector data at time t is added to the hypothesis that has proceeded through the transition 34. The hypotheses that transitioned from transitions 35 and 36 are also
The sound score corresponding to No. 6 is added. Of the hypotheses that have reached state 32, the hypothesis with the highest score is the hypothesis in state 32 at time t. The calculation in the state 32 at the time t is similarly performed for all the other states, and the calculation is performed for all the times of the input voice for each time.
【0009】なお、時刻0(初期時刻)では初期化のた
めに、スコア0(ゼロ)の仮説を状態ネットワークの開
始状態に配置する。この照合計算の結果、終了時刻での
状態ネットワークの終了状態に到達した仮説が認識結果
であり、その仮説の過去の単語系列及びスコア情報が認
識候補の単語系列及びスコアとなる。この計算は Viter
bi 計算と呼ばれ、例えば、文献(社団法人電子情報通
信学会編、中川聖一著『確率モデルによる音声認識』)
に開示されている。しかし、この照合計算は、入力音声
の各時刻で全ての状態について行われるが、認識対象と
する単語数が増えたりして文法が大きくなると、状態ネ
ットワーク内の総状態数が多くなり、計算量が膨大とな
って認識に多くの処理時間を必要となる。At time 0 (initial time), a hypothesis with a score of 0 (zero) is placed at the start of the state network for initialization. As a result of this collation calculation, the hypothesis that has reached the end state of the state network at the end time is the recognition result, and the past word sequence and score information of the hypothesis become the word sequence and score of the recognition candidate. This calculation is
It is called bi-computation, for example, in the literature (edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, edited by Seiichi Nakagawa, Speech Recognition by Stochastic Model)
Is disclosed. However, this collation calculation is performed for all states at each time of the input voice, but if the number of words to be recognized increases or the grammar increases, the total number of states in the state network increases, and the amount of calculation increases. Becomes enormous and recognition requires a lot of processing time.
【0010】このような処理時間の増大に対して、ビー
ム探索と呼ばれる方法がよく用いられる。このビーム探
索では、各時刻における状態の照合計算終了の後に、高
いスコアをもつ仮説のみを残し、その他の仮説を棄却す
る。そして、次の時刻での照合計算は、前の時刻で残さ
れた仮説のみについて計算を行う。この場合、全ての状
態について計算を行う必要がないため、現実的な処理時
間で認識を行うことができる。このようなビーム探索に
おいて仮説を残す基準としては、全ての仮説の中で最大
n個の仮説を残す方法や、全ての仮説の中で最大のスコ
アから一定値θを差し引いたスコアを閾値とし、その閾
値以上のスコアを有する仮説のみを残す方法等がある。
ここで、仮説を残す基準を決定するパラメータであるn
やθはビーム幅と呼ばれる。In order to increase the processing time, a method called beam search is often used. In this beam search, only the hypothesis having a high score is left after the completion of the state matching calculation at each time, and the other hypotheses are rejected. Then, in the collation calculation at the next time, only the hypothesis left at the previous time is calculated. In this case, since it is not necessary to perform calculations for all states, recognition can be performed in a realistic processing time. As a criterion to leave a hypothesis in such a beam search, a method of leaving a maximum of n hypotheses in all the hypotheses, or a score obtained by subtracting a constant value θ from a maximum score in all the hypotheses as a threshold, There is a method of leaving only a hypothesis having a score equal to or greater than the threshold.
Here, n is a parameter for determining a criterion for keeping a hypothesis.
And θ are called beam widths.
【0011】このビーム探索において、一般にビーム幅
を小さくすると計算する状態が少なくなるため認識処理
時間が短くなる。しかし、ビーム幅を小さくし過ぎると
認識精度の低下を招くことになる。このようなビーム探
索を用いた音声認識において、ビーム幅の設定が認識精
度や認識処理量のトレードオフを設定するものとなる。
ビーム幅は、認識を行う環境や対象とする単語数等、認
識の難しさによって経験的に設定され、通常は入力音声
の全ての時刻で一定値が用いられる。In this beam search, generally, when the beam width is reduced, the number of calculation states is reduced, and the recognition processing time is shortened. However, when the beam width is made too small, the recognition accuracy is reduced. In speech recognition using such a beam search, setting of a beam width sets a trade-off between recognition accuracy and recognition processing amount.
