(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人ＩＤを入力する個人ＩＤ入力部と、
前記個人ＩＤ入力部で入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者の音声を選択する話者選択部と、
話者の音声を格納しておく話者記憶部と、
話者の音声を入力する音声入力部と、
前記音声入力部で入力された音声を分析する音声分析部と、
前記音声分析部における分析結果及び前記話者記憶部に格納された前記音声に基づいて、前記入力された音声と前記登録話者の音声との照合距離、及び前記入力された音声と前記話者記憶部に格納されている前記登録話者を除いた他の登録話者の音声との話者間距離を計算する話者間距離計算部と、
前記入力された音声が入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者と一致するか否かを判定する話者判定部を含む話者照合装置であって、
所定の詐称者受理誤り率をしきい値として入力する詐称者受理誤り率入力部と、
前記話者間距離計算部において計算された前記話者間距離に基づいて前記話者間距離の確率分布を求める分布推定部をさらに含み、
前記話者判定部で、前記話者間距離の確率分布における入力された前記詐称者受理誤り率を示す領域内に、前記話者間距離計算部において計算された前記照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断することを特徴とした話者照合装置。
【請求項２】
前記話者間距離の確率分布が正規分布関数であると仮定し、
前記話者判定部において、前記正規分布関数から求められる前記話者間距離の確率分布における詐称者受理誤り率を示す領域内に、前記話者間距離計算部において計算された照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断する請求項１記載の話者照合装置。
【請求項３】
性別ごとに区分して前記話者間距離の確率分布を求めた請求項１記載の話者照合装置。
【請求項４】
複数の正規分布の重み付け和として前記話者間距離の確率分布を求めた請求項１記載の話者照合装置。
【請求項５】
個人ＩＤを入力する工程と、
入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者の音声を選択する工程と、
話者の音声を入力する工程と、
入力された音声を分析する工程と、
分析結果及び音声に基づいて、前記入力された音声と前記登録話者の音声との照合距離、及び前記入力された音声と前記登録話者を除いた他の登録話者の音声との話者間距離を計算する工程と、
前記入力された音声が入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者と一致するか否かを判定する工程を含む話者照合方法であって、
所定の詐称者受理誤り率をしきい値として入力する工程と、
計算された前記話者間距離に基づいて前記話者間距離の確率分布を求める工程をさらに含み、
前記話者間距離の確率分布における入力された前記詐称者受理誤り率を示す領域内に、前記話者間距離計算部において計算された前記照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断することを特徴とする話者照合方法。
【請求項６】
個人ＩＤを入力するステップと、
入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者の音声を選択するステップと、
話者の音声を入力するステップと、
入力された音声を分析するステップと、
分析結果及び音声に基づいて、前記入力された音声と前記登録話者の音声との照合距離、及び前記入力された音声と前記登録話者を除いた他の登録話者の音声との話者間距離を計算するステップと、
前記入力された音声が入力された前記個人ＩＤに対応する登録話者と一致するか否かを判定するステップを含むコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
所定の詐称者受理誤り率をしきい値として入力するステップと、
計算された前記話者間距離に基づいて前記話者間距離の確率分布を求めるステップをさらに含み、
