Whisper

ウィスパー

Whisper とは

Whisper(ウィスパー)は、OpenAI が 2022年9月に公開した音声認識 AI モデルです。

例え話をしましょう。あなたが会議の議事録を作成するとします。

従来の方法

  • 会議中にメモを取る
  • 聞き漏らしがある
  • 後で思い出しながら整理
  • 時間がかかる

Whisper を使う方法

  • 会議を録音
  • Whisper に音声ファイルを入力
  • 自動的に文字起こし
  • 議事録がほぼ完成

Whisper は、音声を正確にテキストに変換してくれる AI です。

Whisper の特徴

Whisper には、いくつかの重要な特徴があります。

多言語対応

99言語をサポート

主要言語:
- 英語、日本語、中国語
- スペイン語、フランス語、ドイツ語
- 韓国語、アラビア語、ヒンディー語
など

自動的に言語を検出

高精度

ノイズや訛りにも強い

対応:
- 背景ノイズ
- 複数人の会話
- 訛りや方言
- 専門用語

実用レベルの精度

オープンソース

完全にオープンソースで公開

メリット:
- 無料で使用可能
- カスタマイズ自由
- 商用利用も可能
- ローカルで動作

複数のモデルサイズ

用途に応じて選択可能

tiny: 39M パラメータ(最軽量)
base: 74M
small: 244M
medium: 769M
large: 1550M パラメータ(最高精度)

精度と速度のトレードオフ

Whisper の仕組み

Whisper は、Transformer アーキテクチャを使っています。

アーキテクチャ

Encoder-Decoder 構造

Encoder:
音声をエンコード
→ 音声の特徴を抽出

Decoder:
テキストを生成
→ 音声の内容をテキスト化

訓練データ

68万時間の音声データで訓練

データソース:
- インターネット上の音声
- 多様な言語、訛り、話者
- 様々なノイズレベル

多様性により高い汎用性

タスク

Whisper は複数のタスクを実行可能

タスク:
1. Transcription(文字起こし)
2. Translation(翻訳、英語へ)
3. Language Identification(言語検出)
4. Voice Activity Detection(音声区間検出)

多機能

Whisper の使い方

Whisper を使う方法はいくつかあります。

コマンドラインから

# インストール
pip install openai-whisper

# 実行
whisper audio.mp3 --model medium --language Japanese

# 出力
# audio.txt(テキスト)
# audio.srt(字幕ファイル)
# audio.vtt(字幕ファイル)

Python から

import whisper

# モデルのロード
model = whisper.load_model("medium")

# 音声ファイルを文字起こし
result = model.transcribe("audio.mp3", language="ja")

# 結果
print(result["text"])

Hugging Face Transformers

from transformers import pipeline

# パイプラインの作成
transcriber = pipeline(
    "automatic-speech-recognition",
    model="openai/whisper-medium"
)

# 実行
result = transcriber("audio.mp3")
print(result["text"])

API 経由(OpenAI API)

import openai

# ファイルを開く
audio_file = open("audio.mp3", "rb")

# 文字起こし
transcript = openai.Audio.transcribe(
    "whisper-1",
    audio_file
)

print(transcript.text)

Whisper のモデル比較

モデルサイズによって、精度と速度が異なります。

モデルの比較表

モデル パラメータ VRAM 相対速度 英語 WER
tiny 39M ~1GB ~32x 9.8%
base 74M ~1GB ~16x 7.7%
small 244M ~2GB ~6x 5.5%
medium 769M ~5GB ~2x 4.5%
large 1550M ~10GB 1x 3.4%

WER: Word Error Rate(低いほど良い)

