Pythonを使って初めて音声認識に挑戦するとき、具体的にどのように音声認識をするのか、どのように勉強すればいいのか分からない…という人は少なくないでしょう。
今回は、そんなプログラミング初心者に必見の内容です。
Pythonを使って音声認識するにはどのように勉強すればいいのか、また音声認識とは具体的に何なのかという基本的な情報に加え、Pythonで音声認識をする方法を解説していきます。
プログラミング初心者のあなたもPythonを使った音声認識に挑戦してみましょう！ぜひ参考にしてみてくださいね。
本ブログを運営しているTech Teacherは、業界初のプログラミング家庭教師サービスを提供しています。
その特徴は完全マンツーマン・フルオーダーメイド指導・30分ごとの利用が可能であるところです。
完全マンツーマン
一般的なプログラミングスクールの録画講義や対面講義では内容をうまく理解できないまま先に内容が進んでしまうことがあります。Tech Teacherのマンツーマン指導なら理解できない箇所は何度も分かるまで説明を受けることができます。
フルオーダーメイド指導
Tech Teacherではあらかじめ決められたカリキュラムはありません。そのためご自身の学習状況や学びたいことに合わせた指導が可能です。
一括支払いなし
一般的なプログラミングスクールの料金体制はカリキュラムに対して一括払いですが、Tech Teacherでは利用した分だけの支払いとなります。そのため、大きな費用負担がなく気軽に始めることができます。
データサイエンスをマンツーマン指導で学べるプログラミング家庭教師について詳しく知りたい方ほこちら
Pythonで音声認識をするために学ぶべきこと
Pythonは、他のプログラミング言語に比べて文法がわかりやすく簡単であることから、初心者にも使いやすい言語です。
主に画像処理や機械学習、音声認識の分野で多く使用されています。最近では、AI・人工知能の分野を中心に活躍していることもあり、その注目の高さがうかがえます。
中でも音声認識は、初心者には難しいスキルが必要で難易度が高いと思ってはいませんか？
安心してください。
現在では、初心者にも優しい環境が整いつつあり、初心者でも音声認識に挑戦しやすくなっています。
それでは、Pythonで音声認識をするためには具体的に何を学ぶべきか見ていきましょう。音声認識とは何かという基本的な情報も合わせて解説するので、初心者の方でも安心して読み進めてみてくださいね。
音声認識とは
Pythonで開発できる音声認識は、実は私たちの身近な場所に存在しています。
例えば、Apple社のsiriやAmazon社のアレクサなどが代表的です。
「今日の天気は？」「音楽をつけて」など、スマートフォン上で実際に操作することなく、コンピューターが自動的に機能してくれますよね。
通常、私たち人間は発せられる言葉をそのまま理解します。
これに対してコンピューターは数字に変換された言葉しか理解できません。
そのため、コンピューターに言葉を理解させるには、私たちが発声する言葉（音）を数字に変換することが必要です。
例えば、「あ」という言葉を録音すると「あ」を表す波が記録されます。
コンピューターはその波のパターンから、この音が「あ」だということを認識するのです。そうすることで、まるで私たちが発する言葉を理解したような返答が可能になります。
最近では、スマートフォンやスマートスピーカーなどの台頭により、言葉を数字に変換して解析する音声認識の利用が拡大しつつあります。
今後はさらに、音声認識の需要が高まり、必要になってくるでしょう。プログラミング初心者の方も、今から勉強しておきたい分野です。
音声認識に必要なPythonのスキル
では、音声認識を勉強するうえで必要な知識や求められるPythonのスキルとは、具体的にどのようなものでしょうか。
まず、Pythonをしっかり使いこなせるようになることです。
文法を覚えたり、使い方を習得するなどPythonの基礎をしっかりと身に付けなければ、音声認識を作ることができません。そうした基礎的な勉強を怠らずに、Pythonを理解することから始めるのが大切です。
さらに、Pythonのスキルのひとつである「通信」を習得する必要があります。
「通信」とは、他のコンピューターとデータのやり取りを行う働きのことです。本来、音声認識は自身のコンピューターで行うには、データの処理が重かったり、無料版で使用できる範囲が狭かったりと限界があります。通信について学ぶことで、データを素早く解析出来るようになり、音声認識をより高い精度で行うことが可能になります。
音声認識が学べるおすすめの書籍3選
ここからは、初心者におすすめの書籍3冊を紹介していきます。
①『人と対話するコンピュータを創っています 音声認識の最前線』
引用元：『人と対話するコンピュータを創っています 音声認識の最前線』