前記話者間距離の確率分布における入力された前記詐称者受理誤り率を示す領域内に、前記話者間距離計算部において計算された前記照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断することを特徴としたコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事前に登録してある音声の特徴パラメータに基づいて、利用者本人か否かを音声によって判定する話者照合装置又は方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ技術の発展とともに、急速に通信環境についても整備されつつある。このような通信環境の整備に伴い、電話によるコンピュータアクセス（Computer Telephony Integration）が一般の家庭においても普通に行うことが可能になってきた。
【０００３】
かかる電話によるコンピュータアクセス分野においては、プライバシーに関する情報や秘密保持義務を有する情報等に代表される、本人や特定の個人以外に知らせてはならない情報に対するアクセスを行う場合に問題がある。すなわち、例えばプッシュホンを用いる場合においては、パスワードを電話のボタン操作によって入力することで当該情報へのアクセス権限を取得することが可能であるが、パスワードを他人に知られてしまうと、本人でないにもかかわらず、当該情報に容易にアクセスできてしまうという問題である。そのため、本人に固有である音声を用いて、本人あるいは特定の個人であるか否かについて照合を行うことが求められている。かかるセキュリティ機能を確実に発揮させるためには、特に照合対象となる音声の登録や、入力された音声が本人の音声か否かを判別するしきい値の決定に際して、利用者にとって過度の負担とならないことが重要である。
【０００４】
従来、本人の音声か否かを判別するしきい値には、固定した一定の値が用いられるのが主流であった。すなわち、図１に示すように、入力された音声と事前に登録されている音声との間で照合距離を計算し、あらかじめ設定したしきい値と比較して、当該しきい値よりも照合距離が同じか短い場合（図１の“−”）には本人であると、長い場合（図１の“＋”）には他人であると判断するものである。
【０００５】
かかるしきい値は、次のような値に設定することが望ましい。図２は、照合距離のしきい値を横軸として、本人ではないと棄却する判断が誤りであった場合の確率である本人棄却誤り率ＦＲ（False Rejection error rate）を縦軸にとる。
一方、同じく照合距離を横軸として、詐称者であるとする判断が誤りであった場合の確率である詐称者受理誤り率ＦＡ（False Acceptance error rate）を縦軸にとる。しきい値を小さな値にすると、詐称者を誤って受理してしまう率ＦＡは減るが、本人を誤って棄却してしまう率ＦＲが高くなる。逆にしきい値を大きな値とすると、本人を誤って棄却してしまう率ＦＲは小さくなるが、詐称者を誤って受理してしまう率ＦＡは大きくなる。よって、かかる２つの誤り率の重要度に応じて、しきい値を適切な値に設定するのが望ましい。実験的には事後的にかかる２つの誤り率が等しくなる値をしきい値として評価するのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法においては、しきい値を設定する際には本人棄却誤り率ＦＲと詐称者受理誤り率ＦＡの傾向について、あらかじめ知っておく必要が生じる。しかし、利用する前にかかる２つの誤り率の傾向を知ることは困難である。したがって、予備実験を行うことで近似値を模索したり、システムの利用時に逐次更新していく方法等が採用されている。予備実験を行う方法については、予備実験の実行時と実際の利用時における条件の差異によって、結局、利用時に再テストを行う必要がある場合が多い。また、本人棄却誤り率ＦＲを算出するためには、本人（利用者）に何回も発声してもらう必要があり、これは利用者の負担が大きく、実用的ではない。一方、システムの利用時に逐次更新していく方法についても、当該しきい値を逐次更新していくことは利用者にとっては負担が大きいという問題点があった。
【０００７】
さらに、たとえ本人の音声であっても、時間が経過するにつれて変化することもあり、また雑音等のノイズが混入した場合にも正確な話者認識は一般に困難である。