CN1197404A - 声音识别装置、声音识别方法及用该装置和方法的游戏机 - Google Patents
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Abstract
为了用声音来玩游戏,提供用作外设机器的声音识别装置及声音识别方法。具备声音输入装置7;游戏机用控制部分2b;以及采用对声音输入装置7的声音信号输出和预定的声音识别用词典61b、61c的数据进行比较的办法,识别游戏者的声音的同时,根据识别结果和控制部分2b的输出信号,生成与游戏有关的控制信号的声音识别部分61。
Description
本发明涉及识别输入的声音的声音识别装置、声音识别方法及应用了该装置和方法的游戏机。
随着近年来计算机技术的进步,应用了计算机图形学技术的视频游戏已开始广为利用。由于近年来开发了多种多样的游戏软件,这种家庭用的视频游戏装置作为一种娱乐非常受人欢迎。在这种视频游戏机中采用操作控制器的按键的办法,或者使角色动作,或者切换游戏画面。
这样一来,在现有的视频游戏机中,是让游戏的指示完全通过游戏者操作控制器的开关来执行。
然而,对于人来说,最自然的通信手段是声音。因此,进行了各种企图识别人的声音并根据该识别结果来控制机械的尝试。例如,企图用人的声音控制车或机器人等,或企图用声音所发出的指示控制各种电子装置。
但是,在企图把现有的声音识别装置应用到视频游戏机中的情况下,与一般的电子装置的情况不同,必须是与游戏机的特性相适应的装置,不能原样照搬地应用。例如,在按下游戏机的控制器的按键时,不是仅仅按下一次,必须采用或者是按下时间长或者是反复按下的办法来改变角色的动作程度,或者是采用与别的按键同时按下的办法使之进行特别的动作。此外,要有好的响应也是重要的。另一方面,也有这样的情况:对某些游戏机的种类,识别的精度并不太重要,装置本身不能很好地识别游戏者的声音反而使游戏更好玩。
总之,如想使游戏者享受玩游戏的快乐,就必须具备与现有的声音识别装置的情况不同的特有的特性和功能。满足这样的要求的声音识别装置,以前是没有的。
本发明就是为解决上述课题而发明出来的,其目的是提供一种适合于游戏的声音识别装置和声音识别方法。
此外,本发明的另一目的是提供应用了上述声音识别装置或声音识别方法的游戏机。
本发明的声音识别装置是一种用作游戏机的外设装置的声音识别装置,具备有声音输入装置,和采用使上述声音输入装置的声音信号输出与预定的声音识别用词典的数据进行比较的办法,识别游戏者的声音,同时,根据识别结果生成与游戏有关的控制信号的声音识别部分。
本发明的声音识别装置的上述声音识别部分,作为上述声音识别用词典,具备预先已设定为非特定说话者用的非特定说话者声音识别用词典和由游戏者设定的特定说话者声音识别用词典,在动作的初始状态下,选择上述非特定说话者声音识别词典。
本发明的声音识别装置的上述声音识别部分,具备与多个游戏者分别对应的多个特定说话者声音识别用词典,借助于游戏者的操作,从这些特定说话者声音识别用词典中选择识别处理中所使用的词典。
本发明的声音识别装置具备与上述声音识别部分相连接的游戏机用的控制部分,上述声音识别部分对声音的识别结果和上述控制部分的控制信号进行组合后生成与游戏有关的控制信号。
本发明的声音识别装置,上述控制部分输出使之进行通常的动作的控制信号,上述声音识别部分则生成使之进行特殊动作的控制信号。
所谓通常的动作,指的是游戏者通常进行游戏时的动作(例如,踢,跳等)。所谓特殊的动作,指的是通过上述控制部分的信号与上述声音信号组合才有可能的特有的动作,例如,在打斗技巧游戏中,是通过大的声音+A按键操作,重复当时的同一技巧之类的动作,或仅在同时按下多个按键的情况下才能发出的特定的必杀技巧。
本发明的声音识别装置,上述声音识别部分输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容相类似的程度的类似度及表示上述声音信号的状态的值,同时,上述声音识别部分具备为了选择游戏中的动作的种类而根据上述类似度进行声音识别的第1动作模式,和为了设定动作的状态,不进行上述声音识别地测定上述声音信号的状态的第2动作模式。
本发明的声音识别装置,在上述第2模式中,把上述声音信号的状态,作为信号的一部分或全体的平均音量电平,并根据该平均音量电平设定动作的状态。
本发明的声音识别装置,在上述第2模式中,把上述声音信号的状态,作为信号的峰值音量电平,并根据该峰值音量电平设定动作的状态。
本发明的声音识别装置,在上述第2模式中,把上述声音信号的状态,作为信号的上升时间,并根据该上升时间,设定动作的状态。
本发明的声音识别装置,在上述第2模式中,把上述声音信号的状态,作为信号的持续时间,并根据该持续时间,设定动作的状态。
本发明的声音识别装置,在上述第2模式中,把上述声音信号的状态,作为声音的种类,并根据该声音的种类,设定动作的状态。
本发明的声音识别装置,上述声音识别部分,输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容类似的程度的类似度及其音量电平,并根据预定的该音量电平的拒绝电平进行评价,再根据评价结果,拒绝上述声音识别部分的识别结果。
本发明的声音识别装置,对每一游戏种类和游戏阶段设定上述拒绝电平。
本发明的声音识别装置,上述声音识别部分,根据表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容类似的程度的类似度进行识别,同时,使根据识别结果生成的控制信号所产生的游戏中的动作的状态相应于上述类似度而变化。
本发明的游戏机,作为控制用外设机器,具备上述声音识别装置。
本发明的声音识别方法,具备3个步骤:步骤1接受声音信号;步骤2采用对上述声音信号与预定的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音;步骤3根据上述步骤2的识别结果,生成与游戏有关的控制信号。
本发明的声音识别方法,具备从游戏机用的控制部分接受控制信号的步骤4,在上述步骤3中,把上述步骤2的声音识别结果与上述步骤4的控制信号进行组合生成与游戏有关的控制信号。
