JP2022093772A - 音声周波数を用いた真偽判別方法（２０２０－ｋ０１１） - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、紙幣、株券、債券等の有価証券等の貴重印刷物の真偽判別方法において、可聴音域における固有の周波数を取得して真偽判別を行う方法を提供する。【解決手段】本発明は、判別対象物の機械処理における振動時に生じる可聴域の発生音を受音する工程と、受音した発生音の周波数スペクトルを音声解析装置により測定する工程と、測定した周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して真偽を判別する工程と、を有することを特徴とする貴重印刷物の真偽判別方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、紙幣、株券、債券等の有価証券等の貴重印刷物の真偽判別方法において、可聴音域における固有の周波数を取得して真偽判別を行う方法である。

近年のスキャナ、プリンタ、カラーコピー等のデジタル機器の発展により、身分証明書や証券等に代表される貴重印刷物の精巧な複製物を容易に作製することが可能となっている。その対策の一つとして、超音波を照射し、反射した超音波による貴重印刷物の固有振動を検出して真偽判別を行う方法がある。

その一例として、送信器により超音波を投射し、受信器が該材料からの音響振動を検出することを特徴とする真偽判別方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特公平１－３９５４０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、超音波の送信と受信により真偽判別を行うことから、精密な磁気波形の検出が可能であるが、超音波の送信器と受信器の双方が必要となることから検出機器が大型、かつ、複雑化するという課題があった。

本発明は、前述した問題の解決を目的としたものであり、小型、かつ、簡易な設備で貴重印刷物の「真」又は「偽」を判別可能な真偽判別方法を提供する。

本発明は、判別対象物の機械処理における振動時に生じる可聴域の発生音を受音する工程と、受音した発生音の周波数スペクトルを音声解析装置により測定する工程と、測定した周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して真偽を判別する工程と、を有することを特徴とする貴重印刷物の真偽判別方法である。

本発明の貴重印刷物の真偽判別方法は、簡易な音声解析装置を使用して、貴重印刷物の可聴音域の固有振動による真偽判別が可能であることから、検出機器を簡易化、かつ小型化することが可能である。

本発明の真偽判別方法のフォローチャートを示す一例図。 本発明の真偽判別方法の構成を示す一例図。 音声解析装置による真正品の検出波形を示す一例図。 音声解析装置による判別対象物の検出波形を示す一例図。

本発明を実施するための形態を以下に説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他様々な形態が実施可能である。

（真偽判別方法）
図１は、本発明の真偽判別方法の一例図である。本発明の真偽判別方法は、判別対象物（２）の振動時における可聴域の発生音を受音する受音工程（Ｓ１）と、受音した発生音の周波数スペクトルを音声解析装置により測定する測定工程（Ｓ２）と、測定した周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して真偽を判別（Ｓ３）する判別工程と、を有している。

（受音工程（Ｓ１））
受音工程（Ｓ１）は、判別対象物（２）の機械処理により生じる振動時の可聴域である、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲の周波数帯域の発生音を受音する。判別対象物（２）の機械処理とは、紙幣搬送機又は紙幣処理機におけるベルト上における搬送時、紙幣計数機における回転計数時、紙幣処理機のリジェクト等の公知の機械処理が挙げられる。振動は、前述のベルト搬送時、回転計数時等の機械処理により自然に生じる振動、あるいは紙幣等に人為的に打撃等を与えて振動を生じさせてもよい。

受音工程（Ｓ１）に使用する受音手段は、指向性マイクロホン、無指向性マイクロホンのいずれであってもよく、ダイナミックマイクロホン、圧電マイクロホン、コンデンサマイクロホン、ＭＥＭＳマイクロホン、液体マイクロホン、炭素マイクロホン、光ファイバーマイクロホン、エレクトレットマイクロホン、レーザーマイクロホン、リボンマイクロホン、可変容量マイクロホン、クリスタルマイクロホン、及び任意の種類の公知のマイクロホンを使用することができる。当該受音手段を、前述の各機械処理におけるリジェクト部、搬送部又は回転部等の機械可動部近傍に配置して受音する。

（測定工程（Ｓ２））
測定工程（Ｓ２）は、前述の受音工程（Ｓ１）により取得された発生音について、音声解析装置により周波数と強度との関係を表わす周波数スペクトルを測定し、当該周波数スペクトルを音声信号として表示する。また、音声解析装置により、取得した周波数スペクトルに含まれる周波数成分のうち予め定められた範囲のものを除去（雑音の除去）等してもよい。なお、使用する音声解析装置は、周波数スペクトルを測定できれば特に限定されず、公知の音声解析装置を使用することができる。

