(57)【要約】【課題】照合される可能性を高めた音声認証装置を提供する。【解決手段】音声照合装置１０は、照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、それら複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号をそれぞれ相互比較する音声比較手段と、その音声比較手段により比較された結果に基づいて複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、その音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいてその近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、その音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋、音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、音声認識手段により行われた声紋、音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する。【選択図】　　　図４
2004145025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、
照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、
前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【請求項２】
登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、
照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、
前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有するものであり、かつ、
前記音声認識手段が前記複数の入力手段の一より入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行った結果が正常に照合されなかった場合には、前記当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、を備え、
前記音声認識手段は、前記音声補正手段により補正された近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識を行うものであり、かつ、
前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを再照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【請求項３】
登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、
照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、
前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【請求項４】
登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、
照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報に対する認証情報を記憶している認証情報記憶手段と、前記質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、
前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果と、前記認証情報記憶手段により記憶されている認証情報と、に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【請求項５】
サーバと通信可能に接続されており、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、
照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果を前記サーバに対して供給する音声認識結果供給手段と、前記サーバが前記音声認識結果供給手段から供給された声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合した結果を受信する照合結果受信手段と、を備えたことを特徴とする音声照合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声が入力されることにより照合を行う音声照合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に音声照合装置では、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とに基づいて照合を行い、その照合の結果に基づいて、何らかの認証処理を行うものである。
【０００３】
このような装置は、入力された音声信号をデジタル化し、デジタル化された音声データに対して所定の処理を行うことにより、音韻、声紋等、様々な音声要素を取り出すことができ、それに基づいて、音声認識を行うことが可能となるのである。
【０００４】
また、本人照合を音声により行う音声照合装置が提案されており（例えば、特許文献１）、短時間の音声信号データに対しても、照合率の高い話者照合を行うことが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２３７９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置では、必ずしも、音声信号が正常に照合されるとは限らない。これには、入力された音声信号が良質なものであればよいが、そのような音声ばかりではなく、如何に良質な音声信号を取り込み、如何に必要な音声信号を取り除かない、歪ませないといった各種の要素が必要となってくる。上述した装置においては、この要素を含むには未だ充分ではなく、必ずしも、音声信号が正常に照合されるとは限らないのである。
【０００７】
また、このような装置においては、声紋を分析し、照合話者を特定することが可能であるが、照合話者を偽る者により、その照合話者の音声を録音した音声信号が入力されるおそれがあり、このような課題が解決されることが望まれている。
【０００８】
本発明は、上述した如き課題に鑑みてなされたものであり、照合される可能性を高めた音声照合装置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】
以上のような目的を達成するために、本発明の音声照合装置は、照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする。
【００１０】
より具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１）　登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【００１２】
（１）の発明によれば、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００１３】
（２）　登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有するものであり、かつ、前記音声認識手段が前記複数の入力手段の一より入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行った結果が正常に照合されなかった場合には、前記当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記音声補正手段により補正された近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識を行うものであり、かつ、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを再照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【００１４】