附图的简单说明
图1是应用了本发明的实施例1的视频游戏机的游戏***的外观图;
图2是本发明的实施例1的视频游戏机的功能块图;
图3是本发明的实施例1的声音识别部分的功能块图;
图4是应用了本发明的实施例1的视频游戏机的游戏***的使用状态的说明图;
图5是用来说明本发明的实施例1的声音识别部分的动作的流程图;
图6是用来说明本发明的实施例1的声音识别部分的动作的声音波形的示意图;以及
图7是用来说明本发明的实施例1的声音识别部分的动作的声音波形的示意图。
优选实施例实施例1
图1是应用了本发明的实施例1的视频游戏机的游戏***的外观图。在该图中,视频游戏机主机1构成为简略箱式,其内部设有游戏处理用的基板等。此外,在视频游戏机主体1的前表面上,设有2个插座2a,在其中的一个插座2a上,通过电缆2c连接着游戏操作用的小键盘2b。在另一个插座2a上连接着声音识别部分6。在声音识别部分6上,与小键盘2b一起,连接着用来听取游戏者的声音的麦可风7。在2个游戏者一块玩游戏的情况下,就使用2个小键盘2b。图1的麦可风7是头置型的,但也可以是其它的形式的麦可风。此外,也可以在两个插座2a上都连接声音识别部分6。
在视频游戏机主机1的上部,设有作为存储游戏程序、声音识别动作的存储媒体的ROM盒式磁盘连接用的盒式磁盘接口I/Fla、CD-ROM读取用的CD-ROM驱动器1b。在视频游戏机主机1的背面上,虽然没有画出来,设有视频输出端子和音频输出端子。该视频输出端子通过电缆4a连接到TV接收机5的视频输入端子上,同时,音频输出端子则通过电缆4b连接到TV接收机5的音频输入端子上。在这样的游戏机中,用户通过操作小键盘2b就可以边看着在TV接收机5上映出的画面边进行游戏。
图2是表示本实施例的TV接收机的概要的框图。此外,在图2中,已略去了声音识别部分6和麦可风7的表示。该图象处理装置由对装置进行整体控制的CPU模块10,对游戏画面进行显示控制的视频模块11,生成效果声等的音响模块12,进行CD-ROM的读出的子***13等构成。
CPU模块10由***控制单元SCU(System Control Unit)100,主CPU101,RAM102,ROM103,盒式磁盘接口I/F la,副CPU104,CPU总线105等构成。主CPU101进行整个装置的控制。该主CPU101在内部具备与数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)相同的运算功能,可以高速地执行应用软件。RAM102用作主CPU101的工作区。ROM103中已写入了初始化处理用的初始化程序。SCU100采用控制总线105、106、107的办法,圆滑地进行主CPU101,VDP120、130,DSP140,CPU141等之间的数据的输入输出。此外,SCU100在内部具备DMA控制器,可以把游戏中的分离(split)数据传送到视频模块11内的VRAM中去。这样,就可以高速地执行游戏等的应用软件。盒式磁盘接口I/Fla用来输入以ROM盒式磁盘的形态供给的应用软件。
副CPU104被称之为***管理和外设控制SMPC(System Manager&Periphal Control),根据来自主CPU101的要求,具备通过插座2a从小键盘2b收集外设数据的功能等。主CPU101根据从副CPU104接受到的外设数据,进行例如使游戏画面中的外场手移动等的处理。在插座2a上可以连接小键盘,手柄,键盘等之内的任意的外设。副CPU104具备自动识别已连接到插座2a(主机一侧端子)上的外设的种类,并根据与外设的种类相对应的通信方式收集外设数据的功能。
视频模块11具备进行视频游戏的由多角形数据构成的角色等的描画的视频显示处理器VDP(Video Display Processor)120,进行背景的描画、多角形图象数据和背景图象的合成及限幅处理等的VDP130。VDP120被连接到VRAM121和帧缓冲器122、123上。表示视频游戏机的角色的多角形的描画数据通过SCU100从主CPU101送往VDP120,写入到VRAM121中。已写入到VRAM121中的描画数据,例如,以16位或8位/象素的形式被描画到描画用的帧缓冲器122或123中。被描画后的帧缓冲器122或123的数据被送往VDP130中去。控制描画的信息,从主CPU101通过SCU100提供给VDP120。接着,VDP120根据该指示执行描画处理。
VDP130被构成为连接到VRAM131上,从VDP130输出的图象数据,通过存储器132输出到编码器160中去。编码器160采用给该图象数据加上同步信号的办法,生成图象信号,并输出到TV接收机5上。这样一来,就在TV接受机5上显示规定的游戏的画面。
音响模块12由根据PCM方式或FM方式进行声音合成的DSP140,和对该DSP140进行控制等的CPU141构成。由DSP140生成的声音数据在用D/A转换器170转换成双声道的信号后,输出到扬声器5b上去。
子***13由CD-ROM驱动器1b、CDI/F180、CPU181、MPEGAUDIO182和MPEG VIDEO183等构成。该子***13具备进行以CD-ROM的形态供给的应用软件的读取,动画的回放等功能。CD-ROM驱动器1b从CD-ROM中读取数据。CPU181进行CD-ROM驱动器1b的控制,已读取的数据的错误修正等处理。从CD-ROM中读取的数据,通过CDI/F180,总线106,SCU100供给主CPU101,被利用作应用软件。此外,MPEG AUDIO182,MPEG VIDEO183是复原用MPEG(Motion Picture Expert Group)规格压缩后的数据的器件。采用用这些MPEG AUDIO182,MPEG VIDEO183把已写入到CD-ROM中的MPEG压缩数据进行复原的办法,就可以进行动画的回放。