選び方の指針

tiny/base:
- リアルタイム処理
- リソースが限られる
- 速度重視

small/medium:
- バランス型
- 一般的な用途
- 推奨

large:
- 最高精度が必要
- リソースに余裕がある
- 複雑な音声

Whisper の実用例

Whisper は、様々な場面で活用されています。

会議の議事録作成

用途:
会議やインタビューの自動文字起こし

メリット:
- 手動メモ不要
- 聞き漏らしなし
- 後から検索可能
- 時間の節約

字幕生成

用途:
動画に字幕を自動生成

メリット:
- YouTube 動画の字幕
- 映画・ドラマの字幕
- アクセシビリティ向上
- 多言語対応

音声コマンド

用途:
音声入力インターフェース

例:
- スマートホーム
- 音声アシスタント
- ハンズフリー操作

言語学習

用途:
発音練習と評価

メリット:
- 自分の発音を文字化
- ネイティブと比較
- 改善点の特定

ポッドキャストの検索

用途:
音声コンテンツをテキスト化して検索

メリット:
- キーワード検索
- 特定部分を素早く発見
- コンテンツの再利用

Whisper のメリット

Whisper には、多くのメリットがあります。

メリット 1: 高精度

従来の音声認識より精度が高い

特に:
- ノイズがある環境
- 訛りや方言
- 専門用語

実用レベルの精度

メリット 2: 多言語対応

99言語に対応

メリット:
- グローバルに使用可能
- 自動言語検出
- 言語ごとにモデル不要

一つのモデルで多言語

メリット 3: オープンソース

完全無料で使用可能

メリット:
- コスト不要
- カスタマイズ自由
- プライバシー保護(ローカル実行)
- 商用利用可能

メリット 4: 多機能

文字起こしだけでなく

機能:
- 翻訳(英語へ)
- タイムスタンプ付き文字起こし
- 字幕ファイル生成(SRT、VTT)
- 言語検出

Whisper の課題

Whisper にもいくつかの課題があります。

課題 1: リアルタイム処理

問題:
大きいモデルは処理に時間がかかる

例:
1分の音声を文字起こし
- tiny: 数秒
- medium: 10〜20秒
- large: 30〜60秒

対策:
- 小さいモデルを使用
- GPU を使用して高速化
- faster-whisper などの最適化版

課題 2: ハルシネーション

問題:
無音部分で意味不明なテキストを生成することがある

例:
「ご視聴ありがとうございました」
「字幕: ○○」

対策:
- VAD(Voice Activity Detection)で無音検出
- 生成されたテキストをフィルタリング

課題 3: 話者識別

問題:
誰が話しているかは識別できない

対策:
- 別の話者識別モデルと組み合わせ
- pyannote.audio などを使用

課題 4: リソース消費

問題:
large モデルは VRAM を大量に消費

要件:
large: ~10GB VRAM

対策:
- medium モデルを使用
- CPU 版を使用(遅い)
- faster-whisper で効率化

Whisper の高度な使い方

Whisper をより効果的に使うテクニックです。

タイムスタンプ付き文字起こし

result = model.transcribe("audio.mp3")

# 各セグメントのタイムスタンプ
for segment in result["segments"]:
    print(f"[{segment['start']} --> {segment['end']}]")
    print(segment["text"])

翻訳(英語へ)

result = model.transcribe(
    "audio.mp3",
    task="translate"  # 日本語 → 英語に翻訳
)

言語の指定

# 言語を指定(高速化)
result = model.transcribe(
    "audio.mp3",
    language="ja"  # 日本語
)

faster-whisper(高速化)

from faster_whisper import WhisperModel

# 最適化されたモデル
model = WhisperModel("medium", device="cuda")

segments, info = model.transcribe("audio.mp3")

for segment in segments:
    print(segment.text)

# 2〜4倍高速

Whisper のベストプラクティス

効果的に使うためのベストプラクティスです。

1. 音声の前処理

音声品質を向上

処理:
- ノイズ除去
- 音量の正規化
- 適切なフォーマット(WAV、MP3)

品質向上につながる

2. 適切なモデル選択

用途に応じて選択

リアルタイム: tiny/base
一般的な用途: small/medium
最高精度: large

バランスを考慮

3. GPU の活用

可能な限り GPU を使用

速度:
CPU: 非常に遅い
GPU: 10〜100倍高速

CUDA 対応 GPU 推奨

4. VAD の併用

音声区間のみを処理

メリット:
- 無音部分をスキップ
- ハルシネーション削減
- 処理時間短縮

まとめ

Whisper は、OpenAI が開発した高精度な音声認識 AI です。99言語に対応し、オープンソースで公開されており、様々なアプリケーションで活用できます。

重要なポイント

  1. 高精度 - ノイズや訛りにも強い実用レベルの精度
  2. 多言語 - 99言語に対応、自動言語検出
  3. オープンソース - 無料で使用・カスタマイズ可能
  4. 多機能 - 文字起こし、翻訳、字幕生成
  5. 複数サイズ - 用途に応じてモデルを選択

Whisper が最適な場面

  • 会議の議事録作成
  • 動画の字幕生成
  • ポッドキャストの文字起こし
  • 音声コマンドインターフェース
  • 言語学習

Whisper は、音声認識技術を民主化し、誰でも高精度な文字起こしを利用できるようにしました。今後も、様々なアプリケーションで活用が広がっていくでしょう。