（２）の発明によれば、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有するものであり、かつ、前記音声認識手段が前記複数の入力手段の一より入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行った結果が正常に照合されなかった場合には、前記当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記音声補正手段により補正された近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識を行うものであり、かつ、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを再照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００１５】
また、照合が失敗した場合において、このノイズを除去する補正が行われるため、余計な処理を行うことなく、必要に応じて、自動的に良質な音声を収集することとなり、音声照合装置の処理効率が高まるケースが増加する。
【００１６】
（３）　登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【００１７】
（３）の発明によれば、「照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００１８】
また、この音声認識手段は、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。このため、より多くの音声を入力できれば、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００１９】
更には、前記質問情報記録手段においては、照合話者に対して供給される質問を複数記憶することが可能であり、当該質問情報記憶手段により記憶されている複数の質問情報から、照合話者に対して供給される一の質問情報を決定する質問決定手段を備えてもよく、この場合には、各種の質問を照合話者に対して供給することが可能であり、それらの各種の質問に基づく、種々の回答情報を得ることができる。このため、より多くの音声が入力され、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００２０】
（４）　登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報に対する認証情報を記憶している認証情報記憶手段と、前記質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果と、前記認証情報記憶手段により記憶されている認証情報と、に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有することを特徴とする音声照合装置。
【００２１】
（４）の発明によれば、「照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報に対する認証情報を記憶している認証情報記憶手段と、前記質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果と、前記認証情報記憶手段により記憶されている認証情報と、に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００２２】
また、この音声認識手段は、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。このため、より多くの音声を入力できれば、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００２３】
更には、前記質問情報記録手段においては、照合話者に対して供給される質問を複数記憶することが可能であり、当該質問情報記憶手段により記憶されている複数の質問情報から、照合話者に対して供給される一の質問情報を決定する質問決定手段を備えてもよく、この場合には、各種の質問を照合話者に対して供給することが可能であり、それらの各種の質問に基づく、種々の回答情報を得ることができる。このため、より多くの音声が入力され、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００２４】
更にまた、この音声認識手段は、登録、記憶された登録された音韻と、照合話者の音韻と、を比較するだけでなく、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。
【００２５】
このため、照合の際に、その登録話者とは異なる照合話者が回答情報を入力した場合であっても、照合することがないため、行われ得る「なりすまし」を防止することが可能であり、セキュリティが高まる。
【００２６】
（５）　サーバと通信可能に接続されており、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する音声照合装置であって、照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果を前記サーバに対して供給する音声認識結果供給手段と、前記サーバが前記音声認識結果供給手段から供給された声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合した結果を受信する照合結果受信手段と、を備えたことを特徴とする音声照合装置。
【００２７】
（５）の発明によれば、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果を前記サーバに対して供給する音声認識結果供給手段と、前記サーバが前記音声認識結果供給手段から供給された声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合した結果を受信する照合結果受信手段と、を備えた」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００２８】
また、このようなサーバに対して、複数の音声照合装置を接続することが可能となるので、サーバに登録話者として登録しておくことにより、そのサーバに接続された音声照合装置に対して、照合を行うことが可能となり、簡便である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に好適な一実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３０】
［音声照合装置の構成］
図１は、本発明の音声照合装置を示すブロック図である。
【００３１】
音声照合装置１０は、図１に示す如く、データバスＢＵＳに、メインＣＰＵ２１、メインメモリ２２、液晶表示パネルやＣＲＴ等で構成された表示部２３、キーボードやジョグダイヤル等でなる入力部２４、通信インターフェイス（以降、通信Ｉ／Ｆと称する。）２５、音声入力装置２６、ハードディスクとそのドライブ等で構成された記憶部２７が、データバスＢＵＳを介して接続されて構成されている。
【００３２】
メインＣＰＵ２１はメインメモリ２２に格納されている動作プログラムに従って種々の動作を実行するようになされており、当該動作に応じて各回路部を制御する。メインＣＰＵ２１の各種処理内容は必要に応じて表示部２３に表示される。
【００３３】
また、通信Ｉ／Ｆ２５には、後述する如く、サーバ８１等を接続可能であり、そのサーバ８１を介して照合処理を行ってもよい。
【００３４】
［音声照合装置における記憶部の構成］
また、上述した記憶部２７には、図２に示す如く、データベースが記憶されている。
【００３５】
この記憶部２７には、図２に示す如く、登録話者データベースが記憶されている。
【００３６】
この登録話者データベースは、この音声照合装置１０を用いる登録話者の情報が関連付けて記憶されるものであり、これらの項目には、「ＩＤ番号」、「質問ＩＤ」、「回答情報」、「声紋情報ＩＤ」等、各種の情報が関連付けられている。
【００３７】