The beam width is empirically set depending on the difficulty of recognition, such as the environment in which the recognition is performed, the number of words to be targeted, and the like. Usually, a constant value is used at all times of the input voice.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に音声
認識装置を使用する際には、単語、文節、文章等の発話
単位を決め、それらの発話単位毎の境界を音声認識装置
に教えなければならない。この境界を発話者が明示的に
与える方法として、音声入力キーを用いて押している間
だけ音声の入力を行えるプレストーク方式や音声入力キ
ーを押したときに音声入力を開始する方式等が用いられ
る。これらの方法は、発話者の訓練によってほぼ確実に
音声区間を音声認識装置に伝えられるが、全ての用途で
使用できるものではない。In general, when using a speech recognition apparatus, speech units such as words, phrases, sentences, etc. must be determined, and the boundaries of each speech unit must be indicated to the speech recognition apparatus. . As a method for the speaker to explicitly give the boundary, a press talk method in which a voice can be input only while the voice input key is being used, a method in which voice input is started when the voice input key is pressed, and the like are used. . Although these methods can almost certainly convey a speech section to a speech recognition device through speaker training, they cannot be used in all applications.
【0013】発話者の負担を減らしてより利便性を向上
させるために、各時刻のパワー値等を用いた音声区間の
自動検出が用いられているが、この音声区間の自動検出
は検出誤りをなくすことが難しく、検出誤りが生じた場
合には音声区間の欠落が生じて大きな認識精度の低下を
来す。In order to improve the convenience by reducing the burden on the speaker, automatic detection of a voice section using a power value or the like at each time is used. It is difficult to eliminate them, and if a detection error occurs, a speech section is lost, resulting in a large decrease in recognition accuracy.
【0014】さらに、連続単語や文章を対象に音声認識
を行う際に単語や文節等の間に無音区間が存在する。連
続単語や文章を一括して認識する場合には、この無音区
間についても音声区間と同等の認識処理が必要となる。
これを回避するために、単語や文節等に区切って音声認
識を行う方法があるが、発話者が単語や文節等の区切れ
を入力したり、音声区間の自動検出に合わせて、発話者
が単語や文節を区切って発声したりしなければならない
ので、不便であるばかりでなく、訓練も必要である。Further, when speech recognition is performed on a continuous word or a sentence, there is a silent section between words or phrases. In the case of recognizing continuous words and sentences collectively, recognition processing equivalent to that of a speech section is necessary for this silent section.
In order to avoid this, there is a method of performing voice recognition by dividing words and phrases, etc., but the speaker inputs the breaks of words, phrases, etc. Not only is it inconvenient, but also requires training because words and phrases must be separated and uttered.
