JP7222828B2 - Speech recognition device, speech recognition method and storage medium - Google Patents
Speech recognition device, speech recognition method and storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP7222828B2 JP7222828B2 JP2019116065A JP2019116065A JP7222828B2 JP 7222828 B2 JP7222828 B2 JP 7222828B2 JP 2019116065 A JP2019116065 A JP 2019116065A JP 2019116065 A JP2019116065 A JP 2019116065A JP 7222828 B2 JP7222828 B2 JP 7222828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speaker
- speech recognition
- sample
- speech
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Machine Translation (AREA)
Description
本発明は、複数の話者の音声が混合された音声データについて、個々の音声を認識し、同時に各音声の話者同定をするための音声認識装置及び音声認識方法に関する。 The present invention relates to a speech recognition apparatus and a speech recognition method for recognizing individual speeches in speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed and simultaneously identifying the speaker of each speech.
複数の話者の音声が混合された音声データについて音声認識を行う際には、話者毎に音声(音源)を分離することが考えられる。音源を分離する技術としては、非特許文献1、2が知られている。これらは「音源分離」と呼ばれる。
When performing speech recognition on speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed, it is conceivable to separate the speech (sound source) for each speaker.
分離された音声に対しては音声認識処理を実施することができる。音声認識については広く手段が知られている。代表的な非特許文献として非特許文献3が知られる。 Speech recognition processing can be performed on the separated speech. A wide range of means are known for speech recognition. Non-Patent Document 3 is known as a typical non-patent document.
さらに、分離された音声の話者性を表す特徴量を抽出し、各音声の話者性に応じてクラスタリングすることにより、どの発話者が発話したのかを同定する技術が知られている。これは「話者同定」と呼ばれる。話者同定の技術については広く知られている。話者同定の代表的な非特許文献として非特許文献4が知られる。 Furthermore, there is known a technique for identifying which speaker made an utterance by extracting a feature quantity representing the speaker's character of the separated voices and clustering them according to the speaker's character of each sound. This is called "speaker identification". Techniques for speaker identification are widely known. Non-Patent Document 4 is known as a typical non-patent document for speaker identification.
一方で、事前に発話者のサンプルを得ておき、その発話者のサンプルに近い音声を除去する技術としては特許文献1が知られている。また、発話者のサンプルの声質に近い音声だけを認識する技術として非特許文献5、非特許文献6が知られている。これらは「目標話者音声認識」と呼ばれる。
On the other hand, Patent Document 1 is known as a technique of obtaining a sample of a speaker in advance and removing a voice close to the sample of the speaker. In addition, Non-Patent Document 5 and Non-Patent
複数の話者の音声が混合された音声データについて音声認識と話者同定を行う場合、まず音源分離技術を適用した後に、分離された個々の音声に対して音声認識処理と話者同定処理を実施する方法がある。しかし、この技術では音源分離と音声認識及び話者同定処理が個別に最適化されており、各処理を組み合わせた際の音声認識精度や話者同定精度が悪いという問題がある。 When performing speech recognition and speaker identification on speech data in which the speech of multiple speakers is mixed, first, after applying sound source separation technology, speech recognition processing and speaker identification processing are performed on the separated individual speech. There is a way to do it. However, in this technology, the sound source separation, speech recognition, and speaker identification processes are individually optimized, and there is a problem that the speech recognition accuracy and the speaker identification accuracy are poor when each process is combined.
一方で、上述の目標話者音声認識を利用すると、目標話者を同定しつつ音声認識を精度よく実行できるが、事前に目標話者のサンプルが必要となるという問題がある。 On the other hand, if the above-described target speaker speech recognition is used, speech recognition can be performed accurately while identifying the target speaker, but there is a problem that a sample of the target speaker is required in advance.
このように、複数の話者の音声が混合された音声データについて、音声認識と話者同定を、精度よく、事前の目標話者サンプルも要さずに実施することができる方法が存在しなかった。 Thus, there is no method that can accurately perform speech recognition and speaker identification on speech data in which speeches of multiple speakers are mixed without requiring a target speaker sample in advance. rice field.
本発明は、プロセッサとメモリを有する音声認識装置であって、複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから話者サンプルの初期値として初期話者サンプルを抽出する話者サンプル初期値算出部と、前記話者サンプル初期値算出部が抽出した前記初期話者サンプルに基づいて目標話者音声認識を実施する目標話者音声認識部と、前記目標話者音声認識の実行結果に基づいて再度話者サンプルを抽出して前記初期話者サンプルを更新する話者サンプル更新部と、を有し、前記目標話者音声認識部は、前記話者サンプル更新部で更新された前記話者サンプルに基づいて前記目標話者音声認識を再度実施する。 The present invention is a speech recognition apparatus having a processor and a memory, which receives speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed, and extracts an initial speaker sample from the speech data as an initial value of the speaker sample. A speaker sample initial value calculator, a target speaker speech recognition unit that performs target speaker speech recognition based on the initial speaker sample extracted by the speaker sample initial value calculator, and the target speaker speech recognition. and a speaker sample update unit that extracts speaker samples again based on the execution result of and updates the initial speaker sample, wherein the target speaker speech recognition unit is updated by the speaker sample update unit. The target speaker speech recognition is performed again based on the obtained speaker samples.
したがって、本発明によれば、事前に話者サンプルを必要とせずに、複数の話者の音声データから音声認識と話者同定を、精度よく実施することが可能となる。 Therefore, according to the present invention, speech recognition and speaker identification can be accurately performed from speech data of a plurality of speakers without requiring speaker samples in advance.