图3是表示声音识别部分6的内部构成的框图。声音识别部分6是一种不需要登录自己的声音,与不论是谁的声音都可以识别的非特定说话者对应的带有词准确定位(word spotting)功能的离散单词(太阳、大海等可单独用的单词)的声音识别子***。在该图中,插头62通过电缆2c被连接图2的插座2a上。此外,插头63、64上分别连接小键盘2b和麦可风7。插头62~64已连接上声音识别用LSI61(型号RL5C288,株式会社理光生产)。声音识别用LSI61根据从麦可风7输入的声音信号进行声音识别处理,同时,把来自小键盘2b的数据传送到主机一侧的CPU模块10上去。此外,还进行使小键盘2b的控制数据与声音识别结果融合的处理。还有,采用把对应的外设连接到扩展端口(插座63)上的办法,可以同时进行声音和手动的操作。声音识别用LSI61具备存储声音处理的参数数据的数据寄存器61a和存储用于进行声音识别的标准图形的标准图形存储器61b以及用于进行特定说话者的声音识别的特定图形存储器61c。
声音识别部分6预先按每一单词,对多数说话者的频谱系列进行分类(分组化),把各个组的中心或属于各个组的声音平均频谱系列作为标准图形(多模板)保存下来。对于输入声音进行与所有的标准图形的匹配,计算类似度。所谓类似度,就是含于识别结果中的数据,表示使用者所发出的声音与识别结果之间的距离。值越大就类似。把类似度高的标准图形的单词作为识别结果进行输出。标准图形的词典数据由游戏机1一侧下载。此外,作为识别结果与单词的类似度一起还输出音量取得值。音量取得值是表示输入声音电平的值,用该值可以测量使用者所发出的声音的大小。值越大则音量越大。
声音识别部分6具有下述的特征。
识别类型:离散发声单词,说话者类型:非特定说话者,特征量:メルケプストラム,识别方式:DST模式,识别单词数:对非特定说话者标准30单词(但是,由于莫拉(mora)总数,识别单词将变化),识别处理时间:发声结束后,0.2秒以上(由于应用,有可能变更),单词发声长度:0.15~2.00秒(包括不要的单词),分组方式:位分配方式,分组数:最大16,拒绝电平:8级(0(低电平)~7(高电平)),词连接法:最少30种(但是,由于莫拉数,组合会有变化),麦可风放大器增益:可变。
图4是使用了本游戏机1和声音识别部分6的***的构成例。细节将在后边讲解,游戏者(player)或者是边看着TV接收机的画面,边操作小键盘2b,或者是向着麦可风发指令,以进行种种的操作。
图5是声音识别的基本处理的流程图。此外,在以下的说明中,所谓‘单词’并不表示文法上的严格的意义上的单词,包括人的名字和数字等短的词语,文字或文章等的长的词语在内,把声音识别时的一个单位标记为一个‘单词’。
首先,把识别指令设置于数据寄存器61a中(步骤S10)。
其次,一直等到从声音识别用LSI161中输出识别结果为止(步骤S11) 。
接受到识别指令的声音识别用LSI61,当规定电平以上的音量的声音继续一定的时间时,就把识别结果存放到数据寄存器61a中,同时,通知游戏机主机10,已输出了识别结果。
当输出了识别结果时,就从数据寄存器61a中读出多个标准图形中判断为最为相似的识别1位的单词作为识别得分(步骤S12)。所谓识别得分,就是用以表现输入声音与识别1位的单词的类似度。识别得分越高,就表明越与输入声音类似。
其次判断是否需要更为详细的数据(步骤S13),若不需要数据则返回步骤S10。
若需要数据,则把下一个指令设置到数据寄存器61a中去(步骤S14)。借助于下一个指令,声音识别用LSI61把识别2位的单词的识别得分存放到数据寄存器61a中去。游戏机主机10从数据寄存器61a中读出音量数据(步骤S15)。
其次,判断是否需要更为详细的数据(步骤S16),若不需要数据,则返回步骤S10。
若需要数据,则把下一个指令设置到数据寄存器61a中去(步骤S17)。借助于下一个指令,识别用LSI61把识别2位的单词和识别得分存放到数据寄存器61a中去。游戏机主机10从数据寄存器61a中读出识别2位的单词和识别得分(步骤S18)。
其次,判断是否需要更为详细的数据(步骤S19),若不需要数据,则返回步骤S10。
若需要数据,则把下一个指令设置到数据寄存器61a中去(步骤S20)。借助于下一个指令,识别用LSI61把识别3位的单词和识别得分存放到数据寄存器61a中去。游戏机主机10从数据寄存器61a中读出识别3位的单词和识别得分(步骤S21)。
这样,就可以从声音识别用LSI61中作为识别结果得到识别1位的单词和识别得分,并可以根据需要用下一个指令得到更详细的识别结果的数据。
根据以上的声音识别处理,声音识别部分6具有下述的功能。·默认非特定说话者声音识别功能
声音识别部分6以规定的顺序对默认识别模式和常规识别模式(后述)进行切换。默认识别模式是一种在装置加上电源后立即进行显示的、以用声音操作用来操作CD-ROM等的初始画面为目的模式。在内藏于声音识别用LSI61的未画出的ROM中,具有与小键盘2b的各个按键对应的单词词典,在对应的单词被识别的情况下,使与各个按键对应的位变成有效(0)。用这种模式可以或者在电源加上后马上进行初始设定,或者通过声音使应用了CD-ROM的游戏机开始动作等。
以下,给出单词词典与对应按键的关系。
默认单词词典与对应按键的关系
小键盘按键 单词词典
Right 无
Left 无
Down 无
Start ‘游戏开始’
A按键 ‘ymc定’
C按键 ‘按键C’
B按键 ‘取消’
R按键 ‘前进’
X按键 ‘反复’
Y按键 ‘停止’
Z按键 ‘回放’
L按键 ‘后退’·常规非特定说话者声音识别功能
这是以用游戏机1的CD-ROM装入词典,并在进行识别的游戏中的使用为目的的模式。采用发出词典数据装入指令,把词典从CD-ROM中装入声音识别用LSI61内的图中未画出的RAM中去,发出识别开始指令(需要设定后边要讲的拒绝电平和使用分组)的办法,使识别动作开始。用发出识别停止指令的办法,可以使识别动作停止。
在这种情况下,词典数据的下载也可以这样处理,使得在上电或复位时自动地进行。当给声音识别部分6加上上电复位时,就自动从CD-ROM中向***内藏RAM里传送数据。之后,进行与标准小键盘数据之间的置换。当象这样地自动地进行下载时,由于不需要外部动作,即便是在使用了未对应的应用时也可以在应用中使用标准数据。此外,采用把标准数据事先备于***中进行公用的办法,可意减少各种应用的数据量和减轻应用编制者的负担。·字分离功能