【0015】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、以下の点を目的とするものである。 (1)発話者の負担を減らしてより利便性を向上させる
ことが可能な音声認識方法を提供する。 (2)無音区間における認識処理量を減らすことが可能
な音声認識方法を提供する。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has the following objects. (1) To provide a speech recognition method capable of reducing the burden on a speaker and improving convenience. (2) To provide a speech recognition method capable of reducing the amount of recognition processing in a silent section.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第1の手段として、認識の単位である単
語の集合を規定する単語リストと、該単語リスト内に含
まれる単語と入力音声との近さを示す音響スコアを求め
るための音響モデルと、該単語リスト内に含まれる単語
間の接続関係を規定する文法あるいは言語モデルと、入
力音声に対して文法の許容する単語系列に関する一つあ
るいは複数の仮説の尤もらしさを、音響モデルと言語モ
デルに基づいて時刻毎にスコアとして算出する手段とを
備え、全ての音声が入力された時点あるいは入力途中
で、最もスコアの高い一つないし複数の仮説をもって認
識結果とする音声認識方法において、入力音声中の無音
らしさに応じて仮説の絞り込み方を制御するという手段
を採用する。また、第2の手段として、上記第1の手段
において、無音らしさの検出方法として、入力音声の各
時刻のパワー値が設定した閾値よりも高い状態に継続す
る時間に応じて仮説の絞り込み方を制御するという手段
を採用する。第3の手段として、上記第1の手段におい
て、無音らしさの検出方法として、無音と照合している
仮説のスコアが無音以外と照合している仮説のスコアよ
りも高い状態が継続する時間に応じて仮説の絞り込み方
を制御するという手段を採用する。In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first means, a word list defining a set of words as a unit of recognition, and a word list included in the word list. An acoustic model for obtaining an acoustic score indicating the closeness between the input voice and the input voice, a grammar or language model that defines a connection relationship between words included in the word list, and words permitted by the grammar for the input voice. Means for calculating the likelihood of one or more hypotheses regarding the series as a score at each time based on the acoustic model and the language model, and at the time when all voices are input or during input, the highest score is obtained. In a speech recognition method in which one or a plurality of hypotheses are used as a recognition result, a means for controlling the way of narrowing down the hypotheses according to the likelihood of silence in the input speech is employed. As a second means, in the first means, the method of detecting the likelihood of silence includes a method of narrowing down a hypothesis according to a time during which the power value of each time of the input voice continues to be higher than the set threshold value. A means of controlling is adopted. As a third means, in the first means, the method of detecting the likelihood of silence depends on the time during which the state of the score of the hypothesis matching with silence is higher than the score of the hypothesis matching with non-silence continues. Means to control the hypothesis narrowing.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係わる音声認識方法の一実施形態について説明する。な
お、本実施形態は、ビーム探索を用いるものであるが、
無音区間においてビーム幅の絞り込みを行うことを特徴
としている。この場合、ビーム探索の手法としては、上
述したように一定個数の仮説を残す方法あるいは最大ス
コアから求める閾値以上の仮説を残す方法のどちらをも
適用することができるが、以下の説明では一定個数の仮
説を残す方法を取り上げて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a speech recognition method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the beam search is used.
It is characterized in that the beam width is narrowed down in a silent section. In this case, as a method of beam search, either a method of leaving a fixed number of hypotheses as described above or a method of leaving a hypothesis equal to or larger than a threshold obtained from the maximum score can be applied. I will explain how to leave the hypothesis.
【0018】 まず、以下に述
べる2つの方法のうち、一方あるいは両方の組合せで時
刻毎の無音らしさPs(t)を求める。この無音らしさ
Ps(t)は、0〜1の範囲の値を取るものであり、0
の場合に音声区間(すなわちポーズ区間)を示し、1の
場合には無音区間を示すものである。この無音区間の検
出方法としては、例えば以下の2つの方法が考えられ
る。First, the silence likelihood P s (t) at each time is obtained by one or a combination of the two methods described below. The silence likeness P s (t) takes a value in the range of 0 to 1, and 0
Indicates a voice section (that is, a pause section), and 1 indicates a silent section. As a method for detecting the silent section, for example, the following two methods can be considered.
【0019】(1)フレーム毎のパワー値による方法 認識開始時に測定した雑音レベルからL(dB)だけ高
いレベルを閾値とし、時刻毎の絶対パワー値がその閾値
よりも低い状態が続いた場合には、その継続時間長に応
じて無音らしさPs(t)を求める。例えば、最大継続
時間長tpを予め設定し、継続時間長が0〜tp/2の値
を取る場合に無音らしさPs(t)を「0」とし、また
継続時間長がtp/2〜tpの場合には無音らしさP
s(t)を0〜1の値に線形に割り当てる。(1) Method based on power value for each frame When a level higher than the noise level measured at the start of recognition by L (dB) is set as a threshold value and the absolute power value at each time is lower than the threshold value, Calculates the silence likeness P s (t) according to the duration time. For example, pre-set the maximum duration t p, the silence likelihood P s (t) if the duration has a value of 0 to t p / 2 and as "0", and duration is t p / silence likeness P in the case of 2~t p
Assign s (t) linearly to values from 0 to 1.
