JPS62260195A - 話者確認システム - Google Patents

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バ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、例乏ば日本音
響学会誌３５巻２号（昭和５４年２月発行）の６３頁か
ら６９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（１：時には被照合者が主張する名
前に対応するコードｃ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。つぎに、入力された
登録番号に対応する標準バタンと、入力されたパスワー
ド音声（以下入力バタンと呼ぶ）とが比較され距離（バ
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、音声バタン
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、パスワードの標準バタ
ン（以下では、「確認標準バタン］とよぶ）の他に、確
認標準パタンに類似する他人の音声パタンを抑制標準バ
タンと登録しておき、入力バタンとのマツチングの結果
得られる距離が次の（句。

（ロ）の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）確認標準バタンとの距離く抑制標準バタンとの距
離。

（ロ）確認標準バタンとの距離く所定閾値この方式によ
ると（イ）の判定基準があるために、（ロ）で用いる閾
値を比較的大きく設定できる。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（イ）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、抑制標準バタンとしてパスワードの確認
標準パターンに類似する他人のパターンを選択していた
。この場合他人のパターンとして多数の話者のパターン
を用意する必要があり、また、パスワードが登録してい
る話者ごとに異なる場合は、その異なるパスワードごと
に多数の話者のパターンを用意する必要があり、一般大
衆を対象とする場合抑制標準パターン作成用音声バタン
を用意することが困難であった。

本発明は上記欠点を解消した抑制標準パターン作成方式
を提供し、運用上問題の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。

（問題点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
る複数話者の音節パターンを記憶する音節パターン記憶
部と、前記音節パターンを接続して抑制標準パターンを
合成する抑制標準パターン合成部と、登録される確認標
準パターンを記憶する確認標準パターン記憶部と、確認
標準パターンに類似した抑制標準パターンを合成するた
めの情報を記憶する抑制指定部と、被照合者の発声によ
る入力パターンを保持する入力パターンバッファと、こ
の入力パターンと確認標準パターンとの距離およびこの
入力パターンとこの入力パターンに対応して入力された
登録情報に基づき前記抑制指定部より指定される抑制標
準パターンとの距離を計Ｗするパターンマツチング部と
、前記確認標準パターンとの距離および抑制標準パター
ンとの距離を用いて被照合者が本人であるか否かを判定
する判定部とを含んで構成される。

（作用） 本発明では、個人ごとに登録される異なるパスワードに
対応して抑制標準パターンの候補を合成し、その候補の
中よりパスワードの確認標準パターンに類似しているも
のを抑制標準パターンとする。すなわち、第２図に示す
ように確認標準パターンに対応した音節系列例えばＣｖ
（子音母音）の系列 ＣＶｉ（１）、ＣＶｉ（２）、−、ＣＶｉ（Ｔ）　　　
−（１）ただしＴは音節数である。

を基に、複数話者の音節パターンよりその確認標準パタ
ーンの話者以外の話者が発声した音節パターンを接続す
る。接続して合成された抑制標準パターン候補は ただしｎは確認標準パターン発声話者 となる。この抑制標準パターン候補は複数個生成される
。これらの抑制標準パターン候補と確認標準パターンと
の間でパターンマツチングを行い距離を求める。その距
離の中より小さいものからに個選択し、その小さい距離
を与えた抑制標準パターン候補を抑制標準パターンとす
る。

照合時には、被照合者の入力パターンと確認標準パター
ンとの距離および入力パターンと抑制標準パターンとの
距離を求め、２つの距離を基に被照合者が本人であるか
否か判定する。

（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。音
節パターン記憶部１３０にはあらかじめ多人数の音節パ
ターンが記憶されている。例えば、１ａ１゜＋ｋａ＋、
・・・・というＣｖパターンが１０００人分用意されて
いる。これらの音節パターンの集合を （ｃｖｉ；　ｉ＝ａ、　ｋａ、　ｓａ、　−＝、　Ｎ　
：　ｍ＝　１．２．　・、　１０００）　−（３）とす
る。

最初に確認標準バタンの登録に係る動作を説明する。登
録情報指定部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。また対応する音声はマイクロホン１０か
ら入力される。この音声は分析部３０で分析された後、
入力バタンバッファ４０に入力される（以下人力バタン
Ｘと呼ぶ）。この入力バタンＸは確認標準パタンＡ’と
して登録番号ｎに対応づけて確認標準バタン記憶部５０
に送られ記憶される。

