JPS62249199A

JPS62249199A - 話者確認システム

Info

Publication number: JPS62249199A
Application number: JP61092637A
Authority: JP
Inventors: 誠夫亘理
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-10-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は話者確認システムの改良に関する。

（従来の技術）話者確認システムは、音声として入力される合言葉を前
もって登録された合言葉の音声パタンと比較して一致の
度合を検定することにより、発声者が登録人本人である
かどうかを判定するシステムである。この様なシステム
は銀行業務における印鑑にかわるものとして、あるいは
入門保安のための錠のかわりとして有用であり、その実
現が強く望まれている。

従来試みられている話者確認システムは、例えば日本音
響学会誌３５巻２号（昭和５４年２月）の６３頁から６
９頁に「電話音声を対象とした話者照合」と題して発表
された論文に記載される如く、各人のパスワードの発声
より作成した標準パタンを記憶して用いる。このシステ
ムでは、確認動作時には被照合者が主張する名前に対応
するコード（以下では簡単に登録番号と呼ぶ）とパスワ
ードの発声が入力される。確認システムでは、入力され
た登録番号に対応する標準パタンと、入力されたパスワ
ード音声（以下人力パタンと呼ぶ）とが比較され距離（
パタン間の相異度の評価値）が算出される。この距離が
所定の閾値より小であるときは、この被照合者は本人で
あると判定され、逆に閾値より大であるときはこの人は
詐称者であると判定する。

このような方式の話者確認システムの問題は、閾値の適
切な設定が困難であるという点にある。すなわち、同一
人が一定のパスワードを発声した場合でも、音声パタン
はその時々で異なっており、しかも変動の程度は個人ご
とに異なっている。このため、閾値をきびしく（すなわ
ち小さな値に）設定すると本人が詐称者と判定される事
態が多発し、逆に閾値をゆるめに設定すると詐称者を本
人であると誤判定してしまうことになる。

この様な欠点の少ない話者確認の方式が特願昭５８−０
５４１３２号明細書に記載されている。その方式の要点
は次のとおりである。すなわち、登録される確認標準パ
タンの他に、確認標準パタンに類似する他人のパタンで
ある抑制標準パタンを用意しておき、入力パタンとのマ
ツチングの結果得られる距離が次の（イ）、（ハ）条件
を満足するときに限って、本人であると判定して一致信
号を出す。

（イ）確認標準パタンとの距難く所定閾値（ハ）確認標
準パタンとの距離く抑制標準パタンとの距離この方式によると（ハ）の判定基準があるために、（イ
）で用いる閾値をゆるめに設定できる。これによって本
人を詐称者とする誤判定は少なくなり、しかも、他人を
本人であるとする誤判定も（ハ）によって防止できると
いう効果が得られる。

（発明が解決しようとする問題点）従来方式では、抑制標準パタンとの距離の大きさの条件
がないため、（ｉ）抑制標準パタンとの距離が十分大きいにもかかわ
らず、本人のパタンのバラツキが大きい場合に（ハ）の
条件を満足しないことがあり「他人である」と誤判定さ
れたり、（ｉｉ）抑制標準パタンとの距離が十分小さいにもかか
わらず、他人のパタンのバラツキが大きい場合に（ハ）
の条件を満足しているため、「他人を本人であるＪと誤
判定することがあった。

本発明は従来方式の欠点を少なくした、すなわち誤判定
の少ない話者確認システムを実現することを目的として
いる。

（問題を解決するための手段）本発明による話者確認システムは、あらかじめ用意され
る複数の抑制標準パタンを記憶する抑制標準パタン記憶
部と、登録される確認標準パタンを記憶する手段たる確
認標準パタン記憶部と、確認標準パタンに類似した抑制
標準パタンを指定する情報を記憶する抑制指定部、と、
被照合者の発声による入力パタンを保持する入力パタン
バッファと、この入力パタンと確認標準パタンとの距離
、及びこの入力パタンとこの人力パタンに対応して入力
された登録情報指定信号により前記抑制指定部で指定さ
れる抑制標準パタンとの距離を計算するパタンマツチン
グ部と、これらの距離が（イ）確認標準パタンとの距離
く第１の閾値Ｔｈ１（ロ）抑制標準パタンとの距離〉第
２の閾値Ｔｈ２の条件を満足したとき被照合者が本人で
あると決定する判定部とを含んで構成される。

（作用）本発明の作用について図面を参照しながら説明する。本
発明では確認標準パタンの他に抑制標準パタンを用意し
、入力パタンとの距離を基に入力パタンを発生した話者
が名のった本人であるか否かを判定する。ここで確認標
準パタンをＡ、抑制標準パタンをＢ、入力パタンをＸ、
パタン間距離をＤとすると、判定は次式に従う。

％式％（１）のとき「本人であるＪと判定し、それ以外は「他人であ
る」と判定する。すなわち、入力パタンが第２図に示す
斜線部分にある場合「本人である」としていることにな
る。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。抑
制標準パタン記憶部９０にはあらかじめ多人数のパスワ
ード音声パタンが記憶されている。例えば／ｆｕｊｉｓ
ａｎ／という言葉のパタンか１０００人分用意されてい
る。これらの抑制標準パタンの集合を（Ｂｌ、１３２．
、、．１３ｍ、、、１３１０００）　　　　　　　　　
　、、、（３）とする。各抑制標準パタンＢ”は、例え
ば特願昭４５−８４６８５号明細書（特公昭５０−１９
０２０号公報）の（１）式に示されるが如く表現されて
いる。