本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。 The details of at least one implementation of the subject matter disclosed in this specification are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, aspects, and advantages of the disclosed subject matter will become apparent from the following disclosure, drawings, and claims.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例1を示し、音声認識装置100の一例を示すブロック図である。音声認識装置100は、プロセッサ1と、メモリ2と、ストレージ装置3と、入力装置4と、出力装置5と、ネットワークインタフェース6を含む計算機で構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention and showing an example of a speech recognition device 100. As shown in FIG. A speech recognition apparatus 100 is composed of a computer including a processor 1 , a
メモリ2には、話者サンプル初期値算出部40と、話者サンプル更新部41と目標話者音声認識部42及び収束判定部43がプログラムとしてロードされ、プロセッサ1によって実行される。ストレージ装置3には、各プログラムが利用するデータ等が格納され、本実施例1では、認識用音声データ32と、音響モデル33と、言語モデル34と、話者特徴量抽出用モデル35が格納される。
A speaker sample initial
入力装置4は、マウスやキーボードあるいはタッチパネルなどで構成される。出力装置5は、ディスプレイなどで構成される。ネットワークインタフェース6は、図示しないネットワークに接続される。
The input device 4 is composed of a mouse, a keyboard, a touch panel, or the like. The output device 5 is configured by a display or the like. The
プロセッサ1は、各機能部のプログラムに従って処理することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ1は、目標話者音声認識プログラムに従って処理することで目標話者音声認識部42として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ1は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。
The processor 1 operates as a functional unit that provides a predetermined function by processing according to the program of each functional unit. For example, the processor 1 functions as the target speaker
音声認識装置100の各機能を実現するプログラム、テーブル等の情報は、ストレージ装置3や不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等の記憶デバイス、又は、ICカード、SDカード、DVD等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。 Information such as programs and tables that realize each function of the speech recognition apparatus 100 is stored in storage devices such as the storage device 3, nonvolatile semiconductor memory, hard disk drive, SSD (Solid State Drive), IC card, SD card, and DVD. It can be stored in a computer-readable non-transitory data storage medium such as.
図2は音声認識装置100の処理の一例を示す図である。本実施例では、予め認識用音声データ32がストレージ装置3に格納されている例を示す。ここで認識用音声データ32は、複数の話者の音声が混在する音声データである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of processing of the speech recognition apparatus 100. As shown in FIG. In this embodiment, an example in which
まず、話者サンプル初期値算出部40が、認識用音声データ32を受け取り、当該音声に含まれる話者を含むと期待される話者サンプル(音声サンプル)の初期値(以下、初期話者サンプル203)を生成する(ステップ202)。話者サンプル初期値算出部40では、当該音声に含まれる話者数に応じた初期話者サンプル203が生成される。
First, the speaker sample
認識用音声データ32に含まれる話者数は、当該音声認識装置100のユーザが入力してもよいし、自動で推定することもできる。話者サンプル初期値算出部40の処理の詳細については図5に後述する。
The number of speakers included in the
続いて、目標話者音声認識部42が、初期話者サンプル203と同一の話者の音声のみが認識されるように、前記認識用音声データ32の音声認識を行う(ステップ204)。これにより、初期話者サンプル203に対応する音声認識結果206が得られる。
Subsequently, the target speaker
ここで目標話者音声認識部42が出力する音声認識結果206には、音声の発話内容をテキストに書き起こした情報と、各音声の始端(開始)時刻及び終端(終了)時刻が含まれる。目標話者音声認識部42の構成や処理の詳細については図3及び図4に後述する。
Here, the
続いて、収束判定部43が、処理を終了するか否かについて、所定の収束条件に基づいて判定する(ステップ207)。この処理は、初回では必ずNoと判定される。
Subsequently, the
収束判定部43は、2回目以降の判定では、例えば、ひとつ前の繰り返しにおける音声認識結果206と、最新の音声認識結果206の文字列の一致度が所定の閾値以上であれば収束判定の結果がYesであると判定することができる。もしくは、収束判定部43が所定の回数呼び出された場合にはYesと判定するような処理を導入してもよい。
In the second and subsequent determinations, the
収束判定部43の判定結果がNoであった場合、話者サンプル更新部41が実行され、更新された話者サンプル209が生成される(ステップ208)。話者サンプル更新部41における処理の詳細について図6で後述する。
If the determination result of the
更新された各話者サンプル209は目標話者音声認識部42へ入力され、再び目標話者音声認識処理が実行される(204)。以下、収束判定部43がYesと判定するまで上記の処理が繰り返され、Yesと判定された場合に、各話者ごとの音声認識結果211が出力される。
Each updated
なお、上記では収束判定部43を独立した処理部として説明したが、これに限定されるものではなく、目標話者音声認識部42の一部として実装してもよい。
Although the
図3は、目標話者音声認識部42の構成要素の一例を示している。目標話者音声認識部42は音声特徴量算出部10と、話者特徴量算出部20と、デコード部316からなり、音響モデル33と言語モデル34が演算に利用される。
