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音声・音響理解

ビッグデータ時代の到来とともに、実世界の膨大な情報を高速かつ安価に処理して有益な情報を得ようとするデータ分析はますます注目を集めています。実世界情報の重要な一部分である音声・音響情報を扱う技術もまた、データ分析の文脈で重要度をいっそう増しています。NEC中央研究所では、様々な環境における人間の自然な発話からその内容を認識する音声認識技術や、音響的な情報から実世界の状況を把握する技術、快適な通話環境を実現する雑音抑制の技術等を開発し、幅広いソリューションを実現しています。

耳の音響特性を用いた生体認証

指紋、顔などのバイオメトリクス(生体情報)を用いた個人認証技術は、パスワードや鍵と比べて、漏えいや盗難のリスクが小さく、また忘れたり紛失したりしないという利点があります。
NECは、長岡技術科学大学の協力により、人間の耳穴の形状によって決まる音の反響を用いた新たなバイオメトリクス個人認証技術を開発しました。

人によって異なる耳穴の形状を音で識別

今回開発した技術は、高い認証精度に加え、耳の音響特性を用いて、利用者に負担をかけずに音を聞くような自然な動作で常時認証を実現する新しいバイオメトリクス認証技術です。
また、移動や作業をしながらでも個人認証が可能で、秘匿性を守ることができるなど、バイオメトリクス認証の活用の幅を広げます。

NECは本技術を、重要インフラ施設の保守・管理や警備など安全・安心に関わる業務でのなりすまし防止や、無線通信・通話における内容の秘密保持、医療現場など移動中や作業中の認証、さらに特定の人向けや特定の場面での音声ガイドサービスなどへの応用を目指します。

耐雑音音声認識・自由会話音声認識

昨今、家電やスマートフォン・タブレット端末などに音声で操作する機能の搭載が増えてきており、音声認識の活用場面が拡大しています。また、会議中の人と人の自然な会話を高精度に認識して自動的に会議の議事録を作成すること、音声から感情を理解すること、音声から個人を特定する話者認識など、その分析手法や利用目的も近年より多様化しています。NECでは、これら、従来音声認識の利用が難しかった環境下でも正確な分析ができる技術の開発を継続して行っています。

自動車内でも快適なカーナビ操作等を実現する雑音除去

NECは、エアコンの使用や、窓を開けた状態などの激しい雑音が生じる自動車走行中においても、より正確な音声認識を可能にする雑音除去技術を開発しました本技術は、音声入力での機器操作を行う際、最適な場所に配置した2つのマイクで音を拾い、二段階の処理で雑音を除去した上で、声のモデルを用いて機械が認識しやすい音声に調整することで、従来に比べ、5倍雑音が多い環境においても音声認識ができるようになります。

自動車内でも快適なカーナビ操作等を実現する雑音除去

音響分析

実世界には、音声以外にもさまざまな音が存在します。NECでは、文章にならない、このような一般の音をコンピュータで分析して「いつ」「どこで」「何が起こった」をとらえる研究開発を進めています。

音響イベントの検知

NECでは、保有する音声・音響理解技術を都市の安全・安心(パブリックセーフティ)の実現に生かすべく、事件や事故などの特定の事象(イベント)に関係する音を検知する音響イベント検知技術を開発しました。
本技術は、例えば公共エリアに設置されたマイクでとらえた環境音から悲鳴、ガラスの割れる音などの異常な音をリアルタイムに検知、通知することができ、事件や事故の早期発見、早期解決に役立ちます。開発した技術では、検知したい目的音だけでなく、検知の邪魔になる他の音もシステムに学習させ、目的音とそれ以外の音の差異に着目することで、実世界の種々の音の中から目的音を正確に検知、シンガポールにて実施された数か月間の実証実験でその有効性を立証しました。

雑音抑圧

スマートフォンや携帯電話、ICレコーダー等でのクリアな音声通話や録音を妨げるノイズには、コンピュータのキーボード音、スマートフォンやタブレットのタップ音、風切音など、さまざまな種類があります。
NECはこれらのノイズのうち、特に抑圧が難しく、良好な音声通話や録音を妨げていた風切音とタップ音によるノイズを抑圧する技術を開発。あらゆる環境下で、スマートデバイスを操作しながらの快適な通話や録音を可能にしました。

風雑音の抑制による快適な音声通話

快適な音声通話

NECでは、風の雑音を「定常的に吹く風に寄り発生する雑音」と「突発的に吹く風に寄り発生する雑音」の2つの成分に分けて処理を実施するという初めての手法を考案。これにより、従来難しかった「突発的に吹く風」への対策を実現し、あらゆる風雑音を適切に抑圧することを可能にしました。

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