JPS63110496A - 話者確認装置 - 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） 本発明はテキスト独立形の話者確認装置の改良に関する
。

（従来の技術） 話者確認装置は、入力された音声を、前もって登録され
た音声パターンと比較し一致の度合を検定することによ
シ、発声者が登録人本人であるか否かを判定するシステ
ムである。このシステムに訃いて、システム側が発話内
容を知っている場合テキスト依存形と呼ばれ、発話内容
が不明の場合テキスト独立形と呼ばれる。テキスト依存
形は確認率が高いが、発話者がパスワードを忘れた場合
使用できない。一方、テキスト独立形は発話者がパスワ
ードを忘れても使用できる。本発明は後者の形式の話者
確認システムに関する。

この様な話者確認装置は銀行業務における印鑑のかわシ
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テキスト独立形話者確認装置は、例
えば１９８５年４月に発行されたＩＥＥＥのＩｎｔｅｒ
ｎａｓｉｏｎａＡ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎＡｃｏ
ｕｓｔｉｃｓ、５ｐｅｅｃｈ、ａｎｄ　ＳｉｇｎａｌＰ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　　の予稿集の第３８７頁から第３
８９頁にｒＡ　　Ｖｅｃｔｏｖ　Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉ
ｏｎＡｐｐｒｏａｃｈ　　ｔｏ　　５ｐｅａｋｅｒ　Ｒ
ｅｃｏｑｎｉｔｉｏｎＪと題して発表された論文に記載
されている。その概略を以下に説明する。

あらかじめ、各人の音声よシ、その音声を代表する複数
個のベクトルを求め、コードブックとして記憶しておく
。このコードブックは音声サンプルよシフラスタリング
等によシ求めることができる。照合時には、名のった本
人のコードブックを用いて入力音声をコーディングする
。すなわち、入力音声の各フレームにおいて最も近いコ
ードベクトルを捜しそのコード列を作成する。このコー
ディング時の量子化歪を求め入力音声に対する評価量と
する。この評価量は入力音声がコードブックに対応する
人の音声にどの程度近いかを表わしている。この評価量
である量子化歪は入力ベクトルとコードベクトルとの差
の累積であシ、入力音声をＸｌ　ｔ　　Ｘ２　ｍ・・・
、Ｘｊ、・・・、ＸＴとすると、（１）式のように表わ
される。

ここでＸｔけ時刻ｔにおける入力ベクトルａ五はｐの人
の第１番目のコードベクトルｄ（）はベクトル間距離で
ある。

このようにして求められた量子化歪Ｄｐ（Ｘ）が所定の
閾値よシ小さいときは、被照合者は本人であると判定さ
れ、逆に閾値よ）大きいとぎは詐称者であると判定され
る。

（発明が解決しようとする問題点） 従来方式の話者確認装置の問題は、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、音声パターンは
発声するたびごとに変動があり、その変動の程度も個人
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、逆に閾値をゆるく　（すなわち大きな値
に）設定すると詐称者が本人であると誤判定し寸うこと
になる。

本発明は、上記欠点を解消し、よシ性能の高いテキスト
独立形の話者確認装置を提供することを目的としている
。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明による話者確認装置は、本人の音声を代表する複
数個のベクトルを本人コードブックとして予め記憶して
おく本人コードブック記憶部と、七の本人ではない他人
の音声を代表する複数のベクトルを他人コードブックと
して予め記憶しておく他人コードブック記憶部と、前記
本人コードブックと前記他人コードブックを用いて被照
合者の入力パターンをそれぞれコード化しそれぞれのコ
ード化時の本人量子化歪と他人量子化歪を求めるコーデ
ィング部と、前記コーディング部にて求められた本人量
子化歪と他人量子化歪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むことを特徴とする。

（作　用） 本発明では、個人ごとにその人の音声を代表する複数個
のベクトルを求め、コードブックとして記憶しておく。

このコードブックは音声サンプルよシフラスタリング等
によシ求めることができる。

今、ある人をシステムに登録する場合、その人のコード
ブックを記憶すると共に、その人に似ている（すなわち
距離が小さい）他人のコードブックを１つまたは複数個
捜し他人コードブックとして記憶する。

他人コードブックを求める方法として例えばコードブッ
ク間の距離を（２）式のように定義し　　　ｑ ただし、Ａ、Ａ　　はコードブック、Ｎはコードブック
サイズとするｑ〆ｐの条件下でＤ　（Ａ　　。