FIG. 3 shows an example of components of the target speaker
音響モデル33は、ニューラルネットワークで算出された音素の出力確率分布を含む数学モデルである。音響モデル33は、例えばニューラルネットワークで構成されており、音声特徴量303を受け取る入力層304と、話者特徴量315を受け取る入力層309を有する。
The
また、音響モデル33の出力層308からは、HMM(Hidden Markov Model:隠れマルコフモデル)の各状態の出力確率分布が算出される。目標話者音声認識の場合、話者サンプル209(又は初期話者サンプル203)と同一話者の音素確率が出力されるようにネットワークパラメータが学習されている。この学習方法については前記非特許文献6などに開示された方法を利用することができる。
Also, from the
言語モデル34は、音素や単語等のシンボル系列で構成される。デコード部316は音響モデル33から出力された音素の確率と、言語モデル34から算出される言語スコアを用いて、最も確率の高い単語列を認識結果のテキストとして出力する。
The
音響モデル33で利用されるネットワークとしては、例えば、RNN(Recurrent Neural Network)やLSTM(Long short-term memory)を用いることができる。もしくは、DNN(Deep Neural Network:ディープニューラルネットワーク)であってもよい。
As a network used in the
なお、図3では隠れ層として、ブロック305、ブロック306、ブロック307、ブロック310、ブロック311を設定しているが、この構成に限定するものではなく、所望の構成のネットワークを利用することができる。
Although
なお、音響モデル33と言語モデル34を一体化し、音声データから文字列を予測するひとつのニューラルネットワークを用いることもできる。この場合、ニューラルネットワークの出力は音素確率ではなく文字列となる。音声特徴量303を受け取る入力層304と、話者特徴量315を受け取る入力層309については同一である。
It is also possible to integrate the
図4は、目標話者音声認識部42で行われる処理の一例を示す。この処理は、図2のステップ202で行われる処理である。
FIG. 4 shows an example of processing performed by the target speaker
まず、目標話者音声認識部42は、認識用音声データ32を受け付け(ステップ401)、音声特徴量算出部10が認識用音声データ32の音声特徴量303を算出する(ステップ402)。
First, the target speaker's
音声特徴量算出部10が出力する音声特徴量303は、例えば、入力された認識用音声データ32をFFT(Fast Fourier Transform)で処理し、FFTの処理結果に基づいてMFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient:メル周波数ケプストラム係数)を計算する。そして、音声特徴量算出部10は所定の時間区間(例えば、10msec)の単位(フレーム)でMFCCの差分を算出して音声特徴量303とすることができる。なお、認識用音声データ32の音声特徴量303については、上記に限定されるものではなく周知又は公知の手法を適用すればよい。
The
また、目標話者音声認識部42は、ステップ401と並列的に目標話者の話者サンプル209(又は初期話者サンプル203)を受け付け(ステップ403)、話者特徴量算出部20が、当該話者サンプル209(又は初期話者サンプル203)から話者特徴量315を算出する(ステップ404)。
In parallel with
なお、目標話者音声認識部42が受け付ける話者サンプルは、新たな話者の場合には話者サンプル初期値算出部40が算出した初期話者サンプル203を受け付け、既出の話者の場合には話者サンプル更新部41で更新された話者サンプル209を受け付ける。
The speaker sample received by the target speaker
話者特徴量算出部20が出力する話者特徴量315は、例えば、入力された前記話者サンプル209をFFTで処理し、FFTの処理結果に基づいてMFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient:メル周波数ケプストラム係数)を計算し、所定の時間区間(例えば、10msec)の単位(フレーム)で差分を算出する。そして、話者特徴量算出部20は、さらに当該MFCCと事前に計算されたGaussian Mixture Modelを用いてi-vectorを計算することで話者特徴量315を算出することができる。
The
i-vectorの算出方法としては、公知又は周知の手法を適用すればよく、例えば、"Front-end factor analysis for speaker verification."(Dehak, Najim, et al. IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing 19.4 (2010): 788-798.)に記載があり、広く知られている。なお、話者特徴量315については、上記に限定されるものではなく他の周知又は公知の手法を適用してもよい。
As a method for calculating i-vector, a known or well-known method may be applied. For example, "Front-end factor analysis for speaker verification." Processing 19.4 (2010): 788-798.) and is widely known. Note that the
最後に、デコード部316が、音声特徴量303と話者特徴量315に基づいて音響モデル33から出力された音素の確率と、言語モデル34から算出される言語スコアを用いて、最も確率の高い単語列を認識結果のテキストとして出力する(ステップ405)。
Finally, the
これにより、認識用音声データ32に含まれる複数の音声のうち、話者サンプル209(又は初期話者サンプル203)の話者と同一の話者の音声のみがテキストに書き起こされる。書き起こしには発話ごとの始端時刻と終端時刻が含まれる。
As a result, only the voice of the same speaker as the speaker sample 209 (or the initial speaker sample 203) among the multiple voices included in the
なお、上記ではステップ401、402とステップ403、404を並列して実行する例を示したが、これに限定されるものではなく、シーケンシャルに実行するようにしてもよい。
In the above example, steps 401 and 402 and
図5は話者サンプル初期値算出部40で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図2のステップ202で行われる。
FIG. 5 is a flow chart showing an example of processing performed by the speaker sample
まず、話者サンプル初期値算出部40は、認識用音声データ32を受け取り(ステップ501)、続いて認識用音声データ32を複数の音声区間に分割する(ステップ502)。
First, the speaker sample
本実施例では、規定の音声長(例えば2秒など)に自動分割する方法や、音量が小さいところを無音と仮定し、音量が小さいところで分割する方法などを利用することができる。 In the present embodiment, it is possible to use a method of automatically dividing into specified audio lengths (for example, 2 seconds), a method of assuming silence when the volume is low, and dividing when the volume is low.