この「質問ＩＤ」とは、質問番号を示すものであり、図３に示す如く、記憶部２７に記憶されている、「質問ＩＤ」と、「質問情報」と、を関連付けた質問テーブルを参照することにより、その質問の内容が決定される。
【００３８】
また、この「回答情報」とは、上述した「質問ＩＤ」に対応した情報であり、登録話者により利用登録時に登録されたものであり、後述する音声入力装置２６から入力される音声信号に基づいて登録され、又は、入力部２４の操作に基づいて登録されるものである。
【００３９】
尚、この「質問ＩＤ」により関連付けられている「質問情報」と、「回答情報」と、が意味合いを持つように関連付けられていてもよく、もちろん、何ら意味合いを持つことなく関連付けられていてもよい。例えば、「質問情報」が、「出身地は？」というものであった場合には、意味合いを持つ「岐阜県です」という回答情報であっても、意味合いを持たない「水曜日です」という回答情報であってもよい。
【００４０】
更には、「声紋情報ＩＤ」とは、声紋情報の番号を示すものであり、記憶部２７に記憶されている、「声紋情報ＩＤ」と、「声紋情報」と、を関連付けた声紋情報テーブルを参照することにより、その声紋情報の内容が決定される。この声紋情報テーブルは、記憶部２７に記憶されており、登録話者により利用登録時に登録されたものであり、後述する音声入力装置２６から入力される音声信号に基づいて登録され、又は、入力部２４の操作に基づいて登録されるものである。
【００４１】
［音声入力装置の構成］
図４は、本発明の音声入力装置を示すブロック図である。
【００４２】
音声入力装置２６は、図４に示す如く、主マイク１０２と、参照マイク２０２と、を備えている。尚、図４は、一つの参照マイク２０２を示したが、実際には、参照マイク２０２をはじめとする複数の参照マイクが備えられている。
【００４３】
この主マイク１０２は、主となる音声信号（以降、主音声信号と称する。）を受け取るものである。
【００４４】
また、参照マイク２０２は、主となる音声信号を受け取る主マイク１０２とは異なり、主マイク１０２から供給される主音声信号を補正するために参照する音声信号（以降、参照音声信号と称する。）を受け取るものである。
【００４５】
主マイク１０２には、バンドパスフィルタ（以降、ＢＰＦと称する。）１０４が接続されている。このＢＰＦ１０４は、所定の周波数帯に含まれる信号のみを通過させるフィルタであり、男性、女性を問わず、遊技者の発する音声の周波数帯域を通過させ、その周波数帯域とは異なる周波数帯域の信号を予め減衰させることができる。このため、主マイク１０２から供給された主音声信号を受け取り、その主音声信号をフィルタリングした後、出力することとなる。
【００４６】
また、参照マイク２０２にも、バンドパスフィルタ（以降、ＢＰＦと称する。）２０４が接続されている。
【００４７】
このＢＰＦ１０４も、所定の周波数帯に含まれる信号のみを通過させるフィルタであり、男性、女性を問わず、遊技者の発する音声の周波数帯域を通過させ、その周波数帯域とは異なる周波数帯域の信号を予め減衰させることができる。このため、参照マイク２０２から供給された参照音声信号を受け取り、その参照音声信号をフィルタリングした後、出力することとなる。
【００４８】
このＢＰＦ１０４には、低周波増幅器１０６が接続されている。この低周波増幅器１０６は、ＢＰＦ１０４を通過した主音声信号の所定の低周波成分を増幅するものである。これにより、この処理をすることにより、音声認識を的確に行うことができる信号に変換することができるのである。
【００４９】
また、ＢＰＦ２０４にも、低周波増幅器２０６が接続されている。この低周波増幅器２０６も、ＢＰＦ２０４を通過した参照音声信号の所定の低周波成分を増幅するものである。これにより、この処理をすることにより、音声認識を的確に行うことができる信号に変換することができるのである。
【００５０】
この低周波増幅器１０６には、サンプル・ホールド回路１０８が接続されている。このサンプル・ホールド回路１０８は、入出力バス６０に接続されており、入出力バス６０から発せられる制御信号に応じて、変換すべきアナログ信号の値を的確なものするために行う。
【００５１】
入出力バス６０は、音声入力用ＣＰＵ５２にデータ信号又はアドレス信号が入出力されるようになされている。
【００５２】
上述した入出力バス６０には、音声入力用ＲＯＭ５４及び音声入力用ＲＡＭ５６も接続されている。音声入力用ＲＯＭ５４は、各種の処理を実行するためのプログラムや、このプログラムを実行する際に用いられる初期データを記憶する。
【００５３】
また、音声入力用ＲＡＭ５６は、上述したプログラムの実行中に用いられるフラグや変数の値を記憶する。
【００５４】
上述したサンプル・ホールド回路１０８は、入出力バス６０に接続されており、音声入力用ＣＰＵ５２は、所定のタイミング毎にサンプル・ホールド回路１０８に制御信号を発するのである。
【００５５】
また、低周波増幅器２０６にも、サンプル・ホールド回路２０８が接続されている。このサンプル・ホールド回路２０８も、入出力バス６０に接続されており、入出力バス６０から発せられる制御信号に応じて、変換すべきアナログ信号の値を的確なものするために行う。
【００５６】
サンプル・ホールド回路２０８も、入出力バス６０に接続されており、音声入力用ＣＰＵ５２は、所定のタイミング毎にサンプル・ホールド回路１０８に制御信号を発するのである。
【００５７】
このようなサンプル・ホールド回路１０８及び２０８を用いることにより、各音声信号の立ち上がり時等においても所定のタイミングで主音声信号及び参照音声信号を出力することとなり、主音声信号及び参照音声信号の同期をとることとなるのである。
【００５８】
このサンプル・ホールド回路１０８には、Ａ／Ｄ変換器１１０が接続されている。Ａ／Ｄ変換器１１０は、アナログ信号をデジタル変換するものであり、サンプル・ホールド回路１０８から主音声信号を受け取り、デジタル変換し、主音声データを出力する。
【００５９】
また、サンプル・ホールド回路２０８にも、Ａ／Ｄ変換器２１０が接続されている。Ａ／Ｄ変換器２１０は、アナログ信号をデジタル変換するものであり、サンプル・ホールド回路２０８から参照音声信号を受け取り、デジタル変換し、参照音声データを出力する。
【００６０】
これらのＡ／Ｄ変換器１１０及び２１０には、音声データメモリ１５２が接続されている。この音声データメモリ１５２は、上述した如く、フィルタリング処理、増幅処理等の各種のノイズ除去処理を行った後に、デジタル変換された主音声データ、参照音声データが、記録されるためのものである。また、音声データメモリ１５２は、入出力バス６０にも接続されており、音声入力用ＣＰＵ５２により、音声データが読み取られることもある。尚、この音声データメモリ１５２は、主音声データ及び参照音声データを共用して記録することとなる。
【００６１】
このように、処理を実行することにより、主マイク１０２及び参照マイク２０２に入力された音声信号を音声データとして取り扱うことができるのである。
【００６２】
また、この音声データメモリ１５２には、相互相関判定器３０２が接続されている。相互相関判定器３０２は、主マイク１０２から供給された主音声データと、参照マイク２０２を含む複数の参照マイクから供給された複数の参照データと、を音声データメモリ１５２から読み出し、主音声データと、複数の参照データのいずれかと、を相互比較するものである。
【００６３】
また、相互相関判定器３０２は、その比較の結果に基づいて、複数の参照データから、主音声データと一番類似している一を抽出し、主音声データと、その抽出された参照音声データ（以降、抽出参照音声データ）と、を出力するものである。
【００６４】
この相互相関判定器３０２には、ノイズキャンセルユニット３０４が接続されている。このノイズキャンセルユニット３０４は、相互相関判定器３０２から供給された主音声データと、抽出参照音声データと、を受け取り、それらを比較することにより、主音声データを補正し、ノイズを除去するものである。尚、このノイズキャンセルユニット３０４は、主音声データと抽出参照音声データと、の差を少なくするように補正するものである。
【００６５】