まずは、音声認識の概略をつかむのに適している「人と対話するコンピュータを創っています 音声認識の最前線」です。初めて音声認識を扱う人にも分かりやすく、読みやすいのが特徴です。
機械学習をする際に必要な難しい「数式」などが出てこないので、安心して読み進められます。コンピューターがどのように音声を認識するのかという基本的な情報から、音声認識装置の作り方のアウトラインまで、より専門的な知識も習得できるとあり、これから音声認識を覚えたい人にはぴったりの1冊です。
②『イラストで学ぶ音声認識』
引用元：『イラストで学ぶ音声認識』
タイトルの通り、本書には図式やイラストが多く用いられており、文章だけでは難しい印象を与えるプログラミング言語が、分かりやすく解説されています。
本書だけで音声認識のことを網羅でき、初心者でも取っ付きやすく理解しやすい1冊でしょう。
③『音声認識（機械学習プロフェッショナルシリーズ）』
基礎からしっかりと学びたい人におすすめです。本書の第1章に「音声とは」と始まる通り、音声認識について全く理解していない人をターゲットにしているため、これから勉強したい人におすすめの1冊です。
読み進めていくうちに、音声認識をしっかりと理解できるようになるでしょう。
Pythonで音声認識をする方法
ここからは、より本格的な実践編に入ります。
Pythonでどんな音声認識ができるのか、具体的にどうしたらいいのかを解説していきます。Pythonで音声認識を習得して、スキルを身につけましょう！
Pythonでできる音声認識とは
では、Pythonを用いるとどのような音声認識ができるのでしょうか？
一般的なのは、私たちが発する言葉をコンピューターがテキスト化してくれる「文字起こし」です。さらに高度なものとなると、複数人が喋っている言葉にも対応できるようになります。例えば、会社の会議で必要な議事録としても使用することが可能になるわけです。
他にも、APIと呼ばれるサービスを利用することで、Pythonでもより精度の高い音声認識が可能になります。APIとは、Application Programming Interface の略称です。簡単に言うと「アプリケーションやソフトウェア」と「プログラム」を繋ぐもの、とイメージしてみるといいでしょう。
例えば、APIに音声ファイルを送付します。すると、API内で音声を解析してくれます。利用者は、APIから送られてくる音声ファイルの解析結果を待っているだけで、変換されたテキストを手に入れられるのです。
Pythonで音声認識をするために開発環境を整えよう！
Pythonでどのような音声認識ができるのか分かったところで、実践に取り掛かりましょう。
Pythonを使う準備
まずは、Pythonを使用するにあたり環境を整えなければなりません。
通常、コンピューター上にはPythonを使用するプログラムは内蔵されていません。まずは、Pythonをインストールする必要がありますね。
Pythonの公式ページをクリックすると、ダウンロードできるページが表示されるので、OS別（Windows・Mac・Linux）にインストールしましょう。
Python公式サイトはこちら
APIを使う準備
Pythonのインストールが完了し、上記で紹介したAPIを使用する場合は、使用するAPIの公式サイトでアカウント登録をする必要があります。
多くのAPIは、無料で使える範囲が決められているので、注意が必要です。個人で練習する範囲であれば問題ないでしょう。さらに、オフラインでは使用できるAPIも限られているので、事前にチェックしてくださいね。
ライブラリを使う準備
APIの他にも、音声認識をするための「ライブラリ」というツールがあります。
ライブラリとは、他の人が作ってくれたプログラムを自分のプログラムの中でも使用できる便利なツールのことです。音声認識をするにあたり、ライブラリを利用することで、簡単に音声ファイルを変換できます。代表的なライブラリとして「julius」があります。
juliusは高性能な「汎用大語彙連続音声認識エンジン」として知られており、 数万語彙の連続音声認識を可能にします。一般のコンピューターでも使用できるので、ダウンロードしてみるのもいいでしょう。
julius公式サイトはこちら
Pythonで音声認識をする手順
Pythonを用いて音声認識をする準備が整えたら、実際に音声認識をする実践に移りましょう。音声認識をするには、音声ファイルをコンピューター上に取り込む方法とマイクから音声を取り込む方法の2通りがあります。
音声ファイルを取り込む
まずは、音声ファイルからやってみましょう。
最初に、文字起こししたい音声ファイルをコンピューター上にアップロードします。
音声ファイルの形式はWAV形式という音声データに変換しましょう。
次に、変換したファイルをAPIに投げます。すると、API内で自動的に音声データを文字起こししてくれます。これで音声ファイルを文字起こしする手順は終了です。
ライブラリを使用する場合も同様です。
マイクから音声を取り込む