（判別工程（Ｓ３））
判別工程（Ｓ３）は、測定工程（Ｓ２）により測定した判別対象物（２）の周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して「真」又は「偽」の判別を行う。判別方法の一例としては、あらかじめ真正品を測定して得られた周波数スペクトルの出力波形を基準波形とし、基準波形を中心として、照合許容範囲を基準波形の基準値±誤差と設定し、許容最大値と許容最小値の間に判別対象物（２）から得た周波数スペクトルの出力波形が入っていれば、判別対象物（２）を「真」であると判別する。または、真正品の周波数スペクトルを測定して得られた各出力波形の差分演算を行い、判別波形データを作製し、判別波形データと真正品の波形データと比較し、「真」又は「偽」の判別をしてもよい。

あるいは、判別対象物（２）の周波数スペクトルと、あらかじめ定めた真正品である周波数スペクトルをパターンマッチングさせて、一致できたものを「真」と判別してもよい。なお、パターンマッチングについては、両方の周波数スペクトルの重ね合わせ具合により、完全に一致した出力波形が形成されないことも有り得るため、ある閾値以上の類似度であれば、同一の波形であることとする判別基準を設定してもよい。ここで、閾値については、適宜、設定すればよい。

次に、本発明の真偽判別方法の一例について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、紙幣処理機（１）における一例図である。紙幣処理機（１）は、ベルト（３）、搬送ロール（４）、搬送コロ（５）により判別対象物（２）が搬送される。受音部（６）は、紙幣処理機（１）の近傍に配置され、判別対象物（２）の搬送時における振動を受音し、音声解析装置（７）により搬送時の周波数スペクトルが測定され、判別部（８）により、判別対象物（２）の周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して「真」又は「偽」の判別を行う。または、図２（ｂ）に示すように、計数機（９）の近傍部に配置し、羽根車（１０）の振動を検出して判別を行ってもよい。

次に、図１に示す真偽判別方法を使用して、図２（ａ）に示す紙幣処理機（１）における振動を受音して真偽判別する一例について説明する。

受音部（６）として、公知の指向性マイクロホンを使用し、当該指向性マイクロホンを紙幣処理機（１）の搬送部であるベルト（３）の近傍に配置した。音声解析装置（７）は、公知のスペクトラムアナライザを使用した。判別部（８）は、公知の情報処理装置を使用した。

真偽の判別は、受音部（６）により測定した判別対象物（２）の周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して「真」又は「偽」の判別を行うこととした。なお、あらかじめ前述の紙幣処理機（１）の搬送部であるベルト（３）の近傍に配置した受音部（６）により振動を受音して、音声解析装置（７）により、一枚の真正品の周波数スペクトルを測定した。

図３は、一枚の真正品の周波数スペクトルを示す一例図である。図３（ａ）は、音圧レベル（デシベル（ｄＢ）で振幅）と周波数（Ｈｚ）の関係を分析した周波数スペクトルの一例図である。図３（ｂ）は、周波数（Ｈｚ）と出力電圧（Ｖ）を示す一例図である。本実施の形態では、図３（ａ）に示す周波数スペクトルを使用することとした。

次に、紙幣処理機（１）において、複数枚の真正品の中に前述の判別対象物（２）を一枚混入させた全ての枚数の周波数スペクトルを測定して確認したところ、図３（ａ）に示す真正品の周波数スペクトルが複数確認されるなか、一枚のみ、図４に示す判別対象物（２）の周波数スペクトルを確認することができた。

次に、あらかじめ測定した真正品の周波数スペクトルと、判別対象物（２）の周波数スペクトルとの比較を判別部（８）にてパターンマッチングを行い、双方の周波数スペクトルが一致していないことから、判別対象物（２）を「偽」と判別することができた。

１ 紙幣処理機
２ 判別対象物
３ ベルト
４ 搬送ロール
５ 搬送コロ
６ 受音部
７ 音声解析装置
８ 判別部
９ 計数機
１０ 羽根車

Claims (1)

1. 判別対象物の機械処理における振動時に生じる可聴域の発生音を受音する工程と、
   受音した前記発生音の周波数スペクトルを音声解析装置により測定する工程と、
   測定した前記周波数スペクトルと真正品の周波数スペクトルを比較して真偽を判別する工程と、を有することを特徴とする貴重印刷物の真偽判別方法。

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