声音识别部分6具有字分离功能,可以从‘啊-拳打’的含有‘啊-’等不需要的多余的话中分离出词典中存在的单词。·捕捉新词(catch up)功能
声音识别部分6根据标准图形存储器61b采用非特定说话者声音识别。但是,对发出个性强的发音的用户或特定的单词,也许有时候会难于识别。于是,也可以采用把难于识别的单词置换为进行用户个别声音登录的办法来提高识别率。在这样的情况下,将变成为特定说话者声音识别。
具体的步骤可以如下进行。向数据寄存器61a发出声音数据传送指令。其次,向麦可风7输入所希望的声音。接着,把已输入的声音存放到特定图形存储器61c中。·麦可风增益变更功能
可以变更麦可风的增益。采用向数据寄存器61a发出增益设定指令的办法进行设定。用这一功能就可以根据说话者的发声音量和周围的噪音等进行恰当的识别。·实时音量输出功能
在常规识别模式中,有2种模式:实时(每20ms)地输出声音电平的声音开关模式和进行通常的声音识别的识别模式。在前者的实时音量输出模式中,由于仅仅输出声音电平,故可以极其高速地进行处理。采用发出模式音量输出指令的办法,输出8位(0~255)的声音电平信号。
作为该模式的用途,可以考虑如下。
来自麦可风7或小键盘2b的指令输入后,用声音电平信号决定该指令的操作程度。例如,在命令画面上的角色‘前进’后,为了加快其移动速度使游戏者喊叫“快点,快点”。或者在给画面上的角色加上哭笑等的表情时,要由游戏者的‘啊!’的喊叫声的大小来决定变成何等程度激动的表情。或者在画面上的角色正在危险地带行走时,或出现敌方角色突然出现的突发性危险状态时,在游戏者发出‘危险!’或‘哎哟’等的叫声时,与其大小相对应地或是减慢角色的活动速度,或是使之有精神准备,或是使之降低姿势,或是使之假死。
此外不仅可以用声音电平来改变程度,还可以改变动作的种类。例如,在向画面上的角色发出‘前进’的命令后,在用小的声音发出‘走!’的命令时,角色就出发,而在大声喊‘走!!’时,角色就或是跳,或是在天空中飞(如果有飞行能力)。
总之,可以考虑用声音电平进行控制以便增加和减少动作的程度,或者用是否超过了某一阈值来改变动作的种类。·拒绝功能
这是一种在声音识别时,在从声音识别用LSI61,与类似度一起输出的得分(电平)低于一定电平时,就放弃该识别结果的功能。例如,在得分<(拒绝电平+1)*8时,就不输出其识别1位的类似度的结果。拒绝电平,例如为2左右。用该功能,例如可以防止因说话者以外的人的声音或噪声招致错误地识别。·分组功能
这是一种采用把一个场面的30个单词分成最大16组,选择任意的组(可选择多个)进行识别的办法,来提高识别率和识别速度的功能。
例如,为了识别在角色比赛游戏(RPG-role playing game)的战斗场面中经常使用的咒语等,对每一咒语的种类都要作成攻击魔法(分组1),恢复魔法(分组2),直接攻击(分组3),其它(分组4),职业种类(分组5)这样的分组。接着,对每一战斗场面的经过都要顺序地选择适当的分组。
在战斗开始之前,要识别是职业种类(分组5)中的哪一个词汇。如识别的结果是‘战士’,则由于其次当然是用武器进行直接攻击,所以要从直接攻击(分组3)开始进行识别。另一方面,如职业种类的识别结果是‘使用魔法’,则从攻击魔法(分组4)开始进行识别。
这样一来,根据上一次的识别结果,选择对每一场面关联深的适当的分组,来判定声音信号是这一被选分组中的哪一个词汇。倘采用本方法,就不会有误识别为完全无关系的词汇的危险,在提高识别的可靠性的同时,由于把进行求类似度的识别处理的对象限定于被选分组内,故可以减少处理运算次数,因此在处理速度这一点上也是有利的。·字连接功能
这是把连续发声的2个单词作为一组来输出识别结果的功能。把第1个单词的类似度和第2个单词的类似度的合计输出高的类似度。在这种情况下,需要预先把2个单词的结合数据放到词典中去。
例如,假定在词典中存在有猿、攻击、雉、防御、犬、魔法、鬼、逃跑、桃太郎的语汇,那么,作为接合数据,假定已存有猿-攻击、猿-防御、猿-逃跑、雉-攻击、雉-防御、雉-逃跑、犬-攻击、犬-防御、犬-逃跑等。这样,在词典内就存好了单词和它们的结合数据。
在这种情况下,如果用户发声为‘猿攻击’(留有若干空白)则这时的声音识别部分6的动作(从9个词中选3个词时的顺序×2种之内的)例如变成为下述情况。情况1
第1单词类似度 第2单词类似度 识别结果
1位 猿 1位 攻击
2位 雉 2位 魔法 猿-攻击
3位 鬼 3位 逃跑情况2
第1单词类似度 第2单词类似度 识别结果
1位 雉 1位 攻击
2位 猿 2位 魔法 雉-攻击
3位 鬼 3位 逃跑情况3
第1单词类似度 第2单词类似度 识别结果
1位 鬼 1位 攻击
2位 猿 2位 魔法 猿-攻击
3位 犬 3位 逃跑情况4
第1单词类似度 第2单词类似度 识别结果
1位 鬼 1位 魔法
2位 猿 2位 攻击 猿-攻击
3位 犬 3位 逃跑
在使用以上的字连接功能时,声音识别部分6从类似度1~3位的候补之内选择输出。使第1单词类似度1、2、3位的单词和第2单词类似度1、2、3位的组合并选择合计类似度大的组合。但是,象情况3、4那样,在类似度1位中不存在结合数据的单词时,则放弃它而优先输出结合数据。
其次,对使用了声音识别部分的游戏机的动作进行说明。
这种的游戏机,虽然通常用小键盘2b的按键进行操作,但也可以采用不用该方法或将它与声音识别装置一起使用的办法,来使用新方法。如果能识别音量差的要因,则可以采用使它与声音识别进行组合的办法,使用新的玩游戏的方法。
如果是普通的声音识别,则虽然仅仅进行所发出的声音与识别数据是否一致的判断,并输出其结果,但是,如果再加上所发出的声音是大于还是小于某一基准的判断结果,则可以扩展应用范围。关于其具体例子,将在后边讲述。
所发出的声音,通过麦可风7送往进行声音和音量识别的声音识别部分6,在那里进行识别数据的比较和音量基准值的比较,将其结果送往游戏机主机1。在游戏机主机1中,根据其结果进行种种的动作。此外,还可以用游戏极主机1对声音识别部分6进行音量基准值的设置。还有,音量基准值还具有可调整的默认值。