続いて、話者サンプル初期値算出部40は、分割された各音声データから話者特徴量315を算出する(ステップ503)。本実施例の話者特徴量315は、目標話者音声認識部42で利用されている話者特徴量算出部20(図3参照)と同一のものを利用してもよいし、異なるものを利用しても構わない。
Subsequently, the speaker sample initial
最後に、話者サンプル初期値算出部40は、分割された各音声区間ごとに算出された話者特徴量315をクラスタリングする(ステップ504)。話者サンプル初期値算出部40は、同一クラスと判定された話者特徴量315に対応する音声の全てもしくは所定の一部を初期話者サンプル203として出力する。本実施例で利用するクラスタリング処理は、例えば、K-means法や凝集的クラスタリング法など公知又は周知の手法を利用することができる。
Finally, the speaker sample
また、話者サンプル初期値算出部40では、認識用音声データ32の全てを用いるのではなく、一部分のみを用いることが可能である。例えば、認識用音声データ32の前半10%を利用する、もしくは冒頭1分のみを利用することなどが考えられる。このようにすることにより、発話全体を用いるより処理を軽量化できる。
In addition, the speaker sample
さらには、利用する音声データの設定を、図10のようなGUIでユーザに指定させることもできる。図10は、話者サンプル初期値算出部40で行われる音声認識と話者同定のパラメータを受け付けるGUIの一例を示す図である。
Furthermore, it is also possible to allow the user to specify settings for audio data to be used using a GUI such as that shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of a GUI for receiving parameters for speech recognition and speaker identification performed by the speaker sample
図10に示すGUIではデータ入力部1001により、音声認識装置100のユーザは、初期話者検出を認識用音声データ32のうち全体の何パーセントを用いて実施するのかを指定することができる。
In the GUI shown in FIG. 10, the
上記処理によって、話者サンプル初期値算出部40は、新たな話者の音声データを初期話者サンプル203として出力し、目標話者音声認識部42へ入力する。
Through the above processing, the speaker sample initial
図6は、話者サンプル更新部41で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図2のステップ208で行われる。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of processing performed by the speaker
話者サンプル更新部41は、認識用音声データ32を受け取る(ステップ601)。同時に、目標話者音声認識部42の認識結果を受け取り(ステップ602)、話者ごとに、他の話者と発話の重複がない認識用音声データ32の区間を算出する(ステップ603)。
The speaker
ステップ603は、音声認識結果に含まれる発話ごとの始端時刻及び終端時刻の情報を用いれば容易に算出できる。最後に、ステップ603で得られた区間情報に基づいて認識用音声データ32を分割したものの全て、もしくは一部を、更新された話者サンプル209として出力する(604)。上記処理は、話者の数まで繰り返して実行される。なお、上記では、ステップ601とステップ602、603の処理を並列的に実行する例を示したがこれに限定されるものではなく、シーケンシャルに実行してもよい。
Step 603 can be easily calculated by using the information on the start time and end time of each utterance included in the speech recognition result. Finally, all or part of the segmented
なお、話者サンプル更新部41において、認識用音声データ32から発話の重複のない区間を算出する代わりに、目標話者音声認識部42の出力結果に含まれる信頼度を用いることもできる。
The speaker
この場合、話者サンプル更新部41は、ある音声区間に対し、話者サンプル209を生成する対象話者を目標とした目標話者音声認識部42で算出された信頼度をxtgtとし、それ以外の話者を目標として目標話者音声認識部42で算出された信頼度を話者iに対してxiとすると、当該区間の重み係数を次式で算出する。
In this case, the speaker
上記重み係数は、信頼度が0~1の場合、話者iの信頼度xiを1から差し引いた値と、信頼度xtgtとのうち小さい値が設定される。 When the reliability is between 0 and 1, the weighting factor is set to the smaller value of the value obtained by subtracting the reliability x i of speaker i from 1 and the reliability x tgt .
話者サンプル更新部41は、上記式から算出した重み係数を付加した話者サンプル209を生成することもできる。この場合、目標話者音声認識部42では、話者特徴量315を当該重み係数に従った重み付き平均などにより算出することにより、当該重み係数に従った目標話者音声認識を実行することができる。
The speaker
なお、話者サンプル更新部41が算出する信頼度xtgtは、対象とする話者の確からしさを示す値であり、例えば、「Finding consensus in speech recognition: word error minimization and other applications of confusion networks」(L. Mangu, E. Brill, A. Stolcke、Computer Speech & Language、Volume 14, Issue 4, October 2000, Pages 373-400)等の周知又は公知の手法を適用することができる。
Note that the reliability x tgt calculated by the speaker
また、上記式において、対象以外の話者を目標として目標話者音声認識部42で算出された信頼度xiから1-max(xi)を、話者の単一性を示す値(単一話者度)として算出して利用することができる。この単一話者度を、上記重み係数として話者サンプル209に付加するようにしてもよい。
In the above equation, 1-max(x i ) from the reliability x i calculated by the target speaker
以上の一連の処理により、音声認識装置100は、認識用音声データ32に含まれる発話から、初期話者サンプル203を抽出して目標話者音声認識部42を実行し、さらに目標話者音声認識の結果に基づいて初期話者サンプル203を更新する話者サンプル209を生成し、更新後の話者サンプル209で目標話者音声認識部42を実行する。
Through the series of processes described above, the speech recognition apparatus 100 extracts the
これにより、事前に初期話者サンプル203を必要とせずに、複数の話者の音声から音声認識と話者同定を、高精度で実現することが可能となる。
As a result, speech recognition and speaker identification can be realized with high accuracy from the speech of a plurality of speakers without requiring the