このノイズキャンセルユニット３０４には、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６が接続されている。このノイズキャンセル音声データメモリ３０６は、上述した如く、ノイズキャンセルユニット３０４により主音声信号に対してノイズキャンセル処理を行った後の主音声データを記録するものである。また、このノイズキャンセル音声データメモリ３０６は、入出力バス６０に接続されており、音声入力用ＣＰＵ５２により、ノイズキャンセル済みの音声データが読み取られることもある。
【００６６】
このノイズキャンセル音声データメモリ３０６には、高速フーリエ変換処理部（以降、ＦＦＴと称する。）３０８が接続されている。このＦＦＴ３０８は、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６に記録された主音声データを読み出し、高速フーリエ変換を行い、変換後のデータを音声スペクトルデータとして出力することとなる。これにより、音声スペクトルデータを抽出することとなるのである。
【００６７】
また、ＦＦＴ３０８は、音声データメモリ１５２にも直接接続されており、上述した相互相関処理及びノイズキャンセル処理を行うことなく、高速フーリエ変換処理を実行することも可能である。
【００６８】
このＦＦＴ３０８には、音声スペクトルデータメモリ３１０が接続されている。この音声スペクトルデータメモリ３１０は、ノイズキャンセルされた主音声データを高速フーリエ変換行った音声スペクトルデータを記録するものである。このようにすることにより、主マイク１０２から取り込まれた音声信号を周波数とその強度との関係に変換することができるのである。また、音声スペクトルデータメモリ３１０は、入出力バス６０に接続されており、音声入力用ＣＰＵ５２により、高速フーリエ変換済みの音声データが読み取られることもある。
【００６９】
また、このような音声データ、ノイズキャンセルされた音声データ、ノイズキャンセルされた音声スペクトルデータを受け取った音声入力用ＣＰＵ５２は、バッファ５８を介して、メインＣＰＵ２１に供給することとなり、これらのデータを受け取ったメインＣＰＵ２１は、図２及び図３のデータベース及びテーブルを用いて、声紋分析及び音韻分析を行った結果、照合処理を行うこととなるのである。
【００７０】
また、上述した如く、バッファ５８を構成としたことにより、音声データや抽出音声データ等のデータのデータ量が大きいものであっても、的確にメインＣＰＵ２１に供給することができるのである。
【００７１】
尚、上述した音声入力装置２６は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）により構成することとしてもよい。
【００７２】
［遊技機の動作説明］
以下においては、音声照合装置１０は起動しており、上述したメインＣＰＵ２１、音声入力用ＣＰＵ５２において用いられる変数は所定の値に初期化され、定常動作しているものとする。
【００７３】
上述したメインＣＰＵ２１において実行されるサブルーチンを図５に示す。このサブルーチンは、所定のタイミング毎に呼び出されて実行されるものである。
【００７４】
最初に、図５に示す如く、照合開始信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、入力部２４からの入力信号に基づいて、ＩＤ番号が入力された場合には、照合開始信号を受信したと判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合開始信号を受信したと判別した場合には、ステップＳ１２に処理を移し、照合開始信号を受信したとは判別しなかった場合には、本サブルーチンを終了する。
【００７５】
次いで、ステップＳ１１の判断により照合開始信号を受信したと判別した場合には、質問情報選択処理を実行する（ステップＳ１２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ランダムで質問ＩＤをメインメモリ２２に記録する。そして、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に記録した質問ＩＤと、質問テーブルと、に基づいて、質問情報を決定することとなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ１３に処理を移す。
【００７６】
次いで、質問情報供給処理を実行する（ステップＳ１３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ１２の処理によりメインメモリ２２に記録された質問ＩＤと、質問テーブルと、に基づいて、質問情報を照合話者に供給することとなる。つまり、メインＣＰＵ２１は、その質問情報を示す画像を表示部２３に表示させたり、質問情報を示す音声を音声発生部（図示せず）から発しさせたりする。この処理が終了した場合には、ステップＳ２１に処理を移す。
【００７７】
次いで、複数のマイクにより音声入力処理を実行する（ステップＳ２１）。この処理において、主マイク１０２及び参照マイク２０２は、各々、音声を収音し、その収集した音声を示す、主音声信号、参照音声信号を、ＢＰＦ１０４、２０４に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２２に処理を移す。
【００７８】
次いで、音声信号フィルタ処理を実行する（ステップＳ２２）。この処理において、ＢＰＦ１０４、２０４は、各々、主マイク１０２、参照マイク２０２から受け取った、主音声信号、参照音声信号に対して、所定の周波数帯に含まれる信号のみを通過させ、その周波数帯域とは異なる周波数帯域の信号を予め減衰させ、フィルタリングされた主音声信号、参照音声信号を低周波増幅器１０６、２０６に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２３に処理を移す。
【００７９】
次いで、低周波増幅処理を実行する（ステップＳ２３）。この処理において、低周波増幅器１０６、２０６は、ＢＰＦ１０４、２０４から供給された主音声信号、参照音声信号に対して、所定の低周波成分を増幅させる。これにより、この処理をすることにより、音声認識を的確に行うことができる信号に変換することができるのである。そして、低周波増幅器１０６、２０６は、増幅処理が行われた主音声信号、参照音声信号をサンプル・ホールド回路１０８、２０８に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２４に処理を移す。
【００８０】
次いで、サンプル・ホールド処理を実行する（ステップＳ２４）。この処理において、サンプル・ホールド回路１０８、２０８は、低周波増幅器１０６、２０６から供給された主音声信号、参照音声信号を、音声入力用ＣＰＵ５２から供給される制御信号に基づいたタイミングでＡ／Ｄ変換器１１０、２１０に供給することとなり、主音声信号、参照音声信号の同期をとることとなるのである。この処理が終了した場合には、ステップＳ２５に処理を移す。
【００８１】
次いで、Ａ／Ｄ変換処理を実行する（ステップＳ２５）。この処理において、Ａ／Ｄ変換器１１０、２１０は、サンプル・ホールド回路１０８、２０８から供給された主音声信号、参照音声信号を受け取り、デジタル変換する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２６に処理を移す。
【００８２】
次いで、音声データ記録処理を実行する（ステップＳ２６）。この処理において、Ａ／Ｄ変換器１１０、２１０は、デジタル変換された主音声データ、参照音声データを音声データメモリ１５２に記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２７に処理を移す。
【００８３】
次いで、図６に示す如く、相互相関判定処理を実行する（ステップＳ２７）。この処理において、相互相関判定器３０２は、主マイク１０２から供給された主音声データと、参照マイク２０２を含む複数の参照マイクから供給された複数の参照データと、を音声データメモリ１５２から読み出す。そして、相互相関判定器３０２は、主音声データと、複数の参照データのいずれかと、を比較し、その比較の結果、複数の参照データから、主音声データと一番類似している一を抽出する。そして、相互相関判定器３０２は、主音声データと、抽出された参照音声データ（以降、抽出参照音声データ）と、をノイズキャンセルユニット３０４に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２８に処理を移す。