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決すべく、実行環境の設定が使用者に過度の負担となることなく、かつ、精度良く話者を特定することのできる話者照合装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にかかる話者照合装置は、個人ＩＤを入力する個人ＩＤ入力部と、個人ＩＤ入力部で入力された個人ＩＤに対応する登録話者の音声を選択する話者選択部と、話者の音声を格納しておく話者記憶部と、話者の音声を入力する音声入力部と、音声入力部で入力された音声を分析する音声分析部と、音声分析部における分析結果及び話者記憶部に格納された音声に基づいて、入力された音声と登録話者の音声との照合距離、及び入力された音声と話者記憶部に格納されている登録話者を除いた他の登録話者の音声との話者間距離を計算する話者間距離計算部と、入力された音声が入力された個人ＩＤに対応する登録話者と一致するか否かを判定する話者判定部を含む話者照合装置であって、所定の詐称者受理誤り率をしきい値として入力する詐称者受理誤り率入力部と、話者間距離計算部において計算された話者間距離に基づいて話者間距離の確率分布を求める分布推定部をさらに含み、話者判定部で、話者間距離の確率分布における入力された詐称者受理誤り率を示す領域内に、話者間距離計算部において計算された照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、固定された照合距離のしきい値を用いるのではなく、システムの利用ごとに話者間距離の確率分布を計算し、その分布における詐称者所理誤り率に基づいてしきい値を決定することにより、統計的な確率分布理論値に近い話者判別基準を得ることができ、また音声入力環境が変動し、雑音が混入した場合であっても詐称者受理誤り率を理論値近傍に維持することができ、入力する音声の経年変化に影響されず、話者照合における照合精度を高いレベルで維持することができる。なお、本発明は、入力される音声の環境の相異や経年変化等の外的要因によって話者間距離自体は常に変動するのに対して、入力音声と他の登録話者との話者間距離との関係においては、その関係自体はあまり変化しないという経験的事実に基づくものである。
【００１１】
また、本発明は、上記のような話者照合装置の機能をコンピュータの処理ステップとして実行するソフトウェアを特徴とするものであり、具体的には、個人ＩＤを入力する工程と、入力された個人ＩＤに対応する登録話者の音声を選択する工程と、話者の音声を入力する工程と、入力された音声を分析する工程と、分析結果及び音声に基づいて、入力された音声と登録話者の音声との照合距離、及び入力された音声と登録話者を除いた他の登録話者の音声との話者間距離を計算する工程と、入力された音声が入力された個人ＩＤに対応する登録話者と一致するか否かを判定する工程を含む話者照合方法であって、所定の詐称者受理誤り率をしきい値として入力する工程と、計算された話者間距離に基づいて話者間距離の確率分布を求める工程をさらに含み、話者間距離の確率分布における入力された詐称者受理誤り率を示す領域内に、話者間距離計算部において計算された照合距離が含まれる場合に本人の音声であると判断する話者照合方法並びにそのような工程をプログラムとして記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、コンピュータ上へ当該プログラムをロードさせ実行することで、固定された照合距離のしきい値を用いるのではなく、システムの利用ごとに話者間距離の確率分布を計算し、その分布における詐称者所理誤り率に基づいてしきい値を決定することにより、統計的な確率分布理論値に近い話者判別基準を得ることができ、また音声入力環境が変動し、雑音が混入した場合であっても詐称者受理誤り率を理論値近傍に維持することができ、入力する音声の経年変化に影響されず、話者照合における照合精度を高いレベルで維持することができる話者照合装置を実現することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる話者照合装置について、図面を参照しながら説明する。図３は本発明の実施の形態にかかる話者照合装置の原理構成図である。図３において、３１は個人ＩＤ入力部を、３２は話者テンプレート選択部を、３３は話者テンプレート記憶部を、３４は音声入力部を、３５は音声分析部を、３６Ａは照合距離計算部を、３６Ｂは話者間距離計算部を、３７は分布推定部を、３８は詐称者受理誤り率入力部を、３９は話者判定部を、それぞれ示す。
【００１４】
図３において、システム使用時に個人ＩＤをＩＤ入力部３１から入力し、話者テンプレート選択部３２において事前に話者テンプレート記憶部３３に登録してある複数の話者についてのテンプレートから個人ＩＤに対応するテンプレートを選択し、照合距離計算部３６Ａに送信する。同時に、個人ＩＤに対応する話者を除いた登録話者のテンプレートについて話者間距離計算部３６Ｂへ送信する。
【００１５】