【0020】(2)最大スコアをもつ仮説を用いる方法 この方法では、時刻毎に状態ネットワーク内における最
大スコアの仮説を調べ、その仮説のある状態が無音に対
応するHMM状態である場合が継続した時に、その継続
時間長に応じて無音らしさPs(t)を求める。例え
ば、最大継続時間長を予めtpと設定し、継続時間長が
0〜tp/2の場合に無音らしさPs(t)を「0」に割
り当て、また継続時間長がtp/2〜tpの場合には無音
らしさPs(t)を0〜1の値に線形に割り当てる。(2) Method of Using Hypothesis Having Maximum Score In this method, the hypothesis of the maximum score in the state network is checked at each time, and the state where the hypothesis is present is the HMM state corresponding to silence. Occasionally, silence likeness P s (t) is obtained according to the duration time. For example, set in advance t p the maximum duration, assigned the silence likelihood P s (t) to "0" when the duration time length of 0 to t p / 2, also duration is t p / 2 assign silence likelihood P s (t) linearly to the value of 0 to 1 in the case of ~t p.
【0021】以上のようにして時刻毎の無音らしさPs
(t)を求め、この無音らしさPs(t)が「0」の場
合を音声区間と判断してビーム幅を最大のビーム幅n
maxに設定し、一方、無音らしさPs(t)が「1」の場
合を無音区間と判断してビーム幅を最小のビーム幅n
minに線形に対応させる。そして、このように無音らし
さPs(t)に対応させて設定されたビーム幅を用いて
ビーム探索を行う。このように無音区間におけるビーム
幅を絞り込むことにより、無音区間での認識処理量を削
減することができる。As described above, the silence at each time point P s
(T) is determined, and a case where the silence likeness P s (t) is “0” is determined to be a voice section, and the beam width is set to the maximum beam width n.
max . On the other hand, the case where the likelihood of silence P s (t) is “1” is determined to be a silent section, and the beam width is set to the minimum beam width n.
Make min correspond linearly. Then, a beam search is performed using the beam width set corresponding to the silence likelihood P s (t). By thus narrowing the beam width in the silent section, the amount of recognition processing in the silent section can be reduced.
【0022】続いて、本発明者等が開発した単語グラフ
を用いた大語彙連続音声認識システムに、上記手法を用
いた場合の認識実験の結果について説明する。なお、大
語彙連続音声認識システムについては、文献(野田
他:”単語グラフを用いた大語彙連続音声認識における
近似演算法”,日本音響学会講演論文集,2−6−6,
Mar.1997)に詳しく記載されている。Next, a description will be given of the results of a recognition experiment in the case where the above technique is used in a large vocabulary continuous speech recognition system using a word graph developed by the present inventors. The large vocabulary continuous speech recognition system is described in the literature (Noda et al .: "Approximate Calculation Method in Large Vocabulary Continuous Speech Recognition Using Word Graph", Proceedings of the Acoustical Society of Japan, 2-6-6.
Mar. 1997).