【００８４】
次いで、ノイズキャンセル処理を実行する（ステップＳ２８）。この処理において、ノイズキャンセルユニット３０４は、相互相関判定器３０２から供給された主音声データと、抽出参照音声データと、を受け取り、それらを比較する。そして、ノイズキャンセルユニット３０４は、主音声データに対して、主音声データと、抽出参照音声データと、の差を少なくするように補正する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２９に処理を移す。
【００８５】
次いで、音声データ記録処理を実行する（ステップＳ２９）。この処理において、ノイズキャンセルユニット３０４は、ステップＳ２８の処理によりノイズキャンセルされた主音声データを、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６に記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ３０に処理を移す。
【００８６】
次いで、音声データ高速フーリエ変換処理を実行する（ステップＳ３０）。この処理において、ＦＦＴ３０８は、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６に記録された主音声データを読み出し、その主音声データに対して、高速フーリエ変換を行う。この処理が終了した場合には、ステップＳ３１に処理を移す。
【００８７】
次いで、音声スペクトルデータ記録処理を実行する（ステップＳ３１）。この処理において、ＦＦＴ３０８は、ステップＳ３０の処理により変換された音声スペクトルデータを、音声スペクトルデータメモリ３１０に記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ３２に処理を移す。
【００８８】
次いで、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ３２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインＣＰＵ２１に内蔵されているタイマにより、質問情報を提供してから所定時間経過したか否かを判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、所定時間経過したと判別した場合には、ステップＳ４１に処理を移し、所定時間経過したとは判別しなかった場合には、ステップＳ２１に処理を移す。
【００８９】
次いで、ステップＳ３２の判断により所定時間経過したと判別した場合には、音声スペクトルデータ抽出処理を実行する（ステップＳ４１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、音声入力用ＣＰＵ５２に対して、音声スペクトルデータを読み出すように命令する。この命令を受けた音声入力用ＣＰＵ５２は、音声スペクトルデータメモリ３１０に記録されている音声スペクトルデータを読み出し、メインＣＰＵ２１に供給する。そして、メインＣＰＵ２１は、その音声スペクトルデータから声紋情報を抽出する。この処理が終了した場合には、ステップＳ４２に処理を移す。
【００９０】
次いで、回答情報生成処理を実行する（ステップＳ４２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４１の処理により受け取った音声スペクトルデータから音韻分析を行い、回答情報を生成することとなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ４３に処理を移す。
【００９１】
次いで、データベース参照処理を実行する（ステップＳ４３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、記憶部２７に記録されている登録話者データベースを参照する。尚、この処理においては、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ１１の処理により、ＩＤ番号が入力された場合には、そのＩＤ番号と、ステップＳ１２の処理により決定された質問番号と、に基づいて、登録話者データベースの所定のデータを読み出すこととなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ４４に処理を移す。
【００９２】
次いで、音声照合処理を実行する（ステップＳ４４）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４１の処理により抽出された声紋情報と、ステップＳ４３の処理により行われた参照結果と、を比較し、類似しているか否かを決定する。また、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４２の処理により生成された音韻情報と、ステップＳ４３の処理により行われた参照結果と、を比較し、類似しているか否かを決定する。このように、メインＣＰＵ２１は、声紋情報、音韻情報、両者の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したことになる。
【００９３】
尚、本実施形態においては、声紋情報、音韻情報、両者の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したことになる好適な一例であったが、本発明はこれに限らず、声紋情報、音韻情報、いずれかの照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したこととしても何ら問題なく、声紋情報の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立することが好ましい。この処理が終了した場合には、ステップＳ５１に処理を移す。
【００９４】
次いで、図７に示す如く、照合が成立したか否かを判断する（ステップＳ５１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４４の処理により照合された結果に基づいて判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立したと判別した場合には、ステップＳ５２に処理を移し、照合が成立したとは判別しなかった場合には、ステップＳ５３に処理を移す。
【００９５】
次いで、ステップＳ５１の判断により照合が成立したと判別した場合には、照合成立表示処理を実行する（ステップＳ５２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立した旨の画像を表示部２３に表示させる。この処理が終了した場合には、本サブルーチンを終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ５１の判断により照合が成立したとは判別しなかった場合には、照合不成立表示処理を実行する（ステップＳ５３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立しなかった旨の画像を表示部２３に表示させる。この処理が終了した場合には、本サブルーチンを終了する。
【００９７】
これにより、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００９８】
また、「照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【００９９】
また、この音声認識手段は、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。このため、より多くの音声を入力できれば、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１００】
更には、前記質問情報記録手段においては、照合話者に対して供給される質問を複数記憶することが可能であり、当該質問情報記憶手段により記憶されている複数の質問情報から、照合話者に対して供給される一の質問情報を決定する質問決定手段を備えてもよく、この場合には、各種の質問を照合話者に対して供給することが可能であり、それらの各種の質問に基づく、種々の回答情報を得ることができる。このため、より多くの音声が入力され、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１０１】