図7は、本発明の実施例2を示し、補助出力を有する目標話者音声認識部42を利用する処理の一例を示す。図8は、補助出力を有する目標話者音声認識部42の構成を示す。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, showing an example of processing using the target speaker
まず、補助出力を有する目標話者音声認識部42について図8に基づいて説明する。実施例2の目標話者音声認識部42の構成は、前記実施例1の図3で示した目標話者音声認識部42とほぼ同じであるが、音響モデル33のネットワークに補助出力を算出するための隠れ層801と出力層802が追加された点が異なる。
First, the target speaker
出力層802からは目標話者の話者サンプル(音声サンプル)の話者以外の話者に対する音素確率が算出される。この音素確率と、言語モデル34から得られる言語スコアの組み合わせが最も高くなる単語列を出力することで、話者サンプルの話者以外の音声認識結果を得ることができる(ブロック803)。なお、補助出力に関わるネットワーク構成は、図示した以外にも所望の構成をとることができる。
From the
続いて、図7に従って処理の流れを説明する。まず、話者サンプル初期値算出部40が、認識用音声データ32を受け取り、当該音声に含まれる話者を含むと期待される初期話者サンプル702を生成する。
Next, the flow of processing will be described according to FIG. First, the speaker sample
話者サンプル初期値算出部40の処理の流れは実施例1と同一であるが、本実施例では、話者1名の初期話者サンプル702だけ生成すればよい。例えば、話者サンプル初期値算出部40で算出された初期話者サンプル702のうち、音声長が最も長い話者だけを選ぶことなどが可能である。
The processing flow of the speaker sample
続いて、補助出力を有する目標話者音声認識部42が、初期話者サンプル702と同一の話者の音声(図における話者A)と、それ以外の話者の音声(図における補助出力)についてそれぞれ音声認識結果705を出力する。ここで認識結果は発話ごとの始端時刻及び終端時刻の情報を含む。
Subsequently, the target speaker
続いて、収束判定部43は、処理の終了について所定の収束条件を満足したか否かを判定する(ステップ706)。この処理は初回では必ずNoと判定される。2回目以降は、例えば、ひとつ前の繰り返しにおける音声認識結果705と、最新の音声認識結果705の文字列の一致度が所定の閾値以上であれば収束判定の結果がYesであると判定することができる。もしくは、収束判定処理が所定の回数呼び出された場合にはYesと判定するような処理を導入してもよい。
Subsequently, the
収束判定部43の判定結果がNoであった場合、話者サンプル更新部41が実行され、更新された話者サンプル708が生成される。話者サンプル更新部41における処理は図6と同一であるが、補助出力から得られる始端時刻及び終端情報を用いて話者が重複していない区間を算出する点が異なる。換言すれば、当該区間は、単一の話者が発話している区間となる。
If the determination result of the
更新された各話者サンプル708に基づいて、再び目標話者音声認識703が実行される。以下、収束判定処理(706)でYesと判定するまで処理が繰り返され、Yesと判定された場合に、各話者ごとの音声認識結果が出力される。
Based on each updated
以上の処理により、音声認識装置100は、認識用音声データ32に含まれる発話から、話者サンプルと同一の話者の音声と、話者サンプルの話者以外の音声を精度よく認識することができる。これにより、事前に話者サンプルを必要とせずに、複数の話者の音声から音声認識と話者同定を、高精度で実現することが可能となる。
With the above processing, the speech recognition apparatus 100 can accurately recognize the speech of the same speaker as the speaker sample and the speech of a speaker other than the speaker sample from the speech included in the
図9は、実施例3を示し、音声認識装置100で行われる音声認識と話者同定の一例を示す図である。 FIG. 9 shows the third embodiment and shows an example of speech recognition and speaker identification performed by the speech recognition apparatus 100. In FIG.
実施例3の音声認識装置100は、実施例2と同様に補助出力を有する目標話者音声認識部42を用いているが、認識用音声データ32の全体を利用するのではなく、所定のブロック単位で認識用音声データ32の処理を行うことで、逐次的に認識結果を出力する例を示す。
The speech recognition apparatus 100 of the third embodiment uses the target speaker's
まず、話者サンプル初期値算出部40が、認識用音声データ32を受け取り(901)、当該音声に含まれる話者を含むと期待される初期話者サンプル902を生成する。この処理は基本的に実施例2と同一であるが、認識用音声データ32の全てを用いるのではなく、冒頭から所定の区間のみを用いる点が異なる。
First, the speaker sample
本実施例で所定の区間とは、例えば認識用音声データ32の始端時刻から、音声のパワー(例えば、dB)が所定の閾値を超えた後(音声が発せられたと想定される)、所定の閾値以下であった時間が一定値以上となるまで(無音と想定される)の区間を利用することができる。もしくは、認識用音声データ32の冒頭から、事前に設定された長さ(時間)の区間を用いてもよい。
In this embodiment, the predetermined interval is, for example, after the voice power (for example, dB) exceeds a predetermined threshold (assumed that the voice is uttered) from the start time of the
続いて、補助出力を有する目標話者音声認識部42が、初期話者サンプル902と同一の話者の音声(図中話者A)と、それ以外の話者の音声(図における補助出力)について、冒頭から所定の区間のみ認識結果904を出力する(903)。ここで認識結果は発話ごとの始端時刻及び終端時刻の情報を含む。
Subsequently, the target speaker
続いて、話者サンプル更新部41が実行され(905)、更新された話者サンプル906が生成される。この処理は実施例2と同一であるが、認識用音声データ32の全てを用いるのではなく、上述のように冒頭から所定の区間のみを用いる点が異なる。
Subsequently, the speaker
更新された各話者サンプル906に基づいて、再び目標話者音声認識部42が稼働する(907)。ここでは、認識用音声データ32のうち、一つ前のステップで処理された時刻から所定の区間のみに対して音声認識が実行される(908)。すなわち、目標話者音声認識部42は、音声認識の対象区間のうち、未認識区間の先頭から所定の区間について目標話者音声認識を実行する。
Based on the updated
以下、認識用音声データ32の終端時刻に達するまで、話者サンプル906の更新と、目標話者音声認識が繰り返される。
Thereafter, updating of the
以上の一連の処理により、認識用音声データ32の始端から逐次的に音声認識と話者同定を実施することが可能となる。これにより、事前に話者サンプルを必要とせずに、複数の話者の音声から音声認識と話者同定を、高精度で実現することが可能となる。
