音声区間検出
別名:VAD
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定義
音声区間検出(VAD)は、人が話しているのか、無音や背景ノイズなのかを判別する技術です。これにより、ソフトウェアは録音を自動で開始・停止できます。
VADモデルは小さく高速で、何も文字起こしせずに音声ストリーム上で常に動いています。役割は「これは話し声か?」にイエスかノーで答えることだけです。音声入力ツールはこれを、ハンズフリーモード(話し始めたら開始し、間を置いたら停止)や、認識器が動く前に無音部分を削るために使います。
きちんと作られた実装では、求められたときだけマイクを待機させ、音声入力にならなかった音声は破棄します。
仕組み
古典的な方法はエネルギーベースです。マイクの信号が一定時間しきい値より大きければ、話し声とみなします。この方法は、扇風機やキーボードの音、もう1人の話し声がある部屋では破綻します。現代のVADは、人の話し声とそれ以外を区別するよう訓練された小さなニューラルネットワークで、音声のチャンクごとに数ミリ秒で動きます。ノートパソコンで常時動かしても誰も気づかないほど軽い処理です。
出力は、話し声の区間と話し声でない区間の連続です。音声入力ツールは、最初の切り替わりで認識器を開始し、話し声でない区間が十分に長く続いたら、話し終えたと判断します。
プライバシーにとって重要な理由
ハンズフリーモードでは、まだ何も言っていないうちからツールが聞いています。信頼できる実装と気味の悪い実装を分けるのは、話し声ではなかった音声や、音声入力にならなかった話し声がどう扱われるかです。正しい答えは、保存せず、どこにも送らず、検出器が「ノー」と判断した時点で消えることです。VADをデバイス上で動かすツールはこれを約束できます。話しているかどうかを判断するためにサーバへ音声をストリーミングするツールには、それができません。
VADの限界
間を検出することは、考えの終わりを検出することとは違います。人は考えるために文の途中で間を置くので、VADで停止すると途中で切られてしまいます。間を長く設定すると、今度はツールの反応が鈍く感じられます。だからハンズフリーモードは途切れずに流暢に話す音声入力に向き、それ以外にはプッシュトゥトークが向いています。よいツールが両方を備えているのもそのためです。
Macで無音検出の働きを確かめる方法
音声検出器が判断する様子を見るのに、特別なソフトウェアは必要ありません。Appleの音声入力は30秒間音声が検出されないと自動的に停止するので、このルールを自分で発動させてみることができます。
- アップルメニュー→「システム設定」と選択し、「キーボード」をクリックしてから「音声入力」に移動し、オンにします。
- 空のメモか書類をクリックします。
- 音声入力のショートカットを押して、1文だけ話します。
- 話すのをやめて、Macに触れずにそのままにします。
- 音声がないまま30秒たつと、キーを押さなくても音声入力が終わるのを確認します。
- 近くで音楽や扇風機を流して同じテストを繰り返し、お使いの環境で背景の音が結果を変えるかどうかを確かめます。
ハンズフリーの音声入力で話の途中で切られたり、最初の言葉が抜けたりするのはなぜですか?
音声検出器は、与えられた信号でしか判断できません。違うマイクが選択されていたり、入力がとても小さかったりすると、声と部屋の音の区別がつきにくくなり、開始と停止の判断が悪くなります。ツールのせいにする前に、Macが実際に何を聞いているかを確認してください。
- 「システム設定」→「サウンド」で「入力」をクリックし、実際に話しているマイクを選択します。
- 同じ画面で、声が小さすぎる場合は入力音量のスライダを上げ、大きすぎる場合は下げます。
- Appleの音声入力の場合は、「システム設定」→「キーボード」→「音声入力」で「マイクの入力元」を確認します。「自動」にすると、使う可能性が最も高いデバイスをMacが選びます。
- マイクに近づくかヘッドセットを使い、声が部屋の音よりはっきり大きくなるようにします。
- 文の途中で考えるために間を置く場合は、そうした部分ではハンズフリーではなく、キーを押している間だけの方式かトグル方式を使います。
マイクが開いているかどうかを確認する方法
音声を待つツールは、待っている間ずっとマイクを開いておく必要があります。macOSはそれが起きているときに知らせ、そもそもどのアプリにそれを許可するかを決めさせてくれます。
- コントロールセンターを開いて、録音インジケータを探します。マイクが使用中か、最近使用されたときに表示されます。
- アップルメニュー→「システム設定」と選択し、サイドバーで「プライバシーとセキュリティ」をクリックします。
- 「マイク」をクリックします。
- マイクへのアクセスを求めたアプリの一覧を確認します。
- 聞き取る必要のないアプリは、アクセスをオフにします。
よくある質問。
音声入力アプリでVADは何をしますか?
マイクが話し声を拾っているかどうかを判断します。ハンズフリーモードでは、話し始めると認識を開始し、間を置くと停止するので、キーに触れる必要はありません。
ハンズフリーモードは常に聞いているのですか?
よく設計されたツールなら、待機させたあとだけです。その場合でも、検出器は文字起こしではなく「話し声かどうか」を判断しているだけで、音声入力にならなかった音声はすぐに破棄されるべきです。その判断がどこで行われるかを確認してください。望ましい答えは「デバイス上」です。
VADは何の略ですか?
VADはvoice activity detection(音声区間検出)の略です。音声ツールの中で、入ってきた音が音声かどうかを判断する部分で、言葉の内容までは解析しません。
Macの音声入力は、聞き取りをやめるまでどのくらい待ちますか?
Appleの音声入力は、30秒間音声が検出されないと自動的に停止します。もう一度音声入力のショートカットを押すか、Escapeキーを押せば、もっと早く終了できます。
Macでアプリがマイクを使っているかどうかを知るには?
コントロールセンターを開いて録音インジケータを探します。マイクが使用中か、最近使用されたときに表示されます。マイクの使用を許可されているアプリを確認するには、「システム設定」→「プライバシーとセキュリティ」→「マイク」に移動します。