其次,对由声音识别和音量值的组合所产生的动作的具体例子进行说明。《用声音电平控制动作的程度》
例如,在对画面上的角色发出‘前进’的命令后,为了加快其移动速度,使游戏者喊‘快点,快点’。或者,在给画面上的角色加上哭笑等的表情时,要由游戏者的‘啊!’的喊叫声的大小来决定变成何等程度激动的表情。或者在画面上的角色正在危险地带行走时,或出现敌方角色突然出现的突发性危险状态时,在游戏者发出‘危险!’或‘哎哟’等的叫声时,与其大小相对应地或是减慢角色的活动速度,或是使之有精神准备,或是使之降低姿势,或是使之假死。或者根据音量选择使之进行强踢打,或者进行弱踢打。
然而,作为音量电平的意义可以有互不相同的若干选择的可能。游戏者的声音的发出方法虽然也各种各样,但若概念性地选取,则可以考虑图6和图7的例子。这些图的纵轴是音量电平,横轴是时间。在图6中,最初的音量最大,然后渐渐下降。‘哎哟’这一声悲鸣般的兴奋状态的声音,就被认为是这样的进行变化。对此,在图7中,音量渐渐变大,很快达到了峰值,之后,音量渐渐变小。人们认为,通常的声音就是这样地变化。
(1)平均音量
求对于图6和图7的信号全体的平均,并把它作为(平均)音量。具体地说来,只要对麦可风的输入信号应用积分电路即可。由于平均音量与声速是通常的状态还是兴奋状态无关地表示声的全体(音量×持续时间)的值,所以就象角色的活动速度那样适合于对比较单纯的动作的程度进行控制的那种用途。
(2)峰值音量
求信号的峰值(图6和图7的点P)的电平Δy,以之作为峰值音量。具体地说,用采样保持电路边对信号进行采样边继续保持最大值即可。由于峰值音量表示最大音量,所以适合于在多个游戏者间比赛声的大小的那些用途。
(3)上升时间
求信号到达峰值为止的时间(图6和图7),以之作为上升时间。采用弄清楚上述的峰值保持电路的保持时刻的办法,就可以简单地求到。或者,也可以用上升边的角度θ、Δy/Δt来定义上升时间。这可以用微分电路实现。上升时间由于被认为与所谓的声音的紧迫度相对应,例如,在上升边陡峭的时候,要使角色或者是有精神准备或者是进行躲避,在上升边不陡峭的时候,被认为是使角色快速前进。
(4)持续时间
求信号的持续时间(图6和图7),以之为持续时间。具体地说,用没有画出来的定时器,测量在声速信号之内大于预定的阈值电平的持续时间。持续时间适合于单纯地比赛声的长短的情况。《用声音电平控制动作的种类》
用声音电平不仅可改变程度,还可以改变动作的种类。例如,例如,在向画面上的角色发出‘前进’的命令后,在用小的声音发出‘走!’的命令时,角色就出发,而在大声喊‘走!!’时,角色就或是跳,或是在天空中飞(如果有飞行能力)。
总之,可以考虑用声音电平进行控制以便增加和减少动作的程度,或者用是否超过了某一阈值来改变动作的种类。《用声音的种类控制动作的种类》
还可以区别孩子的声音和大人的声音,或者男性的声音和女性的声音,并根据其结果改变操作。例如,在混合存在着孩子角色和大人角色时,根据声音的种类来仅仅操作孩子或大人角色。男性和女性的情况下也是相同的。若这样地进行控制,即便是多个游戏者同发出了声音的时候,仍可以玩游戏,使得在游戏中出现了伸缩余地。
可是,孩子的声音和大人的声音,由于在其频率分布这一点上不同,故可以进行识别。例如,采用进行富利叶变换求频率分布的办法,或者简单比较多个滤波器的输出的办法,就可以识别。男性和女性的声音由于也是在频率分布这一点上不同,所以也可以用同样的手段进行识别。《其它》
也可以用上述的声音电平或/和声音的种类和操作小键盘2b的按键操作之间的组合来进行特有的动作。例如,人们考虑用大的声音+A按键的操作进行控制以便重复当时的同一技巧。此外,在同时按下多个按键的情况下,在进行作出某一必杀技巧那样的打斗游戏之类的情况下,把某一按键分配给声音输入,把其他的按键分配给通常的小键盘输入,则用声音与小键盘输入的组合,与仅用小键盘的键输入比较,可以用更为简单的输入进行同样的输入。
此外,在应用上述声音电平的情况下,也可以用上述的实时音量输出功能。就是说,可以使声音识别模式和实时音量输出模式进行组合。首先,在进行声音识别并进行对应的动作后,进入实时音量输出模式,仅输出音量电平。这样一来,响应将变得非常之好。
如上所述,倘采用本发明的实施例,则可以根据发声音量进行动作的程度控制,使得对于发出小声的语言进行小动作,对于发声音量大的语言进行大动作。此外,还可以根据发声音量控制动作的种类。还有,可以根据声音的种类控制动作的种类。实施例2
上述发明的实施例1的装置,除现有的控制装置的小键盘外,还采用组合声音识别装置的办法使操作具有纵深度的装置。对此,也可以用声音识别装置置换小键盘。
图3的声音识别部分6,如上述那样,具有默认非特定说话者声音识别功能和常规非特定说话者声音识别功能。因此,即便是在加上电源后的默认状态下由于规定的声音与小键盘的按键相对应,所以即便是不与声音识别对应的软件也可以利用声音识别装置。此外,采用发出常规非特定说话者声音识别功能的词典数据装入指令,从CD-ROM中下载词典的办法,对小键盘的按键与声音识别结果之间的关系还可以采用该软件所特有的对应。
其次,对应用了常规特定说话者声音识别功能时的处理动作进行说明。
首先,声音识别部分6采用发出词典数据装入指令的办法,从CD-ROM中下载词典数据。
其次,根据词典数据,决定小键盘2b的按键与规定的声音的对应关系。首先,在最初,把与主机的键开关对应的声音定义到声音数据RAM中去。例如,定义为当输入‘前进’这一声音时,使之输出表明‘上’的键数据。在这样的状态下,当由图1的构成的麦可风输入‘前进’的声音时,在其数据作为数字数据被取入到声音比较部分中去后,就判定在声音数据RAM中是否存在同一数据。如果,存在由麦可风输入的声音和在声音数据RAM中存在同一数据,则遵照该数据,把表明‘上’的数据发送到游戏机主机1中去。