次に、音声分析部３５では、音声入力部３４で入力された音声を、話者照合のための特徴パラメータに変換した上で、照合距離計算部３６Ａ及び話者間距離計算部３６Ｂへ送信する。そして、照合距離計算部３６Ａでは個人ＩＤに対応する話者の音声テンプレートと入力音声の特徴パラメータとの距離ｄidを計算する。
【００１６】
一方、話者間距離計算部３６Ｂでは他の登録話者Ｎ人の音声テンプレートと入力音声の特徴パラメータとの距離ｄ1、ｄ2、…、ｄNを計算して、分布推定部３７へ渡す。分布推定部３７では、受け取ったＮ個の他の登録話者との間の距離計算結果ｄ1、ｄ2、…、ｄNを用いて、入力された個人ＩＤと対応する登録話者以外の登録話者の音声と入力音声との話者間距離に関する確率分布関数Ｆ（ｄ）を推定し、話者判定部３９へ渡す。
【００１７】
確率分布関数Ｆ（ｄ）が推定できれば、確率密度関数ｆ（ｄ）を求めることができ、確率密度関数ｆ（ｄ）で示される関数の面積が確率値を示すことになる。
なお、確率分布関数Ｆ（ｄ）と確率密度関数ｆ（ｄ）の間には（数１）のような関係がある。
【００１８】
【数１】
0003699608.tif 000002
【００１９】
したがって話者判定部３９においては、確率密度関数ｆ（ｄ）に基づいて、詐称者受理誤り率入力部３８で事前に指定された詐称者を本人とみなす危険率ｐを示す領域内に個人ＩＤに対応する話者との話者間距離ｄidが含まれる場合に本人であるとみなし、含まれない場合には詐称者であると判断する。これを確率分布関数Ｆ（ｄ）に基づいて判断すると、Ｆ（ｄid）＜ｐならば本人であると判断し、Ｆ（ｄid）≧ｐならば詐称者であると判断する。
【００２０】
話者判定部３９における話者判定方法のイメージ図を図４に示す。図４のように確率密度関数ｆ（ｄ）が求まっている場合に、詐称者を本人とみなす危険率ｐを示す領域とは図４の斜線部で表される領域となる。すなわち、詐称者を本人とみなす危険率ｐを定めることで、詐称者を本人とみなす危険率が指定された危険率ｐより小さい範囲内に照合距離ｄidが存在する場合に本人と判断するものである。
【００２１】
次に、図５は本発明の一実施例にかかる話者照合装置における話者照合時のブロック構成図である。図５において、５１Ａ及び５１ＢはＤＰマッチング部を、５２は統計量計算部を、５３は話者判定部を、５４は詐称者受理誤り率入力部を、それぞれ示す。
【００２２】
図５においても図３と同様に、システム使用時に個人ＩＤをＩＤ入力部３１から入力し、話者テンプレート選択部３２において事前に話者テンプレート記憶部３３に登録してある複数の話者についてのテンプレートから個人ＩＤに対応するテンプレートを選択し、ＤＰマッチング部５１Ａに送信する。同時に、個人ＩＤに対応する話者を除いた登録話者のテンプレートについてＤＰマッチング部５１Ｂへ送信する。ここで、ＤＰとは動的計画法（Dynamic Programming）をいう。
【００２３】
次に、音声分析部３５では、音声入力部３４で入力された音声を、話者照合のための特徴パラメータに変換した上で、ＤＰマッチング部５１Ａ及びＤＰマッチング部５１Ｂへ送信する。そして、ＤＰマッチング部５１Ａでは個人ＩＤに対応する話者の音声テンプレートと入力音声の特徴パラメータとの距離ｄidを計算する。
【００２４】
一方、ＤＰマッチング部５１ＢではＮ人の他の登録話者に関する音声テンプレートと入力音声の特徴パラメータとの距離ｄ1、ｄ2、…、ｄNを計算して、統計量計算部５２へ渡す。統計量計算部５２では、受け取ったＮ個の他の登録話者に関する距離計算結果ｄ1、ｄ2、…、ｄNを用いて、話者間距離の平均値μと標準偏差σを推定して、話者判定部５３へ渡す。話者判定部５３では、他の登録話者との距離についての平均値μと標準偏差σを用いて正規分布を構成する。
【００２５】
正規分布であれば、その平均値μからα・σだけ離れた点における確率分布関数Ｆ（ｄ）をαによって定めることができる。したがって、入力音声との照合距離ｄidが事前に指定する詐称者を本人とみなす危険率ｐを示す領域内に含まれるか否かは、（μ−α・σ）よりも小さな領域に照合距離ｄidが存在するか否かを検討することで本人か否かを判別することができる。具体的には、（μ−α・σ）とｄidを比較して、（μ−α・σ）とｄidが同じであるか、（μ−α・σ）よりもｄidが小さい場合に本人であると判断し、（μ−α・σ）よりもｄidが大きい場合には詐称者であると判断する。なお、確率分布を正規分布と仮定する場合には、詐称者受理誤り率入力部５４では、事前に詐称者を本人とみなす危険率ｐに対応するαを入力することになる。
【００２６】
