JPS62276599A - 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】 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。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、パスワードの標準バタ
ン（以下、「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
して登録しておき、入力バタンとのマツチングの結果径
られる距離が次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（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、抑制標準パター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ν（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
る複数話者のあらかじめ決められたセットの単語パター
ンを記憶する単語パターン記憶部と、前記単語パターン
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
認パターン記憶部と、確認標慎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出現した単語の系列 Ｗｉ（１）・Ｗｉ（２）・、、、ｗｉ（Ｔ）　　　　　
　　　　　・・・（１）ただしＴは単語数である。

を基に、複数話者の単語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単語パターンを接続す
る。接続して合成された抑制標準パターン候補は Ｗｉ（１）＄Ｗ７’（２）の・・・■Ｗ霞Ｔ）　’、ｍ
４　ｎ、、、（２＞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図は本発明の一実際例を示すブロック図である。単
語パターン記憶部１３０にはあらがじめ多人数のあらか
じめ決められた単語セットの単語パターンが記憶されて
いる。例えば、単語セットを数字とし、１０数字単語パ
ターンが１０００人分用意されている。これらの単語パ
ターンの集合を （Ｗｉ；ｉ＝１．２．・、１０　　：ｍ＝１．２．・１
０００）　　−（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１５４３／というパスワードを入力
する。また対応する音声がマイクロホン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（以下入力バタンＸと呼ぶ
）。この入力バタン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
りパスワードの単語系列Ｗｉ（ｔ）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単語系
列Ｗｉ（ｔ）を送出する。

抑制標準パターン合成部１２０は音節系列ｗｅｔ）を基
に、単語パターン記憶部１３０より話者ｍの単語パター
ンＷ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寺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１２０が抑
制標準パターン候補Ｂ”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との比較処理を行なって距離Ｄ（Ｘ、　Ｂｍ
）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して単語系列
が Ｗ（ｎ、　ｍ、　ｔ）；　　ｔ＝　１．２．　＝−、Ｔ
ｎＷ（ｎ、ｍ２．ｔ）；　ｔ＝１．２．−、Ｔｎ’１な
る形式が記憶される。

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のキーを換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１５４３
／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バタン八〇が出力される。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Ｂｍ；（Ｗ（ｎ、　ｍ、　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では前記圧＠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
は自明の理である。

また、判定基準として（伺の代わりに（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単語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、単語系列
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の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、単語パタ
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。

（発明の効果） 本発明では、多数話者の単語パターンより抑制標準パタ
ーン合成し求めることができる。これによってパスワー
ドとして複数の単語のつながりが使用でき、例えば数字
の組合せなど使用でき実用上問題のない多くのパスワー
ドを提供できる。すなわち、本発明では従来より照合率
が良くかつ実用上問題のない多くのパスワードを使用で
きる話者確認システムを実現できる。

【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あらかじめ決められた
   セットの単語パターンを記憶する単語パターン記憶部と
   、前記単語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。