声音信号输入后,声音识别部分6识别声音,并根据上述的对应关系把与通常的游戏小键盘操作对应的键数据向游戏机主机1输出。例如,如说‘游戏开始’则输出与按开始按键时相同的信号。此外,还可以对于小键盘上的各个按键登录游戏者所喜爱的声音。例如,只要输入用于这一目的的专用的指令并选择和输入每一小键盘数据所希望的单词后进行登录即可。这时,若在TV画面上选择文字,则就可以进行非特定说话者识别,若从麦可风7输入所希望单词,则可以进行特定说话者声音识别(捕捉新词功能)。
在迄今为止的游戏机输入数据装置中,采用用手和手指按下装在游戏小键盘上的开关的办法进行向游戏机主机的数据输入,但如果应用以上的方法,则即便是用声音输入也可以同样地控制游戏。
此外,若利用声音识别部分6,则可以进行与用游戏小键盘时不同的游戏玩法。通常,在打斗游戏等中,在进行难度高的技巧时,要求高级的小键盘操作,在用声音识别部分6的情况下,若不进行高级的声音输入(说得快和进行难的发音等)则技巧就发挥不出来。此外,也可以使上述的声音电平或声音种类的识别进行组合。
这样一来,采用使用声音进行键输入的办法,就可以使得对游戏更为亲近。例如,在拳击游戏中,可以这样地进行键分配:A按键为左拳,B按键为右拳。这时,比起用A、B按键出拳来,用‘左,右’这样的声音出拳会使游戏白热化。实施例3
声音识别部分6,在声音识别后,输出识别单词序号和类似度。但是,在发出识别开始指令时,在已设定了拒绝电平的情况下,有可能不输出识别结果的类似度比设定值还低时的结果。用这一功能,例如,可以防止由于说话者以外的人的声音或噪声等招致误识别。
除防止误识别外,拒绝电平还有下述用法。·随场面的状况来改变拒绝电平
例如,在冒险游戏中,若发生什么误识别,则在游戏局死掉,游戏局结束这样的场面下,就把拒绝电平设定得高。若这样,即便是牺牲响应速度,也要提高输出结果的确实性。
另一方面,采用在游戏进行中降低无关部分的拒绝电平的办法,尽管会降低输出结果的确实性,却可以改善响应。
由于这样的设定的方法可由游戏开发者任意地设定,所以与用小键盘的情况比,可以进行各种各样的控制。实施例4
声音识别部分6,在声音识别后,输出识别单词序号和类似度。因此,也可以利用类似度控制动作的程度或动作的种类。
例如,在已对某一单词进行了识别时,根据声音识别部分6所输出的类似度的大小,给响应加上差异。例如,使类似度为80分的拳的威力为强力,使类似度为10分的拳的威力为弱力。这样,就用类似度使拳的威力变得不同。这样一来,在进行非特定说话者声音识别的情况下,就随用游戏者的发音使角色的动作、游戏的进行变得不同,对游戏者与标准数据的声音吻合的一方有利。也可以从这样的观点(看谁能进行最标准的发音,看谁可以发出适合于声音识别的发音等)欣赏游戏。因此游戏的玩法就有了深度。
此外,对于在实施例1中已说明过的、在声音电平的关系中已说明过的具体例子,也可以应用由本实施例4的类似度进行控制的思考方法。实施例5
在以上的实施例中以声音识别部分6为中心进行了说明,下边对用该声音识别部分进行的游戏进行说明。
(1)动物驯服支援行为(assist action)游戏
这是一种使用声音识别,进行与狗、猫、马等动物之间的通信的欣赏游戏。
这是一种若不仅操作一个角色,而是搞成可以直接和间接地操作多个角色的声音识别的游戏。若用按键操作来玩这种游戏就没有意思,而适合于与实际一样地进行‘发出声音’这样的操作。
此外,在实际的驯服中,常常会有动物很不听话的情况。即便是声音识别不能顺利的进行,这时的令人不耐烦劲本身也包含游戏性,所以反而增加了好玩劲。召唤时的角色的动态的多采性非常有意思。
或者,也可以认为是游戏者随便地使所喂养的猿,雉,狗等的动物转圈子的行为游戏。如桃太郎故事所述,游戏者通过与在场地上的动物们实际上说话而可以成为好朋友。例如,要想与动物成为好朋友,则在想成为朋友的动物出现在游戏者的角色中的时候,则不论角什么都行,要叫它。例如,要是狗的话,你‘小不点!小不点!小不点!’地叫它若干次,则它就对这种声音作出反应。接着给它东西吃,则该动物就会成为游戏者的好朋友。
当游戏者走的时候,动物将在后边跟着你,当看到什么感兴趣的东西时,或是站住或是向该方向走去。在这种情况下,通过叫它:‘小不点,快来!’则就跑回来。
动物们常常会作各种动作。当游戏者对动物的某一动作若干次地说同一句话时,则动物对该句话肯定会作某一动作。这样地日积月累起来,游戏者就渐渐可以操纵动物了。
或者,还可以考虑不断通过陷阱,危害物的动作游戏。这是羊倌赶羊群之类的游戏。
在这样的游戏中,虽然准备了各种各样的陷阱,但是游戏者通过对动物进行操作,不断通过陷阱。即便是游戏者看似简单的的那样的陷阱,由于动物也会在中途受阻,所以也要教给它们。成群的动物越多就越难。为了通过陷阱前进,游戏者考虑哪一种动物应如何使用。
或者,还可以考虑饲养热带鱼的游戏,饲养花鲤鱼的游戏等。不仅仅限于声音,还可以用拍手等的动作来集合鱼群。通过对拍手的拍法动一番脑筋,若能够给鱼作各种各样的动作编程,则将成为一种有趣的娱乐方法。
(2)多人抢答智力测验
这是在游戏机上进行的智力测验节目。是一种有多个参加者,游戏按顺序提出问题,在参加者之间比赛得分的游戏。在这种游戏中,由于答案的词汇限于(1)(2)…或(甲)(乙)…等等,所以在处理速度这一点上是有利的。
(3)儿童的教育游戏
使儿童角色记住语言,或者教他礼貌待人。这种游戏目的是通信,倘使用声音,则更为有趣。
(4)战斗模拟游戏
如果选择武器等的装备和向副驾驶员发指令都用声音识别部分,则更为具有实感。
(5)麻将游戏
通过发出某些麻将专用叫法,可以选择手。
(6)其它
还可以考虑日本将棋游戏(投了,2六银等),乒乓球游戏,宴会游戏(不用鼠标,对话式游戏),难波游戏(她,不喝茶,OK等),驱动游戏(无线的收发),角色比赛游戏的短截,对话式模拟家庭游戏(老人用),战国模拟等。
此外,所谓记录媒体指的是用一种不管什么物理手段记录信息(主要是数字数据,程序)的,已说过的CD-ROM,盒式磁盘等,可以使计算机、专用处理器等的处理装置进行规定的功能的媒体。总之,只要是用一种什么手段把程序下载到计算机中,使之执行规定的功能的媒体就行。
例如,包括软盘、硬盘、磁带、光磁盘、CD-ROM、DVD、ROM盒式磁盘、带后备电池的RAM存储器盒式磁盘、闪速存储器盒式磁盘、非易失性RAM盒式磁盘等。