本実施の形態においては、事前にテンプレート形式で特徴パラメータを登録しておき、ＤＰマッチングにより求まった話者間距離に基づいて他の登録話者との確率分布を推定しているが、特にこの方法に限定されるものではなく、例えばHidden Markov Model等の確率モデルから出力される確率値に基づいて確率分布を推定する方法等でも良い。
【００２７】
また、話者テンプレート記憶部３３内において、事前に性別ごとに区別して話者を分割しておき、個人ＩＤが示す話者が男性の場合には他の男性話者に関する話者テンプレートを、女性ならば他の女性話者に関する話者テンプレートを用いて確率分布を推定することで、正規分布関数表から求まる誤り率とより良く合致させることが可能となる。
【００２８】
さらに、本実施の形態においては、単一の正規分布として話者間距離の確率分布を推定しているが、複数の正規分布に関するの重み付け和で構成される混合正規分布やその他の一般的な確率分布として推定する方法でも良い。
【００２９】
次に、本実施の形態による効果を以下の実験結果に基づいて確認する。まず、図６は男性話者１５人について本実施の形態にかかる話者照合方法を用いて照合した結果を示す図である。
【００３０】
図６において、横軸は事前に指定する詐称者誤り率にしたがって正規分布関数から求まるαである。また、詐称者誤り率の理論値を実線で示しているが、これは話者間距離の分布を正規分布であると仮定しているので、正規分布関数Φ（α）を用いて１−Φ（α）として計算できる。
【００３１】
さらに、ＦＡ（False Acceptance）は誤って詐称者を受理してしまう確率である詐称者受理誤り率を、ＦＲ（False Rejection）は誤って本人を棄却してしまう確率である本人棄却誤り率を示している。
【００３２】
図６では、実線が詐称者受理誤り率の理論値を示し、短破線が実験によって求まったＦＲを、長破線が実験によって求まったＦＡを、それぞれ示している。図６に示すように、実線と長破線とは、ほとんど一致していることから、詐称者受理誤り率については理論値と大きく相異することはなく、詐称者受理誤り率に基づいて話者照合を行うという本実施の形態にかかる話者照合方法の照合精度は高いことが期待できる。
【００３３】
また、図７においては、照合すべき音声にＳＮＲ（Signal Noise Ratio）が約２０ｄＢの白色雑音を加えた場合の照合結果を図６と同様に示している。ここでＳＮＲが約２０ｄＢとは、信号１０に対して雑音１の割合で雑音が混入する程度を示す。また、実線が詐称者受理誤り率の理論値を示し、ＦＲ（ｎｏｉｓｙ）が白色雑音混入時のＦＲを、ＦＲ（ｃｌｅａｎ）が白色雑音のない時のＦＲを、ＦＡ（ｎｏｉｓｙ）が白色雑音混入時のＦＡを、ＦＡ（ｃｌｅａｎ）が白色雑音のない時のＦＡを、それぞれ示す。
【００３４】
図７の実験結果によると、ＦＲについては白色雑音の有無によって本人を棄却してしまう確率である本人棄却誤り率が大きく変動してしまうことがわかる。反面、ＦＡについては、白色雑音が有ろうと無かろうと詐称者受理誤り率の理論値である実線とＦＡに関する実験結果とがほとんど一致していることに変わりはない。したがって、音声入力環境が相異することから予期せぬ雑音が音声と同時に入力されたとしても、詐称者受理誤り率に基づいて話者照合を行うという本実施の形態にかかる話者照合方法の照合精度は高いレベルで保持されることが期待できる。
【００３５】
さらに、図８においては、入力音声と登録音声の入力時期差を３ヶ月ごとに増やしていった場合の照合結果を図６と同様に示している。図８において、実線が詐称者受理誤り率の理論値を示し、ＦＲ、ＦＡそれぞれについて、３ヶ月、６ヶ月、９ヶ月、１２ヶ月経過時のＦＲ、ＦＡ実験結果を、それぞれ示す。
【００３６】
図８の実験結果によると、ＦＲについては入力時期によって本人を棄却してしまう確率である本人棄却誤り率が大きく変動してしまうことがわかる。反面、ＦＡについては、入力時期が異なろうと詐称者受理誤り率の理論値である実線と３ヶ月経過ごとのＦＡを示す破線とがほとんど一致していることに変わりはない。
【００３７】
したがって、話者の入力時期が異なることで音声の特徴が変化しようと、他の登録話者との話者間距離自体については大きな変化が生じず、詐称者受理誤り率に基づいて話者照合を行うという本実施の形態にかかる話者照合方法の照合精度は高いレベルで維持されるとともに、一度登録した話者テンプレートについては利用機会ごとに更新する必然性もなく、利用者にとって過度の負担がかかることもない。
【００３８】
次に、図９は本発明の一実施例にかかる話者照合装置における話者登録時のブロック構成図である。図９において、９１は登録個人ＩＤ入力部を、９２は登録音声入力部を、９３は登録音声分析部を、９４は背景雑音入力部を、９５は雑音付加部を、９６は他の登録話者に関する音声データベースを、それぞれ示す。
【００３９】
図９において、登録個人ＩＤ入力部９１から登録話者の個人ＩＤを入力して、当該登録話者の音声を登録音声入力部９２で入力する。登録音声入力部９２で入力された音声は、登録音声分析部９３で特徴パラメータに変換され、登録話者の音声テンプレートとして、個人ＩＤ情報と連携して話者テンプレート記憶部３３に記憶される。
【００４０】
次に、他の登録話者の音声データベース入力環境と当該登録話者の入力環境を一致させるために背景雑音入力部９４で背景雑音を入力して、事前に登録している他の登録話者に関する音声データベース９６内の音声データに入力した背景雑音を雑音付加部９５で付加する。ここで、背景雑音とは音声を入力する際に同時に入力されてしまう雑音を意味する。実際の入力は、音声の入力前後での音声が入っていない状態における雑音のみを入力する。そして、登録音声分析部９３において、個人ＩＤに対応した入力音声と同様に特徴パラメータに変換して、他の登録話者の音声テンプレートとして登録話者の音声テンプレートと同時に記憶する話者テンプレート記憶部３３に記憶する。
【００４１】
かかる構成とすることにより、他の登録話者の音声入力環境が登録話者の音声入力環境と大きく相異することを未然に防止することができ、例えば詐称者の音声入力環境が他の登録話者の音声入力環境よりも登録話者の音声入力環境に近似している場合であっても、誤って詐称者を本人であると判断することを回避することができる。
【００４２】
この場合、入力環境の調整は、音声データ自体について行うことに限定されるものではなく、音声の特徴パラメータに変換してから行っても良い。また、他の登録話者がHidden Markov Model等の確率モデルで表現されている場合においては、確率的な掛け合わせによって環境調整を実施しても良い。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、詐称者受理誤り率に基づいて話者照合を行うことで、統計的な確率分布理論値に近い話者判断基準を得ることができ、また音声入力環境が変動し、雑音が混入した場合であっても詐称者受理誤り率を理論値近傍に維持することができ、入力する音声の経年変化に影響されず、話者照合における照合精度を高いレベルで維持することができる。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態にかかる話者照合装置を実現するプログラムの処理の流れについて説明する。図１０及び図１１に本発明の実施の形態にかかる話者照合装置を実現するプログラムの処理の流れ図を示す。
【００４５】
まず、図１０は本発明の実施の形態にかかる話者照合装置における話者照合時の処理流れ図である。図１０において、個人ＩＤ、音声、及び詐称者受理誤り率を利用者が入力する（ステップＳ１０１）。詐称者受理誤り率については、システム管理者が、事前に入力しておき設定値としておくのが一般的である。
【００４６】
そして、個人ＩＤに基づいて、個人ＩＤに対応した登録話者と、その他の登録話者との選別を行う（ステップＳ１０２）。個人ＩＤに対応した登録話者については入力音声との照合距離を求めるのに使用し、その他の登録話者については話者間距離の確率分布を求めるのに使用するためである。
【００４７】
そこで、入力された音声の特徴パラメータを抽出し（ステップＳ１０３）、個人ＩＤに対応した登録話者との照合距離及びその他の登録話者との話者間距離を計算する（ステップＳ１０４）。その他の登録話者との話者間距離の計算結果を用いることで、話者間距離の確率分布を推定することができる（ステップＳ１０５）。
【００４８】
話者間距離の確率分布が求まると、かかる確率分布上において、詐称者受理誤り率を示す領域を求めることができ、当該領域内に求まった個人ＩＤに対応した登録話者との照合距離が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
当該領域内に求まった個人ＩＤに対応した登録話者との照合距離が含まれている場合には入力された音声が個人ＩＤにより特定される本人であると判断され（ステップＳ１０７）、当該領域内に求まった個人ＩＤに対応した登録話者との照合距離が含まれていない場合には詐称者であると判断できる（ステップＳ１０８）。
【００４９】
次に、図１１は本発明の実施の形態にかかる話者照合装置における話者登録時の処理流れ図である。図１１において、個人ＩＤ、音声、及び背景雑音データを利用者が入力する（ステップＳ１１１）。
【００５０】