Ａｑ）の小さいものよシに個選択しｐの人の他人コード
ブックとする。選択された他人を（Ｉｔ　、（Ｉｔ・・
・ｅ　ｑＫ　とする。

照合時には、被照合者の音声を本人コードブツｐ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｑｌ　　　　　
９２りＡおよび他人コードブックＡ、Ａ、・・・。

ＡｑＫ　を用いてコーディングし量子化歪を求める量子
化歪は（１）式によシ求めることができ、本人量子化歪
はＤ　　（Ｘ）となシ、他人量子化歪はＤ９１■Ｄｑ　
ｔ　（Ｘ　）　＊　・・・、　Ｄ（ＩＫ（Ｘ）　　とな
る。

被照合者が本人であるか否かの判定は、本人量子化歪だ
けでなく他人量子化歪をも用いる。すなわち、（３）式 ％式％（）） または（４）式 Ｄｐ　（Ｘ）　＜ＴＨＩ　　ａｎｄ　Ｄｑｘ　（Ｘ）　
＞　ＴＨ２−”　（４）ただし、ｋ＝１．−・・、に の条件を満たした時「本人である」とし、満たさない時
「他人である」と判定する。

（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。本
人コードブック記憶部６０と他人コードブック記憶部７
０４Ｃはあらかじめシステムに登録されている本人のコ
ードブックとその本人に近い他人のコードブックがそれ
ぞれ記憶されている。

被照合者は登録番号指定部２０のキーを操作して登録番
号ｐを入力すると共に、マイクロホン１０よシ音声を入
力する。入力された音声は分析部３０にて分析され、入
力パターンバッファ４０１Ｃ入力される（入力パターン
Ｘと呼ぶ）。

登録番号ｐが本人コードブック記憶部６０と他人コード
ブック記憶部７０に入力されると、それに応じてｐの人
の本人コードブックＡｐと他人コードブックＡ”、Ａ”
、・・・、ＡｑＫが順次出力される０ コーディング部５０では前記入力バター／Ｘを本人コー
ドブックまたは他人コードブックを用いて量子化歪が求
められる。初めに本人コードブッりＡが本人コードブッ
ク記憶部６０よシ与えら九人カバターンＸとの量子化歪
Ｄｐ（Ｘ）が（１）式に従って求められる。続いて他人
コードブックＡ。

ｑｔ　　　　（ＩＫ Ａ　、・・・、Ａ　が順次他人コードブック記憶部７０
よシ与えられ、入力パターンとの量子化歪Ｄｑｓ　　（
Ｘ）　＝　Ｄ（１２ｍやぼ詩霧に求められる。

判定部８０では、前記コーディング部５０にて求められ
た量子化歪を用いて被照合者が本人であるか否かが判定
される。すなわち、Ｄｑ、（Ｘ）。

Ｄ９．（Ｘ）、・・・、　Ｄｑｘ　（Ｘ）の最小値が求
められ、その最小値よ！ＩＤ、（Ｘ）が小さいか比較さ
れ、さらにＤｐ（Ｘ）が閾値ＴＩ（よシ小さいか比較さ
れる。

両者とも小さい場合、「本人である」と判定され、その
他の場合「他人である」と判定され、その結果が出力さ
れる。

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ー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（３）と（４）の不等号が逆になる
のは自明の理である。

（発明の効果） 本発明では、本人コードブックの他に本人に近い他人の
コードブックを利用し照合を行っている。

このため、他人コードブックによシ他人をリジェクトす
る能力が向上し、これに共い本人を受は入れる閾値をゆ
るく設定することが可能となる。すなわち、閾値の設定
が容易となシ照合率も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 １０・・・マイクロホン、２０・・・登録番号指定部、
３０・・・分析部、４０・・・入力バタンバッファ、５
゜・・・コーディング部、６ｏ・・・本人コードブック
記憶部、７０・・・他人コードブック記憶部、８ｏ・・
・判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本人の音声を代表する複数個のベクトルを本人コードブ
   ックとして予め記憶しておく本人コードブック記憶部と
   、その本人ではない他人の音声を代表する複数のベクト
   ルを他人コードブックとして予め記憶しておく他人コー
   ドブック記憶部と、前記本人コードブックと前記他人コ
   ードブックを用いて被照合者の入力パターンをそれぞれ
   コード化しそれぞれのコード化時の本人量子化歪と他人
   量子化歪を求めるコーディング部と、前記コーディング
   部にて求められた本人量子化歪と他人量子化歪を用いて
   被照合者が本人であるか否かを判定する判定部とを含む
   ことを特徴とする話者確認装置。