【0023】この実験では、新聞記事の文章の認識を行
った。新聞記事から記号を削除し、形態素解析に基づい
て分割された単位を単語として定義した。このような定
義による単語の種類は589,493種類であり、この
うち最頻出の9212単語を語彙とした。この語彙は、
新聞記事に出現する単語の90%を占めている。また、
同音異義語があるため、読みの種類は7703個となっ
た。この語彙に対応した単語bi-gramを55ヶ月分の学
習用テキストを用いて学習した。この単語bi-gramは、
文頭、文末を考慮したものを含んでいる。In this experiment, the sentences of newspaper articles were recognized. Symbols were deleted from newspaper articles, and the units divided based on morphological analysis were defined as words. There are 589 and 493 types of words according to such a definition, and of these, the most frequently occurring 9212 words were used as the vocabulary. This vocabulary is
It accounts for 90% of the words that appear in newspaper articles. Also,
Since there are homonyms, the number of readings was 7,703. A word bi-gram corresponding to this vocabulary was learned using 55 months of learning text. This word bi-gram is
Includes those considering the beginning and end of sentences.
【0024】評価用の音声データは、5ヶ月分の評価用
テキストのうち、定義した9212単語の語彙セットの
みで構成される文章、つまり未知語なしの文章を選択
し、比較的静かなオフィス環境(空調音、計算機ファン
の音も含む)で収録した音声データのうち、比較的ポー
ズ区間の多い30文(男性4人、女性2人)を選んで用
いた。この30文での全音声データ時間長に対するポー
ズ時間長の割合は平均で22.8%であった。The speech data for evaluation selects a sentence composed of only a defined vocabulary set of 9212 words, that is, a sentence without unknown words, out of the text for evaluation for 5 months. Thirty sentences (four men and two women) with relatively many pause sections were selected and used from the audio data recorded (including air conditioning sounds and computer fan sounds). The ratio of the pause time length to the total voice data time length in these 30 sentences was 22.8% on average.
【0025】なお、上記各無音区間の検出方法における
パラメータについては、フレーム毎のパワー値による方
法では、L=2.0(dB)、tp=0.288(se
c)、最大スコアを持つHMM状態を用いる方法では、
tp=0.192(sec)を用い、最小ビーム幅は10
0、最大ビーム幅は5000と10000の2通りとし
た。As for the parameters in the method for detecting each silent section, in the method using the power value for each frame, L = 2.0 (dB) and t p = 0.288 (se
c) In the method using the HMM state having the largest score,
Using t p = 0.192 (sec), the minimum beam width is 10
0 and the maximum beam width were 5000 and 10000.
【0026】表1及び表2に、このような条件の下での
実験結果を示す。なお、表1は最大ビーム幅が5000
の場合における実験結果であり、表2は最大ビーム幅が
10000の場合における実験結果である。これら表
1,2において、「パワー」、「スコア」は上記無音区
間の検出方法の各々を示し、また「既知」はポーズ情報
が既知の場合(ポーズ区間にラベル付けされたデータを
探索処理に与えた。探索時にはポーズ区間で最小ビーム
幅に設定される。)を示す。「TOP-1」、「WG」は第一
位単語認識率、単語グラフに含まれる最大の単語認識率
をそれぞれ示し、「WGD」は単語グラフ密度を示す。ま
た、「処理量」は計算機でのCPU時間を正規化したも
のである。Tables 1 and 2 show the experimental results under such conditions. Table 1 shows that the maximum beam width is 5000
Table 2 shows the experimental results when the maximum beam width is 10,000. In these Tables 1 and 2, “power” and “score” indicate each of the above silent section detection methods, and “known” indicates that the pause information is known (data labeled in the pause section is used for search processing). During the search, the minimum beam width is set in the pause section.) “TOP-1” and “WG” indicate the first word recognition rate and the maximum word recognition rate included in the word graph, respectively, and “WGD” indicates the word graph density. The "processing amount" is obtained by normalizing the CPU time in the computer.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【0028】これらの表1,2より、試みた2つの無音
区間の検出方法間には大きな差違はなく、若干認識精度
が低下するものの、安定して処理量を減らすことができ
ることを確認することができた。なお、今回評価に用い
た音声データは、連続して発声されている部分が多く、
全体としての処理量削減効果は小さなものとなったが、
全音声データ長に対するポーズ時間長の割合が平均で2
2.8%であることを考えると、このような無音区間の
検出方法によりポーズ区間の処理量を約半分にすること
ができることが分かる。From these Tables 1 and 2, it is confirmed that there is no significant difference between the two methods of detecting silent sections, and that although the recognition accuracy is slightly reduced, the processing amount can be reduced stably. Was completed. Note that the voice data used for the evaluation this time has many portions that are uttered continuously,
Although the overall reduction in processing volume was small,
The ratio of the pause time length to the total audio data length is 2 on average
Considering that it is 2.8%, it can be understood that the processing amount in the pause section can be reduced to about half by such a silent section detection method.