更には、「照合話者に対して供給される質問情報を記憶している質問情報記憶手段と、当該質問情報記憶手段により記憶されている質問情報に対する認証情報を記憶している認証情報記憶手段と、前記質問情報記憶手段により記憶されている質問情報を照合話者に供給する質問情報供給手段と、当該質問情報供給手段により供給された質問情報に対する回答情報として照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果と、前記認証情報記憶手段により記憶されている認証情報と、に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１０２】
また、この音声認識手段は、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。このため、より多くの音声を入力できれば、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１０３】
更には、前記質問情報記録手段においては、照合話者に対して供給される質問を複数記憶することが可能であり、当該質問情報記憶手段により記憶されている複数の質問情報から、照合話者に対して供給される一の質問情報を決定する質問決定手段を備えてもよく、この場合には、各種の質問を照合話者に対して供給することが可能であり、それらの各種の質問に基づく、種々の回答情報を得ることができる。このため、より多くの音声が入力され、より一層、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１０４】
更にまた、この音声認識手段は、登録、記憶された登録された音韻と、照合話者の音韻と、を比較するだけでなく、登録、記憶された登録話者の声紋情報と、照合話者の声紋情報と、を比較することにより、照合を行うこととなる。
【０１０５】
このため、照合の際に、その登録話者とは異なる照合話者が回答情報を入力した場合であっても、照合することがないため、行われ得る「なりすまし」を防止することが可能であり、セキュリティが高まる。
【０１０６】
また、本実施形態においては、必ずノイズキャンセル処理を行うようにしたが、本発明はこれに限らず、照合結果が照合不成立となった場合においてノイズキャンセル処理を行うようにしてもよい。
【０１０７】
この場合の動作処理を図８から図１０を用いて説明する。尚、図８から図１０においては、図５から図７に示すステップ番号と、同じような処理を行うものには同じ符号を付した。
【０１０８】
最初に、図８に示す如く、照合開始信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、入力部２４からの入力信号に基づいて、ＩＤ番号が入力された場合には、照合開始信号を受信したと判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合開始信号を受信したと判別した場合には、ステップＳ１６に処理を移し、照合開始信号を受信したとは判別しなかった場合には、本サブルーチンを終了する。
【０１０９】
次いで、ステップＳ１１の判断により照合開始信号を受信と判別した場合には、質問情報選択処理を実行する（ステップＳ１６）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データをリセットする、即ち「００」と記録する。この照合不成立回数データとは、照合結果が不成立であった回数を記憶するためのものである。この処理が終了した場合には、ステップＳ１２に処理を移す。
【０１１０】
次いで、質問情報選択処理を実行する（ステップＳ１２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ランダムで質問ＩＤをメインメモリ２２に記録する。そして、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に記録した質問ＩＤと、質問テーブルと、に基づいて、質問情報を決定することとなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ１３に処理を移す。
【０１１１】
次いで、質問情報供給処理を実行する（ステップＳ１３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ１２の処理によりメインメモリ２２に記録された質問ＩＤと、質問テーブルと、に基づいて、質問情報を照合話者に供給することとなる。つまり、メインＣＰＵ２１は、その質問情報を示す画像を表示部２３に表示させたり、質問情報を示す音声を音声発生部（図示せず）から発しさせたりする。この処理が終了した場合には、ステップＳ１９に処理を移す。
【０１１２】
次いで、照合不成立であったか否かを判断する（ステップＳ１９）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データを読み出し、そのデータが「００」であるか否かを判断することとなる。この処理により、メインＣＰＵ２１は、照合不成立であったと判別した場合には、ステップＳ２１に処理を移し、照合不成立であったとは判別しなかった場合には、ステップＳ２０に処理を移す。
【０１１３】
次いで、ステップＳ１９の判断により照合不成立であったと判別した場合には、複数のマイクにより音声入力処理を実行する（ステップＳ２１）。この処理において、主マイク１０２及び参照マイク２０２は、各々、音声を収音し、その収集した音声を示す、主音声信号、参照音声信号を、ＢＰＦ１０４、２０４に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２２に処理を移す。
【０１１４】
一方、ステップＳ１９の判断により照合不成立であったとは判別しなかった場合には、主マイクにより音声入力処理を実行する（ステップＳ２０）。この処理において、主マイク１０２は、各々、音声を収音し、その収集した音声を示す主音声信号をＢＰＦ１０４に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２２に処理を移す。
【０１１５】
次いで、音声信号フィルタ処理を実行する（ステップＳ２２）。この処理において、ＢＰＦ１０４、２０４は、各々、主マイク１０２、参照マイク２０２から受け取った、主音声信号、参照音声信号に対して、所定の周波数帯に含まれる信号のみを通過させ、その周波数帯域とは異なる周波数帯域の信号を予め減衰させ、フィルタリングされた主音声信号、参照音声信号を低周波増幅器１０６、２０６に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２３に処理を移す。
【０１１６】
次いで、低周波増幅処理を実行する（ステップＳ２３）。この処理において、低周波増幅器１０６、２０６は、ＢＰＦ１０４、２０４から供給された主音声信号、参照音声信号に対して、所定の低周波成分を増幅させる。これにより、この処理をすることにより、音声認識を的確に行うことができる信号に変換することができるのである。そして、低周波増幅器１０６、２０６は、増幅処理が行われた主音声信号、参照音声信号をサンプル・ホールド回路１０８、２０８に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２４に処理を移す。
【０１１７】
次いで、サンプル・ホールド処理を実行する（ステップＳ２４）。この処理において、サンプル・ホールド回路１０８、２０８は、低周波増幅器１０６、２０６から供給された主音声信号、参照音声信号を、音声入力用ＣＰＵ５２から供給される制御信号に基づいたタイミングでＡ／Ｄ変換器１１０、２１０に供給することとなり、主音声信号、参照音声信号の同期をとることとなるのである。この処理が終了した場合には、ステップＳ２５に処理を移す。
【０１１８】
次いで、Ａ／Ｄ変換処理を実行する（ステップＳ２５）。この処理において、Ａ／Ｄ変換器１１０、２１０は、サンプル・ホールド回路１０８、２０８から供給された主音声信号、参照音声信号を受け取り、デジタル変換する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２６に処理を移す。
【０１１９】