Through the series of processes described above, speech recognition and speaker identification can be performed sequentially from the beginning of the
なお、実施例2と実施例3において、認識用音声データ32の冒頭から所定の区間を前記実施例1の図10に示したようなGUIでユーザに指定させることもできる。本実施例は方式指定部1002により、認識用音声データ32の全体を用いる実施例2と、認識用音声データ32を逐次的に認識する実施例3を選択することが可能となる。
In the second and third embodiments, it is also possible to allow the user to designate a predetermined section from the beginning of the speech data for
<結び>
以上のように、上記実施例1~3の音声認識装置は、以下のような構成とすることができる。
<Conclusion>
As described above, the speech recognition apparatuses of the first to third embodiments can be configured as follows.
(1)プロセッサ(1)とメモリ(2)を有する音声認識装置(100)であって、複数の話者の音声が混合された音声データ(32)を受け付けて、前記音声データ(32)から話者サンプルの初期値を初期話者サンプル(203)として抽出する話者サンプル初期値算出部(40)と、前記話者サンプル初期値算出部(40)が抽出した初期話者サンプル(203)に基づいて目標話者音声認識を実施する目標話者音声認識部(42)と、前記目標話者音声認識の実行結果に基づいて再度話者サンプル(209)を抽出して前記初期話者サンプル(203)を更新する話者サンプル更新部(41)と、を有し、前記目標話者音声認識部(42)は、前記話者サンプル更新部(41)が更新した話者サンプル(209)に基づいて前記目標話者音声認識を再度実施する。 (1) A speech recognition device (100) having a processor (1) and a memory (2), which receives speech data (32) in which speeches of a plurality of speakers are mixed, and from said speech data (32) A speaker sample initial value calculation unit (40) for extracting an initial value of a speaker sample as an initial speaker sample (203), and an initial speaker sample (203) extracted by the speaker sample initial value calculation unit (40) a target speaker speech recognition unit (42) for performing target speaker speech recognition based on the target speaker speech recognition, and a speaker sample (209) is extracted again based on the execution result of the target speaker speech recognition to obtain the initial speaker sample (203), and the target speaker speech recognition unit (42) updates the speaker sample (209) updated by the speaker sample update unit (41). re-perform the target speaker speech recognition based on .
上記構成により、音声認識装置100は、認識用音声データ32に含まれる発話から、初期話者サンプル203が抽出されて目標話者音声認識部42を実行し、さらに目標話者音声認識の結果に基づいて初期話者サンプル203を更新する話者サンプル209を生成し、更新後の話者サンプル209で目標話者音声認識部42を実行する。
With the above configuration, the speech recognition apparatus 100 extracts the
これにより、音声認識装置100は、事前に初期話者サンプル203を必要とせずに、複数の話者の音声から音声認識と話者同定を、高精度で実現することが可能となる。
As a result, the speech recognition apparatus 100 does not require the
(2)上記(1)に記載の音声認識装置(100)であって、前記目標話者音声認識部(42)と前記話者サンプル更新部(41)は、所定の収束条件を満たすまで繰り返し実行される。 (2) In the speech recognition apparatus (100) according to (1) above, the target speaker speech recognition unit (42) and the speaker sample update unit (41) repeat until a predetermined convergence condition is satisfied. executed.
上記構成により、話者サンプル更新部41は、収束判定部43で所定の条件が満たされるまで話者サンプル209の更新が繰り返され、更新された話者サンプル209で目標話者音声認識を実行することで、音声認識と話者同定を高精度で実現することが可能となる。
With the above configuration, the speaker
(3)上記(1)に記載の音声認識装置(100)であって、前記話者サンプル更新部(41)は、前記目標話者音声認識の実行結果から単一の話者が発話している区間を抽出して前記話者サンプル(209)を更新する。 (3) In the speech recognition apparatus (100) according to (1) above, the speaker sample update unit (41) updates the target speaker's speech recognition execution result by a single speaker. The speaker sample (209) is updated by extracting the interval where the speaker is present.
上記構成により、他の話者の発話がない区間から対象の話者サンプルを抽出することで、高精度の話者サンプル209を生成することができる、
With the above configuration, it is possible to generate a highly
(4)上記(1)に記載の音声認識装置(100)であって、前記話者サンプル更新部(41)は、目標話者音声認識の信頼度を算出し、当該信頼度に基づく重み係数を算出し、当該重み係数を前記話者サンプル(209)に付加する。 (4) In the speech recognition apparatus (100) according to (1) above, the speaker sample updating unit (41) calculates the reliability of target speaker speech recognition, and weights a weighting factor based on the reliability. is calculated and the weighting factor is added to the speaker sample (209).