最初に確認標準パタンの登録に係る動作を説明する。登
録番号指定部２０はキーボードより成っており、これに
よってこれから登録する人の情報、すなわち、登録番号
ｎを入力し、続いて／ｆｕｊｉｓａｎ／というパスワー
ドを入力する。対応する音声はマイクロホン１０より入
力される。この音声は分析部３０で分析された後、入力
パタンバッファ４０に入力される（以下入力パタンＸと
呼ぶ）。この人力パタンＸは確認標準パタンＡｎとして
登録番号ｎに対応づけて確認標準パタン記憶部５０に送
られ記憶される。

その後カウンタ１００は抑制標準パタン指定信号ｍを１
から１０００まで順次変化させる。これに応じて抑制標
準パタン記憶部９０からは抑制標準パタンＢ”がＢ１か
ら１３１０００まで順次出力され、信号線すを経由して
パタンマツチング部６０に送られる。

このパタンマツチング部６０では前記の入力パタンＸと
、抑制標準パタン記憶部９０から送られてくる抑制標準
パタンＢ”との比較処理を行なって距離Ｄ（Ｘ、　Ｂ”
）を順次算出する。抑制指定決定部７０では、順次入力
される距離Ｄ（Ｘ、Ｂｍ）が相互に比較され、最小なも
のから例えば第５番目に小さなものまでが決定され、そ
れに対応する番号ｍが抑制指定部８０に送られる。抑制
指定部８０ではこれらの番号ｍが、前記登録番号ｎに対
応づけられてｍ（ｎ、　１）、　ｍ（ｎ、　２）・・・ｍ（ｎ、　５
）　　　・・・・（４）なる形式で記憶される。

かくして確認標準パタンＡ”が得られ、抑制指定の準備
も（４）式の如く整った。以上の処理は新たな被登録人
が出現する度に登録番号ｎを変えながら繰り返される。

次に確認動作に係る部分を説明する。被照合者は登録番
号指定部２０のキーを操作して登録情報である登録番号
ｎを入力するとともに、マイクロホン１０より／ｆｕｊ
ｉｓａｎ／なるパスワード音声を入力する。パスワード
音声は、登録時と同様に分析部３０によって分析され、
入力パタンＸとして入力パタンバッファ４０に入力され
る。

登録番号ｎが確認標準パタン記憶部５０に入力されると
それに応じて確認標準パタンＡ”が出力される。パタン
マツチング部６０ではこれを受けて、まずＤ（Ｘ、　Ａ
ｎ）なる距離が算出される。

抑制指定部８０に登録番号ｎが与えられると（４）式の
抑制指定信号が信号線ｋに出力される。これを受けて抑
制標準パタン記憶部９０からは抑制標準パタンＢ”；ｍ＝ｍ（ｎ、１）、ｍ（ｎ、２）−ｍ（ｎ、５）
　　　−（５）が出力される。

パタンマツチング部６０では、前記入力パタンＸと、こ
れら標準パタンＢ”との比較が行なわれ、距離Ｄ（Ｘ、Ｂｍ）；ｍ＝ｍ（ｎ、１）、ｍ（ｎ、２）・ｍ
（ｎ、５）　　曲（６）が算出される。

判定部１１０では前記距離Ｄ（Ｘ、　Ａ）と第１の閾値
Ｔｈｌとの比較と（６）式の距離群と第２の閾値Ｔｈと
の比較が行われる。この比較の結果Ｄ（Ｘ、Ａｎ）＜Ｔｈｌ　かツ・（７）Ｄ（Ｘ、　Ｂ”
）＞Ｔｈ２　；　ｍ＝ｍ（ｎ、　１）、　（ｎ、　２）
、　・−ｍ（ｎ、　５）　−（８）のとき、「被照合者
が本人である」と決定する。

（８）式の判定は、（４）式のごと＜　Ｄ（Ｘ、　Ｂｍ
）の最小値を求め、第２の閾値との比較を行っても等価
である。

すなわち、（８）式は次の（９）式に書きかえることが
できる。

以上本発明の原理を実施例に基づいて説明したが、これ
らの記載は本発明の権利範囲を限定するものではない。

特に本明細書では音声パタンを比較するのに距離を用い
たが相関のように大小関係が逆の量を用いてもよい。こ
の場合、判定基準（イ）と（ロ）の不等号が逆になるの
は自明の理である。

また確認標準パタンを複数個もつことも可能であり、そ
の場合は確認標準パタンのどれかに近ければよい。すな
わち（７）式のかわりに（１０）式を用いればよい。

ｍ１ｎＤ（Ｘ、　Ａ？）　＜Ｔｈｌ　　　　　　　　　
　　　　　・（１０）（発明の効果）本発明では被照合者が本人であるか否かの判定に前記（
イ）、（ロ）の２つの条件を用いているため、本人らし
いパタンでも他人である抑制パタンに近い場合［他人で
ある］と判定できる。すなわち、誤判定の少ない話者確
認システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の本実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の詳細な説明する図である。図において、

Claims

【特許請求の範囲】あらかじめ用意される複数の抑制標準パターンを記憶す
る抑制標準パタン記憶部と、登録される確認標準パタン
を記憶する手段たる確認標準パタン記憶部と、確認標準
パタンに類似した抑制標準パタンを指定する情報を記憶
する抑制指定部と、被照合者の発声による入力パタンを
保持する入力パタンバッファと、この入力パタンと確認
標準パタンとの距離、及びこの入力パタンとこの入力パ
ターンに対応して入力された登録情報指定信号により前
記抑制指定部で指定される抑制標準パタンとの距離を計
算するパタンマッチング部と、これらの距離が（イ）確認標準パタンとの距離＜第１の閾値Ｔｈ１（ロ
）抑制標準パタンとの距離＞第２の閾値Ｔｈ２の条件を
満足したとき被照合者が本人であると決定する判定部と
を含んで構成されることを特徴とする話者確認システム
。