次いで、音声データ記録処理を実行する（ステップＳ２６）。この処理において、Ａ／Ｄ変換器１１０、２１０は、デジタル変換された主音声データ、参照音声データを音声データメモリに記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ３６に処理を移す。
【０１２０】
次いで、図９に示す如く、照合不成立であったか否かを判断する（ステップＳ３６）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データを読み出し、そのデータが「００」であるか否かを判断することとなる。この処理により、メインＣＰＵ２１は、照合不成立であったと判別した場合には、ステップＳ２７に処理を移し、照合不成立であったとは判別しなかった場合には、ステップＳ３０に処理を移す。
【０１２１】
次いで、ステップＳ３６の判断により照合が不成立であったと判別した場合には、相互相関判定処理を実行する（ステップＳ２７）。この処理において、相互相関判定器３０２は、主マイク１０２から供給された主音声データと、参照マイク２０２を含む複数の参照マイクから供給された複数の参照データと、を音声データメモリ１５２から読み出す。そして、相互相関判定器３０２は、主音声データと、複数の参照データのいずれかと、を比較し、その比較の結果、複数の参照データから、主音声データと一番類似している一を抽出する。そして、相互相関判定器３０２は、主音声データと、抽出された参照音声データ（以降、抽出参照音声データ）と、をノイズキャンセルユニット３０４に供給する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２８に処理を移す。
【０１２２】
次いで、ノイズキャンセル処理を実行する（ステップＳ２８）。この処理において、ノイズキャンセルユニット３０４は、相互相関判定器３０２から供給された主音声データと、抽出参照音声データと、を受け取り、それらを比較する。そして、ノイズキャンセルユニット３０４は、主音声データに対して、主音声データと、抽出参照音声データと、の差を少なくするように補正する。この処理が終了した場合には、ステップＳ２９に処理を移す。
【０１２３】
次いで、音声データ記録処理を実行する（ステップＳ２９）。この処理において、ノイズキャンセルユニット３０４は、ステップＳ２８の処理によりノイズキャンセルされた主音声データを、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６に記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ３０に処理を移す。
【０１２４】
次いで、音声データ高速フーリエ変換処理を実行する（ステップＳ３０）。この処理において、ＦＦＴ３０８は、照合不成立でない初期状態の場合には、音声データメモリ１５２に記録された主音声データを読み出し、その主音声データに対して、高速フーリエ変換を行う。一方、ＦＦＴ３０８は、照合不成立でない初期状態の場合には、ノイズキャンセル音声データメモリ３０６に記録された主音声データを読み出し、その主音声データに対して、高速フーリエ変換を行う。この処理が終了した場合には、ステップＳ３１に処理を移す。
【０１２５】
次いで、音声スペクトルデータ記録処理を実行する（ステップＳ３１）。この処理において、ＦＦＴ３０８は、ステップＳ３０の処理により変換された音声スペクトルデータを、音声スペクトルデータメモリ３１０に記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ３２に処理を移す。
【０１２６】
次いで、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ３２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインＣＰＵ２１に内蔵されているタイマにより、質問情報を提供してから所定時間経過したか否かを判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、所定時間経過したと判別した場合には、ステップＳ４１に処理を移し、所定時間経過したとは判別しなかった場合には、ステップＳ２１に処理を移す。
【０１２７】
次いで、ステップＳ３２の判断により所定時間経過したと判別した場合には、音声スペクトルデータ抽出処理を実行する（ステップＳ４１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、音声入力用ＣＰＵ５２に対して、音声スペクトルデータを読み出すように命令する。この命令を受けた音声入力用ＣＰＵ５２は、音声スペクトルデータメモリ３１０に記録されている音声スペクトルデータを読み出し、メインＣＰＵ２１に供給する。そして、メインＣＰＵ２１は、その音声スペクトルデータから声紋情報を抽出する。この処理が終了した場合には、ステップＳ４２に処理を移す。
【０１２８】
次いで、回答情報生成処理を実行する（ステップＳ４２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４１の処理により受け取った音声スペクトルデータから音韻分析を行い、回答情報を生成することとなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ４３に処理を移す。
【０１２９】
次いで、データベース参照処理を実行する（ステップＳ４３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、記憶部２７に記録されている登録話者データベースを参照する。尚、この処理においては、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ１１の処理により、ＩＤ番号が入力された場合には、そのＩＤ番号と、ステップＳ１２の処理により決定された質問番号と、に基づいて、登録話者データベースの所定のデータを読み出すこととなる。この処理が終了した場合には、ステップＳ４４に処理を移す。
【０１３０】
次いで、音声照合処理を実行する（ステップＳ４４）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４１の処理により抽出された声紋情報と、ステップＳ４３の処理により行われた参照結果と、を比較し、類似しているか否かを決定する。また、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４２の処理により生成された音韻情報と、ステップＳ４３の処理により行われた参照結果と、を比較し、類似しているか否かを決定する。このように、メインＣＰＵ２１は、声紋情報、音韻情報、両者の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したことになる。
【０１３１】
尚、本実施形態においては、声紋情報、音韻情報、両者の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したことになる好適な一例であったが、本発明はこれに限らず、声紋情報、音韻情報、いずれかの照合が正常に行われることにより、照合結果が成立したこととしても何ら問題なく、声紋情報の照合が正常に行われることにより、照合結果が成立することが好ましい。この処理が終了した場合には、ステップＳ５１に処理を移す。
【０１３２】
次いで、図１０に示す如く、照合が成立したか否かを判断する（ステップＳ５１）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、ステップＳ４４の処理により照合された結果に基づいて判断することとなる。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立したと判別した場合には、ステップＳ６１に処理を移し、照合が成立したとは判別しなかった場合には、ステップＳ６２に処理を移す。
【０１３３】
次いで、ステップＳ５１の判断により照合が成立したと判別した場合には、照合成立記録処理を実行する（ステップＳ６２）。メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データを読み出し、そのデータを「００」と記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ５２に処理を移す。