続いて、合成情報生成部１００は登録情報指定部２０よ
りパスワードの音節系列ＣＶｉ）（／ｆｕｊｉｓａｎ／
の場合はｆｕ、ｊｉ、　ｓａ、　ｎ）を受は取り、抑制
標準パターン合成部１２０に対して合成情報として音節
系列ｃｖｆｉｔ）を送出する。

押割標準パターン合成部１２０は音節系列ｃｖｆｉｔ）
を基に、音節パターン記憶部１３０より話者ｍのＣｖパ
ターンを順次読み出し接続し、抑制標準パターン候補Ｂ
”として抑制標準パターン記憶部９０に一時格納する。

その後、合成情報生成部１００は話者番号ｍを１から１
０００まで順次変化させる。ただしｍ　”ｘ６　ｎとな
るようにする。これに応じて抑制標準パターン合成部１
２０が抑制標準パターン候補Ｂｍを順次合成し、抑制標
準パターン記憶部９０に一時格納され、信号線すを経由
してバタンマツチング部６０に送られる。

このバタンマツチング部６０では前記の入力バタンＸと
、抑制標準バタン記憶部９０から送られてくる抑制標準
バタンＢｍとの比較処理を行って距離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、　Ｂ”）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）ノと
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と前記登録番
号ｎに対応づけられて抑制標準パターン合成情報となる
形式で記憶される。

かくして確認標準パタンＡｎ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、
入力バタンＸとして入力バタンバッファ４０に入力され
る。

登録番号ｎが確認標準バタン記憶部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。バタン
マツチング部６０ではこれを受けて、まずＤ（Ｘ、Ａ’
）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
抑制標準パターン合成情報が信号線ｋに出力される。こ
れを受けて抑制標準パターン合成部１２０が抑制標準パ
ターンＢ”；（ＣＶ（ｎ、　ｍ、　ｔ）；　ｔ＝　１．
２．−Ｔｎ）を生成する。

バタンマツチング部６０では、前記入力パターンＸと、
これら抑制標準パターンＢ”との比較が行なわれ、距離
Ｄ（Ｘ、　Ｂ”）　；　ｍ　＝　ｍｌ、　ｍ２．・、　
ｍ５が算出される。

判定部１１０では前記距離Ｄ（Ｘ、Ａ）と（４）式の距
離群との比較が行なわれ、Ｄ（Ｘ、Ａ）の方がいずれの
Ｄ（Ｘ。

Ｂ”）より小で、かつＤ（Ｘ、　Ａ）が所定の閾値より
も小なときに限って、この被照合者が本人であると決定
する。

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バ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
は自明の埋である。

また判定基準として（句の代わりに（ハ）抑制標準パタ
ーンとの距離〉第２の閾値を用いることもできる。

さらに実施例では抑制標準パターン候補の合成情報生成
のために確認標準パターンの音節系列を登録話者により
外部からキーボードにより入力しているが、音節系列は
未知であるとしてすべての組合せを合成し、バタンマツ
チングにより距離の小さいものを選ぶことによって抑制
標準パターンを求めることもできる。

さらに、抑制標準パターン合成部１２０では、音節パタ
ーンを直接接続して抑制標準パターンを作成しているが
、接続部近傍にてなめらかに接続するように前後の情報
を外挿し重みをつけて加算するなど音声合成の各手法を
利用することもできる。

また、上記では音節パターンとしてＣ■パターンを使用
しているが、合成をより自然に行うためＶＣＶ（母音−
子音−母音）パターンを使用することもできる。

（発明の効果） 本発明では、多数話者の音節パターンより抑制標準パタ
ーンを合成しているため、任意のパスワードに対して抑
制標準パターンを求めることができる。これによって従
来より照合率が高く、どのようなパスワードでも受は付
けられる話者確認システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は抑
制標準パターンの作成法を説明する図である。 図において、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. あらかじめ用意される複数話者の音節パターンを記憶す
   る音節パターン記憶部と、前記音節パターンを接続して
   抑制標準パターンを合成する抑制標準パターン合成部と
   、登録される確認標準パターンを記憶する確認標準パタ
   ーン記憶部と、確認標準パターンに類似した抑制標準パ
   ターンを合成するための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ーンを保持する入力パタ
   ーンバッファと、この入力パターンと確認標準パターン
   との距離およびこの入力パターンとこの入力パターンに
   対応して入力された登録情報に基づき前記抑制指定部よ
   り指定される抑制標準パターンとの距離を計算するパタ
   ーンマッチング部と、前記確認標準パターンとの距離お
   よび抑制標準パターンとの距離を用いて被照合者が本人
   であるか否かを判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。