上記構成により、目標話者音声認識部42では、話者特徴量315を当該重み係数に従った重み付き平均などにより算出することにより、当該重み係数に従った目標話者音声認識を実行することができる。
With the above configuration, the target speaker's
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above embodiments are described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. In addition, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, addition, deletion, or replacement of other configurations for a part of the configuration of each embodiment can be applied singly or in combination.
また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing them in an integrated circuit. Further, each of the above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in recording devices such as memories, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected.
1 プロセッサ
2 メモリ
3 ストレージ装置
4 入力装置
5 出力装置
10 音声特徴量算出部
20 話者特徴量抽出部
32 認識用音声データ
33 音響モデル
34 言語モデル
35 話者特徴量抽出用モデル
40 話者サンプル初期値算出部
41 話者サンプル更新部
42 目標話者音声認識部
1
Claims (9)
複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから話者サンプルの初期値として初期話者サンプルを抽出する話者サンプル初期値算出部と、
前記話者サンプル初期値算出部が抽出した初期話者サンプルに基づいて目標話者音声認識を実施する目標話者音声認識部と、
前記目標話者音声認識の実行結果に基づいて再度話者サンプルを抽出して前記初期話者サンプルを更新する話者サンプル更新部と、を有し、
前記目標話者音声認識部は、
前記話者サンプル更新部で更新された前記話者サンプルに基づいて前記目標話者音声認識を再度実施することを特徴とする音声認識装置。 A speech recognition device having a processor and a memory,
a speaker sample initial value calculation unit that receives voice data in which voices of a plurality of speakers are mixed, and extracts an initial speaker sample from the voice data as an initial value of the speaker sample;
a target speaker speech recognition unit that performs target speaker speech recognition based on the initial speaker sample extracted by the speaker sample initial value calculation unit;
a speaker sample updating unit that re-extracts speaker samples based on execution results of the target speaker speech recognition and updates the initial speaker samples;
The target speaker speech recognition unit,
A speech recognition apparatus, wherein the target speaker's speech recognition is performed again based on the speaker sample updated by the speaker sample updating unit.
前記目標話者音声認識部と前記話者サンプル更新部は、所定の収束条件を満たすまで繰り返し実行されることを特徴とする音声認識装置。 The speech recognition device according to claim 1,
A speech recognition apparatus, wherein the target speaker speech recognition unit and the speaker sample update unit are repeatedly executed until a predetermined convergence condition is satisfied.
前記話者サンプル更新部は、
前記目標話者音声認識の実行結果から単一の話者が発話している区間を抽出して前記話者サンプルを更新することを特徴とする音声認識装置。 The speech recognition device according to claim 1,
The speaker sample update unit includes:
A speech recognition apparatus, wherein a section in which a single speaker speaks is extracted from the execution result of the speech recognition of the target speaker, and the speaker sample is updated.
前記話者サンプル更新部は、
目標話者音声認識の信頼度を算出し、当該信頼度に基づく重み係数を算出し、当該重み係数を前記話者サンプルに付加することを特徴とする音声認識装置。 The speech recognition device according to claim 1,
The speaker sample update unit includes:
1. A speech recognition apparatus, comprising: calculating a reliability of speech recognition of a target speaker; calculating a weighting factor based on the reliability; and adding the weighting factor to the speaker sample.
前記音声認識装置が、複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから話者サンプルの初期値を初期話者サンプルとして抽出する話者サンプル初期値算出ステップと、
前記音声認識装置が、抽出された前記初期話者サンプルに基づいて目標話者音声認識を実施する目標話者音声認識ステップと、
前記音声認識装置が、前記目標話者音声認識の実行結果に基づき再度話者サンプルを抽出して前記初期話者サンプルを更新する話者サンプル更新ステップと、を含み、
前記目標話者音声認識ステップは、
前記話者サンプル更新ステップで更新された前記話者サンプルに基づいて前記目標話者音声認識を再度実施することを特徴とする音声認識方法。 A speech recognition method for a speech recognition device having a processor and a memory, comprising:
a speaker sample initial value calculation step in which the speech recognition device receives speech data in which speeches of a plurality of speakers are mixed, and extracts an initial speaker sample initial value from the speech data as an initial speaker sample;
a target speaker speech recognition step in which the speech recognizer performs target speaker speech recognition based on the extracted initial speaker sample;
a speaker sample update step in which the speech recognition device re-extracts speaker samples based on execution results of the target speaker speech recognition and updates the initial speaker samples;
The target speaker speech recognition step includes:
A speech recognition method, wherein the target speaker speech recognition is performed again based on the speaker samples updated in the speaker sample update step.
前記目標話者音声認識ステップと前記話者サンプル更新ステップは、所定の収束条件を満たすまで繰り返し実行されることを特徴とする音声認識方法。 A speech recognition method according to claim 5,
The speech recognition method, wherein the target speaker speech recognition step and the speaker sample update step are repeatedly executed until a predetermined convergence condition is satisfied.
前記話者サンプル更新ステップは、
前記目標話者音声認識の実行結果から単一の話者が発話している区間を抽出して前記話者サンプルを更新することを特徴とする音声認識方法。 A speech recognition method according to claim 5,
The speaker sample update step includes:
A speech recognition method comprising: extracting a section in which a single speaker is speaking from the result of execution of the target speaker's speech recognition, and updating the speaker sample.