此外,还包括电话线路等有线通信媒体、微波线路等无线通信媒体等通信媒体、互连网等通信媒体记录媒体。工业上利用的可能性
如上所述,倘采用本发明,由于是一种用作游戏机的外设装置的声音识别装置,且具备声音输入装置,和采用对上述声音输入装置的声音输出信号同事先定好的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音的同时,根据识别结果生成与游戏有关的控制信号的声音识别部分,所以游戏的游戏者可以用声音玩游戏。
此外,倘采用本发明,由于上述声音识别部分,作为上述声音识别用词典具备事先设定为非特定说话者用的非特定说话者声音识别用词典和由游戏者设定的特定说话者声音识别用词典,在动作的初始状态中选择上述非特定说话者声音识别用词典,所以即便是不可能与特定说话者对应的游戏软件,也可以借助于非特定说话者声音识别,用声音玩游戏。不限于专用软件,可以与许多软件对应,扩展了该装置的应用范围。
此外,倘采用本发明,由于上述声音识别部分具备与多个游戏者分别对应的多个特定说话者声音识别用词典,借助于游戏者的操作从这些特定说话者声音识别用词典中选择识别处理中所使用的词典,所以,可以用适当的词典进行特定说话者声音识别,改善了声音识别的精度。
此外,倘采用本发明,由于具备连接到上述声音识别部分上的游戏机用的控制部分,上述声音识别部分,使声音的识别结果与上述控制部分的控制信号组合起来生成与游戏机有关的控制信号,所以可以使通常的小键盘等与声音识别进行组合,进行种种的操作,加深趣味性。
此外,倘采用本发明,由于上述控制部分输出进行通常动作的控制信号,上述声音识别部分生成进行特殊动作的控制信号,所以,易于执行用通常的小键盘等难于进行的特殊动作。
此外,倘采用本发明,由于上述声音识别部分,输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度和表示上述声音信号的状态的值,同时,它具备为了选择游戏中的动作种类,根据上述类似度进行声音识别的第1动作模式和,为了设定动作的状态,不进行声音识别,测定上述声音信号的状态的第2动作模式,可以高速地进行第2动作模式的处理,所以响应变快,对游戏的操作是有利的。
此外,倘采用本发明,由于上述声音识别部分输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度和音量电平,并根据预定的拒绝电平来评价该音量,再根据评价结果拒绝上述声音识别部分的识别结果,所以可以避免不能恰当地识别时的识别以减少错误的识别。
此外,倘采用本发明,由于对每一游戏种类或每一游戏阶段(stage)设定上述拒绝电平,所以可以根据场面设定适当的拒绝电平,在游戏的玩法上是便利的。
此外,倘采用本发明,由于上述声音识别部分根据表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度进行识别的同时,使根据识别结果生成的控制信号进行的游戏中的动作的状态相应于上述类似度进行变化,所以借助于游戏者的发音使得角色的动作、游戏的进行变得不同,更加深了游戏的欣赏方式。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1.(删除)
2.(修改后)一种用作游戏机的外设装置的声音识别装置,其特征是:具备:声音输入装置;采用对上述声音输入装置的声音信号输出同预定的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音的同时,根据识别结果生成与游戏有关的控制信号的声音识别部分,
上述声音识别部分,作为上述声音识别用词典具备事先设定为非特定说话者用非特定说话者声音识别用词典和由游戏者设定的特定说话者声音识别用词典,在动作的初始状态中选择上述非特定说话者声音识别用词典。
3.权利要求2所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分具备与多个游戏者分别对应的多个特定说话者声音识别用词典,借助于游戏者的操作从这些特定说话者声音识别用词典中选择声音识别处理中所使用的词典。
4.(修改后)权利要求2或3所述的声音识别装置,其特征是:具备连接到上述声音识别部分上的游戏机用的控制部分,上述声音识别部分,使声音的识别结果与上述控制部分的控制信号组合起来,生成与游戏机有关的控制信号。
5.权利要求3所述的声音识别装置,其特征是:上述控制部分输出进行通常的动作的控制信号,上述声音识别部分生成进行特殊的动作的控制信号。
6.(修改后)权利要求2~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分,输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度和表示上述声音信号的状态的值,同时,它还具备为了选择游戏中的动作种类,根据上述类似度进行声音识别的第1动作模式和,为了设定动作的状态,不进行声音识别,测定上述声音信号的状态的第2动作模式。
7.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第二模式中,上述声音信号的状态为信号的一部分或者全部的平均音量,并根据该平均音量电平设定动作的状态。
8.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的峰值音量电平,并根据该峰值音量电平设定动作的状态。
9.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的上升时间,并根据该上升时间设定动作的状态。
10.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的持续时间,并根据该持续时间设定动作的状态。
11.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为声音的种类,并根据该声音的种类设定动作的状态。