【0029】このように、単語や文節を発語単位とし、
区切りながら認識する方法と、文章を一括して認識する
連続音声認識の中間的な方法として、ポーズ情報に基づ
いて検索のビーム幅の制御を行う方法を提案し、大語彙
連続音声認識で評価を行った。ポーズ区間の検出とビー
ム幅の制御方法に関して2つの方法を試みたところ、若
干認識精度が低下するものの、ポーズ区間の処理量を約
半分にすることができた。As described above, a word or a phrase is used as a speech unit,
We propose a method to control the beam width of the search based on pose information as an intermediate method between continuous speech recognition, which recognizes sentences while separating them and batch recognition of sentences. went. When two methods were tried for the detection of the pause section and the control method of the beam width, the processing amount of the pause section could be reduced to about half, although the recognition accuracy was slightly lowered.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる音
声認識方法によれば、以下のような効果を奏する。 (1)無音区間での認識処理量を少なくすることができ
るため、音声が入力されるまでCPUの負荷がかからな
い。これにより、音声認識を常に動作させておくことが
現実のシステムで可能となり、あえて確定的に音声の始
端や終端を検出する必要がないので、音声の始端や終端
の検出誤りによる認識精度低下を回避することが可能で
あり、かつ発話者が明示的に音声の始端や終端を指定す
る必要がないため、発話者にとっても利便性が向上す
る。 (2)また、連続単語や文章を対象に音声認識を行う際
にも、無音区間で自動的に処理量を抑えることができる
ので、発話者が単語や文節等の区切れを入力したり、音
声区間の自動検出に合わせて、発話者が単語や文節等を
区切って発声する必要もなく、利便性が向上する。この
発明は、単語や文節を発話単位とし、区切りながら認識
を行うする方法と、文章を一括して認識を行う連続音声
認識の中間的な方法であり、以上のように両方の利点が
同時に得られる。As described above, the speech recognition method according to the present invention has the following effects. (1) Since the amount of recognition processing in a silent section can be reduced, the load on the CPU is not applied until a voice is input. As a result, it is possible to always operate speech recognition in a real system, and it is not necessary to detect the start and end of the speech deliberately. Since it is possible to avoid this and the speaker does not need to explicitly specify the start and end of the voice, the convenience for the speaker is improved. (2) Also, when performing speech recognition for a continuous word or sentence, the processing amount can be automatically suppressed in a silent section, so that a speaker can input a break of a word or a phrase, It is not necessary for the speaker to utter words or phrases in accordance with the automatic detection of the voice section, and the convenience is improved. The present invention is an intermediate method between a method of performing recognition while separating words and phrases as speech units and a method of performing continuous speech recognition in which sentences are collectively recognized. As described above, both advantages are simultaneously obtained. Can be
【図1】 従来の音声認識処理の概要を示すブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a conventional speech recognition process.
【図2】 上記図1に示した音声認識処理における状態
ネットワーク図である。FIG. 2 is a state network diagram in the voice recognition processing shown in FIG. 1;
【図3】 上記図1に示した音声認識処理におけるVite
rbi計算を説明するための状態ネットワーク図である。FIG. 3 shows Vite in the voice recognition process shown in FIG.
FIG. 4 is a state network diagram for explaining rbi calculation.