【０１３４】
次いで、照合成立表示処理を実行する（ステップＳ５２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立した旨の画像を表示部２３に表示させる。この処理が終了した場合には、本サブルーチンを終了する。
【０１３５】
一方、ステップＳ５１の判断により照合が成立したとは判別しなかった場合には、照合不成立記録処理を実行する（ステップＳ６２）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データを読み出し、そのデータをインクリメントし、照合不成立回数データとして記録する。この処理が終了した場合には、ステップＳ６３に処理を移す。
【０１３６】
次いで、照合不成立の回数が所定数以下であるか否かを判断する（ステップＳ６３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、メインメモリ２２に位置付けられた照合不成立回数データを読み出し、そのデータが所定数以下であるか否かを判断することとなる。この処理により、メインＣＰＵ２１は、照合不成立の回数が所定数以下であると判別した場合には、ステップＳ１３に処理を移し、照合不成立の回数が所定数以下であるとは判別しなかった場合には、ステップＳ５３に処理を移す。
【０１３７】
次いで、ステップＳ６３の判断により照合不成立の回数が所定数以下であるとは判別しなかった場合には、照合不成立表示処理を実行する（ステップＳ５３）。この処理において、メインＣＰＵ２１は、照合が成立しなかった旨の画像を表示部２３に表示させる。この処理が終了した場合には、本サブルーチンを終了する。
【０１３８】
これにより、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有するものであり、かつ、前記音声認識手段が前記複数の入力手段の一より入力された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行った結果が正常に照合されなかった場合には、前記当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、を備え、前記音声認識手段は、前記音声補正手段により補正された近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識を行うものであり、かつ、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを再照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１３９】
また、照合が失敗した場合において、このノイズを除去する補正が行われるため、余計な処理を行うことなく、必要に応じて、自動的に良質な音声を収集することとなり、音声照合装置の処理効率が高まるケースが増加する。
【０１４０】
また、本実施形態においては、音声照合装置１０のみの構成としたが、本発明はこれに限らず、サーバを介して複数の音声照合装置を接続可能としてもよい。
【０１４１】
例えば、図１１に示す如く、サーバ８１には複数の音声照合装置１０が接続されており、サーバ８１は、それらの音声照合装置１０から供給された音声信号に関する情報に基づいて、照合を行い、その照合の結果を音声照合装置１０に供給するようにしてもよい。この場合には、通信Ｉ／Ｆ２５がサーバ８１との送受信を行うこととなり、更には、登録話者に関する登録話者データベースは、サーバ８１における記憶部（図示せず）に記録されておればよく、照合処理をサーバ８１で行うことが可能となる。
【０１４２】
このように構成された場合には、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果を前記サーバに対して供給する音声認識結果供給手段と、前記サーバが前記音声認識結果供給手段から供給された声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合した結果を受信する照合結果受信手段と、を備えた」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【０１４３】
また、このようなサーバに対して、複数の音声照合装置を接続することが可能となるので、サーバに登録話者として登録しておくことにより、そのサーバに接続された音声照合装置に対して、照合を行うことが可能となり、簡便である。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明によれば、「照合話者の音声信号を入力するための複数の音声入力手段と、当該複数の音声入力手段の各々において入力された複数の音声信号を、それぞれ相互比較する音声比較手段と、当該音声比較手段により比較された結果に基づいて、複数の音声信号から近似の音声信号の少なくとも二つを抽出する音声抽出手段と、当該音声抽出手段により抽出された近似の音声信号の少なくとも二つに基づいて、当該近似の音声信号の少なくとも二つに含まれる一を補正する音声補正手段と、当該音声補正手段により補正された音声信号に基づいて声紋分析及び／又は音韻分析を行う音声認識手段と、を備え、前記音声認識手段により行われた声紋分析及び／又は音韻分析の結果に基づいて、登録話者の音声信号と照合話者の音声信号とを照合する機能を有する」ので、複数の音声信号により、それらの音声信号に含まれるものとの比較により、その差異を埋めるようにノイズを除去する補正が行われるため、従来入力した音声信号よりも、周辺環境による影響も少なく、良質な音声が収集できる。これにより、照合が成功する可能性を高めた音声照合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における音声照合装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における音声照合装置のデータベースを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態における音声照合装置のテーブルを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における音声照合装置の音声入力装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における音声照合装置のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態におけるサーバを含んだ音声照合装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　音声照合装置
２１　メインＣＰＵ
２２　メインメモリ
２３　表示部
２４　入力部
２５　通信Ｉ／Ｆ
２６　音声入力装置
２７　記憶部
５２　音声入力用ＣＰＵ
５４　音声入力用ＲＯＭ
５６　音声入力用ＲＡＭ
５８　バッファ
６０　入出力バス
８１　サーバ
１０２　主マイク
１０４　バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０６　低周波増幅器
１０８　サンプル・ホールド回路
１１０　変換器
１５２　音声データメモリ
２０２　参照マイク
２０６　低周波増幅器
２０８　サンプル・ホールド回路
２１０　変換器
３０２　相互相関判定器
３０４　ノイズキャンセルユニット
３０６　ノイズキャンセル音声データメモリ
３０８　高速フーリエ変換処理部（ＦＦＴ）
３１０　音声スペクトルデータメモリ
【図１】
2004145025.tif 000003
【図２】
2004145025.tif 000004
【図３】
2004145025.tif 000005
【図４】
2004145025.tif 000006
【図５】
2004145025.tif 000007
【図６】
2004145025.tif 000008
【図７】
2004145025.tif 000009
【図８】
2004145025.tif 000010
【図９】
2004145025.tif 000011
【図１０】
2004145025.tif 000012
【図１１】
2004145025.tif 000013