前記話者サンプル更新ステップは、
前記目標話者音声認識の信頼度を算出し、当該信頼度に基づく重み係数を算出し、当該重み係数を前記話者サンプルに付加することを特徴とする音声認識方法。 A speech recognition method according to claim 5,
The speaker sample update step includes:
A speech recognition method, comprising calculating a reliability of the speech recognition of the target speaker, calculating a weighting factor based on the reliability, and adding the weighting factor to the speaker sample.
複数の話者の音声が混合された音声データを受け付けて、前記音声データから話者サンプルの初期値を初期話者サンプルとして抽出する話者サンプル初期値算出ステップと、
抽出された前記初期話者サンプルに基づいて目標話者音声認識を実施する目標話者音声認識ステップと、
前記目標話者音声認識の実行結果に基づき再度話者サンプルを抽出して前記初期話者サンプルを更新する話者サンプル更新ステップと、を含み、
前記目標話者音声認識ステップは、
前記話者サンプル更新ステップで更新された前記話者サンプルに基づいて前記目標話者音声認識を再度前記計算機に実行させるためのプログラムを格納した非一時的な計算機読み取り可能な記憶媒体。 A computer having a processor and a memory, and a storage medium storing a program for executing speech recognition,
a speaker sample initial value calculation step of receiving voice data in which voices of a plurality of speakers are mixed, and extracting initial values of speaker samples from the voice data as initial speaker samples;
a target speaker speech recognition step of performing target speaker speech recognition based on the extracted initial speaker sample;
a speaker sample update step of re-extracting speaker samples based on the target speaker speech recognition execution result and updating the initial speaker samples;
The target speaker speech recognition step includes:
A non-temporary computer-readable storage medium storing a program for causing the computer to re-execute the target speaker speech recognition based on the speaker samples updated in the speaker sample updating step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019116065A JP7222828B2 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Speech recognition device, speech recognition method and storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019116065A JP7222828B2 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Speech recognition device, speech recognition method and storage medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021001988A JP2021001988A (en) | 2021-01-07 |
| JP7222828B2 true JP7222828B2 (en) | 2023-02-15 |
Family
ID=73994253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019116065A Active JP7222828B2 (en) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Speech recognition device, speech recognition method and storage medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7222828B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102560019B1 (en) * | 2021-01-15 | 2023-07-27 | 네이버 주식회사 | Method, computer device, and computer program for speaker diarization combined with speaker identification |
| JP7655798B2 (en) * | 2021-06-25 | 2025-04-02 | 株式会社日立製作所 | Speech activity detection device, speech activity detection method, and speech activity detection device program |
| KR102912207B1 (en) * | 2022-12-19 | 2026-01-15 | 네이버 주식회사 | Method and system for speaker diarization |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009020461A (en) | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Yamaha Corp | Voice processing device and program |
| JP2010032792A (en) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Speech segment speaker classification device and method therefore, speech recognition device using the same and method therefore, program and recording medium |
-
2019
- 2019-06-24 JP JP2019116065A patent/JP7222828B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009020461A (en) | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Yamaha Corp | Voice processing device and program |
| JP2010032792A (en) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Speech segment speaker classification device and method therefore, speech recognition device using the same and method therefore, program and recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021001988A (en) | 2021-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xiong et al. | Toward human parity in conversational speech recognition | |
| McAuliffe et al. | Montreal forced aligner: Trainable text-speech alignment using kaldi. | |
| JP4351385B2 (en) | Speech recognition system for recognizing continuous and separated speech | |
| Bezoui et al. | Feature extraction of some Quranic recitation using mel-frequency cepstral coeficients (MFCC) | |
| US20110119051A1 (en) | Phonetic Variation Model Building Apparatus and Method and Phonetic Recognition System and Method Thereof | |
| JP2017513047A (en) | Pronunciation prediction in speech recognition. | |
| KR20050082253A (en) | Speaker clustering method and speaker adaptation method based on model transformation, and apparatus using the same | |
| Upadhyaya et al. | Continuous Hindi speech recognition model based on Kaldi ASR toolkit | |
| Stan et al. | ALISA: An automatic lightly supervised speech segmentation and alignment tool | |
| JP7604460B2 (en) | Systems and methods for adapting human speaker embeddings to speech synthesis | |
| CN112074903A (en) | System and method for tone recognition in spoken language | |
| JP7222828B2 (en) | Speech recognition device, speech recognition method and storage medium | |
| CN112420021A (en) | Learning method, speaker recognition method, and recording medium | |
| JP4758919B2 (en) | Speech recognition apparatus and speech recognition program | |
| Chuctaya et al. | Isolated automatic speech recognition of Quechua numbers using MFCC, DTW and KNN | |
| KR20210081166A (en) | Spoken language identification apparatus and method in multilingual environment | |
| US11580989B2 (en) | Training method of a speaker identification model based on a first language and a second language | |
| JP6487650B2 (en) | Speech recognition apparatus and program | |
| Meftah et al. | A comparative study of different speech features for arabic phonemes classification | |
| Metze et al. | Fusion of acoustic and linguistic features for emotion detection | |
| JP4791857B2 (en) | Utterance section detection device and utterance section detection program | |
| JP2012053218A (en) | Sound processing apparatus and sound processing program | |
| Thalengala et al. | Study of sub-word acoustical models for Kannada isolated word recognition system | |
| KR20090061566A (en) | Microphone array based speech recognition system and target speech extraction method in the system | |
| Nguyen et al. | Development of a Vietnamese large vocabulary continuous speech recognition system under noisy conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220208 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221227 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230203 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7222828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |