(57)【要約】【課題】従来の方法よりも迅速な人物の識別を可能にする、人物の識別方法を提供する。【解決手段】本発明は、人物の決められた音声から誘導された電気信号を記憶された電気信号と比較することによって該人物を識別する、人物の識別方法に関する。本発明により、比較される電気信号が、前記音声の副音素領域から誘導される。特に、前記信号は母音又は半母音の準周期に関する。【選択図】図２
2007520747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物の一定の音声から誘導された電気信号を記憶された電気信号と比較することによって該人物を識別する、人物の識別方法において、比較される電気信号が、前記音声の副音素領域から誘導されることを特徴とする人物の識別方法。
【請求項２】
前記電気信号を誘導する第一の段階において、全音声の一つに対応する電気音響変換器（１）の出力信号の音声強度標準化を行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
全音声の一つに対応する前記出力信号を近似フーリエ級数に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
比較される電気信号を誘導するために、前記出力信号の少なくとも一つの準周期領域を決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記決定された準周期領域から前記比較される電気信号を誘導するために、単一の準周期又は複数の準周期を選択することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
準周期領域（ｌ〜ｍ）内の位置に関連して決定される準周期（ｎ）を選択することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記選択された準周期の長さ標準化を行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
選択された準周期と平均の声に対する標準的な準周期から、商信号を形成することを特徴とする請求項５〜７の一項に記載の方法。
【請求項９】
記憶させる比較信号を形成するために、さまざまな声の高さで音声を数回拾い、識別により複数の比較信号間の補間が行われ、又は補間によって比較信号の曲線群を形成することを特徴とする請求項１〜５の一項に記載の方法。
【請求項１０】
方法を言語認識プログラムに統合することを特徴とする請求項１〜９の一項に記載の方法。
【請求項１１】
比較される信号が言語合成プログラムの構成要素としての機能を果たすことを特徴とする請求項１〜１０の一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、人物の一定の音声から誘導された電気信号を記憶された電気信号と比較することによって該人物を識別する、人物の識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  欧州特許第０８９６７１１号明細書及びドイツ連邦共和国特許第１００４２５７１号明細書から知られた、このような声を用いた人物の識別方法は、音声の全体又はそこから選択された音声の連続に対応する信号を、比較のために利用するものである。この信号に含まれる個々の特徴が、事実上、人物の識別を可能にする。【０００３】  しかし、記憶された比較信号の数に応じて、即ち各個人が識別される集団の規模に応じて、前記したような方法による識別の過程は、比較的時間がかかるものになり、この方法は、例えば、大きな企業又は大きな研究所への入場権の管理に対しては不適当である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明の課題は、識別の確実性をより高め、従来のこの種の方法よりも迅速な人物の認識を可能にする、人物の識別方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記の課題を解決するための本発明による方法は、比較される電気信号が音声の副音素領域から誘導されることを特徴とする。【０００６】  本発明は、音声および／または音声に対応する全ての電気信号から切り出される聞き取れないほど短い信号からも、識別を実施することができる多くの個々の特徴が誘導されるという知見に基づく。有利なことに、信号の短さによって、既知の識別方法に比べて識別の過程で処理すべきデータの量が実質的に少なくなり、そのために識別の過程が著しく短くなる。その上、個々の特徴は、短い比較信号においてはよりはっきりと現れる一方、長い音声の連続に対応する電気信号においてはより強く「ぼやける」。その結果、本発明によって、識別の確実性も高められる。比較信号による一致又は不一致の誤認識は、ほぼ排除される。【０００７】  特に、比較される信号の誘導のための第一段階において、全音声の一つに対応する電気音響変換器の出力信号の音声強度標準化を行う。それによって、個々の特徴付けに基づくものではない信号の相違は、好都合に濾波される。音声強度標準化は、マイクロフォン入力部をコンピュータに接続可能なマイクロフォンユニットにおいて行われる。【０００８】  前記コンピュータにおいては、出力信号がデジタル化され、適切に近似フーリエ級数が形成され、このフーリエ級数は、前記コンピュータにおいて、さらなる信号処理の基礎とされる。【０００９】  本発明の好ましい実施形態において、音声に対応する、電気音響変換器のデジタル化された出力信号において、信号の準周期領域が決定される。準周期領域は、音声が母音又は半母音を含むとき、常に存在する。【００１０】  準周期、例えば文字ａに対応する領域から何らかの副音素部分が選択可能であるのに対して、本発明の好ましい実施形態においては、比較信号を形成するために、又は複数の比較信号を形成するために、いずれの場合も、ただ一つの準周期が選択される。【００１１】  これにより、適切には、準周期領域ｌ〜ｍのうち、特定の準周期ｎが扱われる。準周期領域内の比較周期のさまざまな位置に基づくだけで、個々の信号の特徴付けが濾波されるわけではない。【００１２】  本発明の別の好適な実施形態において、選択された準周期に長さ標準化が行われる。即ち、準周期は標準長さＴに伸ばされるかもしくは圧縮される。準周期内の周期の長さの変動及び特に周期の時間差に依存する声の高さの変動は調整され、信号の個々の特徴付けは周期Ｔ内の所定の時点に関係付けられる。それ故、信号の個々の特徴は対比によって正確に現れてくる。【００１３】  別の発明の構成において、選択された準周期と多数の人物について求められた準周期から、比較信号として商信号が形成される。【００１４】  このような商信号は、個々に特徴付けられているほんのわずかな信号に関連したものである。それ故、商信号においては、個々の特徴付けはより強く現れてくる。【００１５】  さらに、本発明の好ましい実施形態において、音声をさまざまな声の高さで記録し、処理することによって、複数、例えば三つの記憶させる比較信号が形成される。識別の際、補間が行われ、又は補間によって記憶させる比較信号の曲線群が形成される。【００１６】  この識別方法は言語認識プログラムの構成要素となり得るものであり、比較信号は言語合成プログラムの構成要素となり得るものである。
【発明の効果】
【００１７】  本発明の方法は、人物の一定の音声から誘導された電気信号を記憶された電気信号と比較することによって、該人物を識別する、人物の識別方法において、比較される電気信号が、音声の副音素領域から誘導されることを特徴とするので、信号の短さによって、既知の識別方法に比べて識別の過程で処理すべきデータの量が実質的に少なくなり、そのために識別の過程が著しく短くなり、その上、個々の特徴は、短い比較信号においてはよりはっきりと現れる一方、長い音声の連続に対応する電気信号においてはより強くぼやけ、その結果、本発明によって、識別の確実性も高められ、比較信号による一致又は不一致の誤認識がほぼ排除されるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  次に実施形態及びこの実施形態に関連する添付の図面を用いて、本発明について詳細に説明する。【００１９】  図１において、符号１は電気音響変換器を示す。この電気音響変換器には音声強度標準化を行う装置２が接続されている。電気音響変換器１と標準化装置２は、ユニット３に統合されており、このユニットはコンピュータ４のマイクロフォン入力部に接続される。【００２０】  コンピュータ４は、ハードウェア及びソフトウェアによって形成された装置５〜１２を含む。【００２１】  デジタル化装置５はユニット３の出力信号を受信する。デジタル化装置５によってデジタル化された信号は装置６に達し、この装置において、前記デジタル化された信号は近似フーリエ級数に形成され、さらなる信号処理の基礎とされる。【００２２】  装置７は、信号の準周期の領域を決定し、この領域から、後続の装置８は少なくとも一つの一定の準周期を選択する。複数の決定された準周期領域から複数の準周期を選択することもできる。【００２３】  後続の装置９において、選択された準周期の処理、例えば標準時間に関する時間的引き延ばし又は圧縮が行われる。【００２４】  比較信号が記憶されるかどうか、又は人物が識別されるかどうかによって、処理された準周期は比較信号として記憶装置１０又は比較装置１２に供給される。【００２５】  比較装置１２において処理された準周期は、このような多数の人物の記憶された信号と比較され、記憶された信号の一つとの一致を決定することによって、人物が識別される。【００２６】  平均装置１４は多数の人物に対して記憶された信号から平均信号を形成し、この平均信号は記憶装置１０に記憶され、次いで処理装置９に供給される。【００２７】  次に、図２を用いて識別の過程を詳細に説明する。【００２８】  識別される人物は、記憶装置１０に比較信号を記憶させるために、所定の単語、例えば「ママ（Ｍａｍａ）」と話す。ユニット３は、対応する音響信号１４から音声強度標準化信号Ｕ（ｔ）を形成する。この信号の前記単語「ママ（Ｍａｍａ）」の最初の母音“ａ”に該当する部分を図２に示す。【００２９】  単語「ママ（Ｍａｍａ）」の全体に対応する音声強度標準化信号Ｕ（ｔ）はデジタル化装置５によってデジタル化され、関数Ｕ（ｔ）は次いで装置６においてフーリエ級数によって表される。さらなる信号処理は、このフーリエ級数を基礎にして行われる。【００３０】  次の処理過程で、装置７は、時間的変化観測部１３を利用して、全信号Ｕ（ｔ）において準周期ｌ〜ｍを有する第一の準周期領域を決定し、この領域から少なくとも一つの準周期ｎを選択する。【００３１】  準周期の時間は多少変動し、さらにそれぞれの声の高さに依存し、処理装置９において選択された周期の標準時間Ｔへの引き伸ばし又は圧縮が行われる。さらに装置９において、商信号が、引き伸ばされた又は圧縮された周期ｎと装置１１において生成されて記憶装置１０に記憶された信号から形成される。商信号は、多数の人物の信号の平均値を示す。この商信号に、個々の特徴がはっきりと現れる。さらに、この商信号から、特に感情的な条件下で作成された比較信号との商形成が行われる。【００３２】  集団への入場を容認すべく識別される人物のサンプルに関しては、処理装置９によって処理された比較信号は記憶装置１０に保存される。このような入場用サンプルの場合、複数、例えば三つの比較信号が形成される。即ち、三つの比較信号が、単語「ママ（Ｍａｍａ）」が発せられるときの三つの異なる声の高さに対して形成される。識別する場合、当該信号が比較装置１２に供給され、この比較装置において、記憶装置１０に記憶された全ての比較信号との比較が行われる。記憶された信号との一致が確認されると、その人物はその集団に所属しているものとして識別される。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  本発明は、人物の一定の音声から誘導された電気信号を記憶された電気信号と比較することによって該人物を識別することに利用される。又、本発明の人物の識別方法は、言語認識プログラムの構成要素となり得るものであり、比較信号は言語合成プログラムの構成要素となり得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】  図１は、本発明の方法にしたがって作動する識別装置の略図を示す。
図２は、本発明によって人物の識別に適した比較信号を誘導することができる、音声に対応する電気信号を示す。
【符号の説明】
【００３５】  １        電気音響変換器
２        標準化装置
３        ユニット
４        コンピュータ
５        デジタル化装置
６        装置
７        装置
８        装置
９        装置
１０      記憶装置
１１      装置
１２      比較装置
１３      観測部
１４      音響信号
Ｕ（ｔ）  音声強度標準化信号
ｌ〜ｍ    準周期
【図１】
2007520747.tif 000003
【図２】
2007520747.tif 000004
【国際調査報告】
2007520747.tif 000005
2007520747.tif 000006
2007520747.tif 000007
2007520747.tif 000008