11……入力音声 12……分析処理 13……探索処理 14……認識結果 15……音響モデル 16……文法/言語モデル 21,31,32,33……状態 34,35,36……遷移 11 input voice 12 analysis processing 13 search processing 14 recognition result 15 acoustic model 16 grammar / language model 21, 31, 32, 33 state 34, 35, 36 transition
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−84197(JP,A) 特開 平8−115093(JP,A) 特開 平6−167993(JP,A) 日本音響学会講演論文集 VOL. 1997、秋季1 PAGE89−90「ポーズ 情報に基づいた動的探索制御法の検討」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 15/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-84197 (JP, A) JP-A-8-115093 (JP, A) JP-A-6-167993 (JP, A) Proceedings of the Acoustical Society of Japan VOL. 1997, Fall 1 PAGE 89-90 "Study of Dynamic Search Control Method Based on Pose Information" (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G10L 15/18
Claims (3)
単語リストと、 該単語リスト内に含まれる単語と入力音声との近さを示
す音響スコアを求めるための音響モデルと、該単語リス
ト内に含まれる単語間の接続関係を規定する文法あるい
は言語モデルと、入力音声に対して文法の許容する単語
系列に関する一つあるいは複数の仮説の尤もらしさを、
前記音響モデルと言語モデルに基づいて時刻毎にスコア
として算出する手段とを備え、全ての音声が入力された
時点あるいは入力途中で、最もスコアの高い一つないし
複数の仮説をもって認識結果とする音声認識方法におい
て、 入力音声中の無音らしさに応じて仮説の絞り込み方を制
御することを特徴とする音声認識方法。1. A word list defining a set of words as a unit of recognition, an acoustic model for obtaining an acoustic score indicating a closeness between words included in the word list and input speech, and the word list The grammar or language model that defines the connection relationship between the words contained in the and the likelihood of one or more hypotheses about the word sequence allowed by the grammar for the input speech,
Means for calculating a score at each time based on the acoustic model and the language model, and at or at the time of input of all voices, a voice having one or more hypotheses with the highest score as a recognition result. A speech recognition method, wherein a method of narrowing down hypotheses is controlled according to silence in input speech.
前記無音らしさの検出方法として、入力音声の各時刻の
パワー値が設定した閾値よりも高い状態に継続する時間
に応じて仮説の絞り込み方を制御することを特徴とする
音声認識方法。2. The speech recognition method according to claim 1, wherein
As a method for detecting the likelihood of silence, a method of narrowing down hypotheses is controlled according to a time during which a power value of an input voice at each time is higher than a set threshold.
前記無音らしさの検出方法として、無音と照合している
仮説のスコアが無音以外と照合している仮説のスコアよ
りも高い状態が継続する時間に応じて仮説の絞り込み方
を制御することを特徴とする音声認識方法。3. The speech recognition method according to claim 1, wherein
As a method for detecting the likelihood of silence, it is characterized by controlling the method of narrowing down the hypothesis according to the time during which the state of the score of the hypothesis that is collated with silence is higher than the score of the hypothesis that is collated with non-silence continues. Voice recognition method to be used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24441497A JP3207378B2 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Voice recognition method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24441497A JP3207378B2 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Voice recognition method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH1185180A JPH1185180A (en) | 1999-03-30 |
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ID=17118317
Family Applications (1)
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| JP24441497A Expired - Lifetime JP3207378B2 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Voice recognition method |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4680714B2 (en) * | 2005-08-03 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | Speech recognition apparatus and speech recognition method |
| JP6618884B2 (en) | 2016-11-17 | 2019-12-11 | 株式会社東芝 | Recognition device, recognition method and program |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP24441497A patent/JP3207378B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日本音響学会講演論文集 VOL.1997、秋季1 PAGE89−90「ポーズ情報に基づいた動的探索制御法の検討」 |
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|---|---|
| JPH1185180A (en) | 1999-03-30 |
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