マイクから音声認識をする場合も基本的には同じです。
まずは録音したファイルをWAVファイルとして保存します。WAVファイルを読み込ませることで、マイクからの音声認識が可能になります。
上記の方法と同様に、APIやライブラリに音声ファイルを投げることで、自動的に文字起こししてくれますよ。
「Tech Teacherで！～家庭教師ならではの３つの魅力～」
本Blogを運営するプログラミング家庭教師Tech Teacherは以下のような疑問をすべて解決できるサービスです。
・データサイエンスをもっと学びたいが、値段が高いスクールに通うのは気が引ける
・目的別に短時間の利用ができるサービスがあったらいいな
| 比較対象 | Tech Teacher | プログラミングスクールA社 |
| 受講形態 | 〇 生徒1人に教師1人 （対面またはオンライン） |
△ 生徒3~5人に教師1人 （少人数個別指導） |
| 担当教師 | 〇 自分で選んだ担任教師 |
× 講座で決められた教師 |
| カリキュラム | 〇 生徒様に最適化された オーダーメイド指導 |
△ 全員同じ教材・カリキュラム |
| 仕事・学業との両立 | 〇 可能 |
× 不可能 |
| メンター制度 | 〇 担任教師が一貫して 質問・学習状況を管理 |
△ 質問対応・学習管理の担当が異なる |
| 料金 | 〇 授業時間分だけ （3,960円 / 30分～） |
× 一括払い （528,000円 / 3ヶ月） |
| 初期費用 | 〇 入会金 （22,000円） |
× 料金一括払い （528,000円） |
| シミュレーション （3ヶ月90分の指導を週1で行う） |
〇 （164,500円） |
× （528,000円） |
以下、Tech Teacherの３つの魅力を紹介します。
データサイエンスをマンツーマン指導で学べるプログラミング家庭教師について詳しく知りたい方ほこちら
1．効率的な学習スタイル
一般的なプログラミングスクールでは大人数の対面講義や、録画講義の視聴またはオンラインでの受講がメインです。そうなると学習しながら生じた疑問をすぐに聞くことができずに、先に進んでしまい内容をうまく理解できなかったり、作業がうまく進まなかったりします。
家庭教師であれば、マンツーマンのため自分の課題にだけ焦点を当てて指導を受けられるので、1回の授業を濃い時間にすることができます。
Tech Teacherは一般的なプログラミングスクールと異なり、あらかじめ決められたコースやカリキュラム設定がありません。
一般的なプログラミングスクールのカリキュラムでは、自分が本当に学習したいことを学ぶのにいくつか他の講義を受けなければなりません。
Tech Teacherでは生徒様の現状の習熟度・目的・期間に応じてお悩みにダイレクトに刺さる授業を展開し、最短で目標となるゴールを目指せます。
2．自分のペースに合わせて学習できる
Tech Teacherでは、他にはない「短時間（30分ごと）」の利用が可能です！勉強していてちょっとわからないところ、プログラミング学習のモチベーション維持など様々な疑問や悩みを解決することができます。
授業を受けた分だけ後払いする料金体系（3,960円〜 / 30分）のため、必要な期間に必要な分だけ受講できます。
Tech Teacherではあらゆるニーズに対応できる教師陣がいるため、生徒様の希望条件に最適な教師を紹介します。
Tech Teacherを受講している方のほとんどが仕事をしている社会人の方です。TechTeacherの家庭教師なら受講日時や回数を、生徒様のご都合に合わせて柔軟に調整することができ、スキルだけでなく都合の良い時間で指導できる教師を選べます。
3．確実に身につく
オンライン・オンデマンドの講義の視聴形態だと、学習に対するモチベーションの維持が課題となり、当初の予定よりも受講期間が伸びたり、挫折したりする恐れがあります。
Tech Teacherでは、担任教師が生徒と二人三脚で学習をするため、学習が大変なときも寄り添ったサポートを受けられます。
具体的には学習計画の管理や受講目的を明確にした上で中間目標を設定し、それに向けた学習の指導をすることでモチベーションの維持を図ります。
担当教師は授業の時間以外に、チャットサービスを利用して、自分で学習しているときに生じた疑問をすぐに質問して解決することができます。
データサイエンスをマンツーマン指導で学べるプログラミング家庭教師について詳しく知りたい方ほこちら
Tech Teacherへのお問い合わせ
質問のみのお問い合わせも受け付けております。
Pythonで音声認識に挑戦しよう！
今回は、Pythonを用いた音声認識の方法を解説しました。
一見難しそうに見える音声認識ですが、APIやライブラリを利用すれば、初心者でも簡単にできることが分かりましたね。
今まで遠ざけていた方も、これから音声認識をやってみたい方も、Pythonを使って音声認識に挑戦してみてはいかがでしょうか。