12.(修改后)权利要求2~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度及其音量电平,并根据事先定好了的拒绝电平来评价该音量电平,再根据评价结果拒绝上述声音识别部分的识别结果。
13.权利要求12所述的声音识别装置,其特征是:对每一游戏种类或每一游戏阶段设定上述拒绝电平。
14.(修改后)权利要求2~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分根据表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度进行识别的同时,使根据识别结果生成的控制信号进行的游戏中的动作的状态作相应于上述类似度的变化。
15.(修改后)一种游戏机,其特征是:作为控制用外设机器,具备权利要求2~14中的任意一项所述的声音识别装置。
16.一种声音识别方法,其特征是具备3个步骤:
接受声音信号的步骤1;
采用对上述声音信号与已事先定好了的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音的步骤2;
根据上述步骤2的识别结果,生成与游戏有关的控制信号的步骤3。
17.权利要求16所述的声音识别方法,其特征是:具备从游戏机用的控制部分接受控制信号的步骤4,在上述步骤3中,把上述步骤2的声音识别结果与上述步骤4的控制信号进行组合生成与游戏有关的控制信号。
18.一种媒体,其特征是已存储有实现上述声音识别部分的声音识别动作的程序。
Claims (18)
1.一种用作游戏机的外设装置的声音识别装置,其特征是:具备:声音输入装置;采用对上述声音输入装置的声音信号输出同预定的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音的同时,根据识别结果生成与游戏有关的控制信号的声音识别部分。
2.权利要求1所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分,作为上述声音识别用词典具备事先设定为非特定说话者用非特定说话者声音识别用词典和由游戏者设定的特定说话者声音识别用词典,在动作的初始状态中选择上述非特定说话者声音识别用词典。
3.权利要求2所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分具备与多个游戏者分别对应的多个特定说话者声音识别用词典,借助于游戏者的操作从这些特定说话者声音识别用词典中选择识别处理中所使用的词典。
4.权利要求1~3中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:具备连接到上述声音识别部分上的游戏机用的控制部分,上述声音识别部分,使声音的识别结果与上述控制部分的控制信号组合起来,生成与游戏机相关的控制信号。
5.权利要求3所述的声音识别装置,其特征是:上述控制部分输出进行通常的动作的控制信号,上述声音识别部分生成进行特殊的动作的控制信号。
6.权利要求1~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分,输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度和表示上述声音信号的状态的值,同时,它还具备为了选择游戏中的动作种类,根据上述类似度进行声音识别的第1动作模式和,为了设定动作的状态,不进行声音识别,测定上述声音信号的状态的第2动作模式。
7.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的一部分或者全部的平均音量,并根据该平均音量电平设定动作的状态。
8.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的峰值音量电平,并根据该峰值音量电平设定动作的状态。
9.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态作信号的上升时间,并根据该上升时间设定动作的状态。
10.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为信号的持续时间,并根据该持续时间设定动作的状态。
11.权利要求6所述的声音识别装置,其特征是:在上述第2模式中,上述声音信号的状态为声音的种类,并根据该声音的种类设定动作的状态。
12.权利要求1~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分输出表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度及其音量电平,并根据事先定好了的拒绝电平来评价该音量电平,再根据评价结果拒绝上述声音识别部分的识别结果。
13.权利要求12所述的声音识别装置,其特征是:对每一游戏种类或每一游戏阶段设定上述拒绝电平。
14.权利要求1~5中的任意一项所述的声音识别装置,其特征是:上述声音识别部分根据表示上述声音输入装置的声音信号输出和上述声音识别用词典的内容的类似程度的类似度进行识别的同时,使在根据识别结果生成的控制信号进行的游戏中的动作的状态作相应于上述类似度的变化。
15.一种游戏机,其特征是:作为控制用外设机器,具备权利要求1~14中的任意一项所述的声音识别装置。
16.一种声音识别方法,其特征是具备3个步骤:
接受声音信号的步骤1;
采用对上述声音信号与已事先定好了的声音识别用词典的数据进行比较的办法,来识别游戏者的声音的步骤2;
根据上述步骤2的识别结果,生成与游戏有关的控制信号的步骤3。
17.权利要求16所述的声音识别方法,其特征是:具备从游戏机用的控制部分接受控制信号的步骤4,在上述步骤3中,把上述步骤2的声音识别结果与上述步骤4的控制信号进行组合生成与游戏有关的控制信号。
18.一种媒体,其特征是已存储有实现上述声音识别部分的声音识别动作的程序。
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