そして、他の登録話者の音声データを入手する（ステップＳ１１２）。入手方法については特に限定されるものではないが、事前に他の登録話者に関する音声データのデータベースを構築しておく方が良い。
【００５１】
次に入手した他の登録話者の音声データに入力された背景雑音を付加する（ステップＳ１１３）。こうすることで、音声入力環境の相異を最小限にとどめることが可能となる。
【００５２】
そこで、入力された音声及び雑音の付加された他の登録話者の音声データについて、各々の特徴パラメータを抽出する（ステップＳ１１４）。個人ＩＤに対応した入力音声の特徴パラメータは話者音声テンプレートとして登録され、他の登録話者についての音声の特徴パラメータは他の登録話者との話者間距離を計算するのに用いる音声テンプレートとして同時に登録される（ステップＳ１１５）。
【００５３】
なお、本発明の実施の形態にかかる話者照合装置を実現するプログラムを記憶した記録媒体は、図１２に示す記録媒体の例に示すように、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体だけでなく、通信回線の先に備えられた他の記憶装置や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体のいずれでも良く、プログラム実行時には、プログラムはローディングされ、主メモリ上で実行される。
【００５４】
また、本発明の実施の形態にかかる話者照合装置により生成された話者テンプレート等を記録した記録媒体も、図１２に示す記録媒体の例に示すように、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体だけでなく、通信回線の先に備えられた他の記憶装置や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体のいずれでも良く、例えば本発明にかかる話者照合装置を利用する際にコンピュータにより読み取られる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明にかかる話者照合装置によれば、詐称者受理誤り率に基づいて話者照合を行うことで、統計的な確率分布理論値に近い話者判断基準を得ることができ、また音声入力環境が変動し、雑音が混入した場合であっても詐称者受理誤り率を理論値近傍に維持することができ、入力する音声の経年変化に影響されず、話者照合における照合精度を高いレベルで維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  話者照合の一般概念図
【図２】  従来の話者照合方法におけるしきい値特定方法の説明図
【図３】  本発明の実施の形態にかかる話者照合装置の構成ブロック図
【図４】  本発明の実施の形態にかかる話者照合装置におけるしきい値特定方法の説明図
【図５】  本発明の一実施例にかかる話者照合装置の話者照合時における構成ブロック図
【図６】  本発明の一実施例にかかる話者照合方法を用いた実験結果を示す図
【図７】  本発明の一実施例にかかる話者照合方法を用いた実験結果を示す図
【図８】  本発明の一実施例にかかる話者照合方法を用いた実験結果を示す図
【図９】  本発明の一実施例にかかる話者照合装置における話者登録時の構成ブロック図
【図１０】  本発明の実施の形態にかかる話者照合装置における話者照合時の処理流れ図
【図１１】  本発明の実施の形態にかかる話者照合装置における話者登録時の処理流れ図
【図１２】  記録媒体の例示図
【符号の説明】
３１  個人ＩＤ入力部
３２  話者テンプレート選択部
３３  話者テンプレート記憶部
３４  音声入力部
３５  音声分析部
３６Ａ  照合距離計算部
３６Ｂ  話者間距離計算部
３７  分析推定部
３８、５４  詐称者受理誤り率入力部
３９、５３  話者判定部
５１Ａ、５１Ｂ  ＤＰマッチング部
５２  統計量計算部
９１  登録個人ＩＤ入力部
９２  登録音声入力部
９３  登録音声分析部
９４  背景雑音入力部
９５  雑音付加部
９６  他の登録話者に関する音声データベース
１２１  回線先の記憶装置
１２２  ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体
１２２−１  ＣＤ−ＲＯＭ
１２２−２  フロッピーディスク
１２３  コンピュータ
１２４  コンピュータ上のＲＡＭ／ハードディスク等の記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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