(57)【要約】【課題】本発明は、認証に必要な音声信号を他の利用者に知得又は盗用させないようにすると共に、認証を行う各構成を簡略化することを目的とする。【解決手段】本発明は、利用者からの音声信号を取得するマイクロホン１１と、マイクロホン１１で取得された音声信号に基づいて、その音声信号を変調する変調部１３と、変調部１３で変調された音声信号を変調信号として送出するスピーカー１２と、スピーカー１２から送出された変調信号を受信するマイクロホン２１と、マイクロホン２１で受信された変調信号に基づいて、その変調信号の周波数成分を抽出する抽出部２２と、抽出部２２で抽出された周波数成分に基づいて、その周波数成分と予め記憶された認証データとを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証部２３とを備える。【選択図】      図２
2004170522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者から発せられた音声信号に基づいて、該利用者が適正な者であるかを認証する音声認証システムであって、
前記音声信号を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記音声信号に基づいて、該音声信号を変調する変調手段と、
前記変調手段で変調された前記音声信号を変調信号として送出する送出手段と、
前記送出手段から送出された前記変調信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された前記変調信号に基づいて、該変調信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証手段と
を有することを特徴とする音声認証システム。
【請求項２】
請求項１に記載の音声認証システムであって、
前記認証手段は、前記抽出手段で抽出された前記周波数成分に基づいて、該周波数成分と前記認証データとを照合し、前記周波数成分と前記認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証し、前記周波数成分と前記認証データとが一致していないときは、利用者が不適正な者であると認証することを特徴とする音声認証システム。
【請求項３】
請求項１に記載の音声認証システムであって、
前記受信手段で受信された前記変調信号に基づいて、該変調信号の該周波数成分を復調する復調手段を有し、
前記認証手段は、前記復調手段で復調し、前記抽出手段で抽出する前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証することを特徴とする音声認証システム。
【請求項４】
利用者から発せられた音声信号に基づいて、該利用者が適正な者であるかを認証する音声認証システムの音声認証制御方法であって、
前記音声信号を取得するステップと、
取得された前記音声信号に基づいて、該音声信号を変調するステップと、
変調された前記音声信号を変調信号として送出するステップと、
送出された前記変調信号を受信するステップと、
受信された前記変調信号に基づいて、該変調信号の周波数成分を抽出するステップと、
抽出された前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証するステップと
を有することを特徴とする音声認証制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の音声認証制御方法であって、
抽出された前記周波数成分に基づいて、該周波数成分と前記認証データとを照合し、前記周波数成分と前記認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証し、前記周波数成分と前記認証データとが一致していないときは、利用者が不適正な者であると認証することを特徴とする音声認証制御方法。
【請求項６】
利用者から発せられた音声信号を取得し、取得した前記音声信号を変調し、変調した前記音声信号を変調信号として送出する端末から、送出された前記変調信号を受信し、受信した前記変調信号に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証装置のプログラムであって、
コンピュータに、
受信された前記変調信号に基づいて、該変調信号の周波数成分を抽出するステップと、
抽出された前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証するステップと
を有する処理を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムであって、
抽出された前記周波数成分に基づいて、該周波数成分と前記認証データとを照合し、前記周波数成分と前記認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証し、前記周波数成分と前記認証データとが一致していないときは、利用者が不適正な者であると認証する処理を実行させるためのプログラム。
【請求項８】
端末から送出された音声信号に対応する変調信号を受信し、受信した前記変調信号の周波数成分を抽出し、抽出した前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと前記周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証装置に、前記変調信号を送出する前記端末のプログラムであって、
コンピュータに、
利用者から発せられた前記音声信号を取得するステップと、
取得された前記音声信号に基づいて、該音声信号を変調するステップと、
変調された前記音声信号を変調信号として送出するステップと
を有する処理を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
利用者から発せられた音声信号を取得し、取得した前記音声信号を変調し、変調した前記音声信号を変調信号として送出する端末から、送出された前記変調信号を受信し、受信した前記変調信号に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証装置であって、
受信された前記変調信号に基づいて、該変調信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証手段と
を有することを特徴とする認証装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の認証装置であって、
前記認証手段は、前記抽出手段で抽出された前記周波数成分に基づいて、該周波数成分と前記認証データとを照合し、前記周波数成分と前記認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証し、前記周波数成分と前記認証データとが一致していないときは、利用者が不適正な者であると認証することを特徴とする認証装置。
【請求項１１】
端末から送出された音声信号に対応する変調信号を受信し、受信した前記変調信号の周波数成分を抽出し、抽出した前記周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと該周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証する認証装置に、前記変調信号を送出する前記端末であって、
利用者から発せられた前記音声信号を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記音声信号に基づいて、該音声信号を変調する変調手段と、
前記変調手段で変調された前記音声信号を変調信号として送出する送出手段とを有することを特徴とする端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者から発せられた音声信号に基づいて、その利用者が適正な者であるかを認証する音声認証システム、認証装置、端末、音声認証制御方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、利用者から発せられた音声信号に基づいてその利用者の認証を行う認証システムがある（例えば、特許文献１参照。）。これにより、その音声システムが利用者の音声信号により本人であるかを認証することができるので、利用者は自己を認証するための認証カード等を所持する必要がなくなる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２３７９２（第７−１３、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来からのシステムでは、利用者が認証に必要な音声信号を発したときに、そのシステムの周辺に他の利用者が複数存在する場合には、その音声信号を他の利用者に知得されてしまうという欠点があった。また、そのシステムが音声信号を用いて認証を行う際には、そのシステムは予め記憶された音声信号と利用者からの音声信号とを照合することにより行うが、その予め記憶された音声信号が他の者により盗用されるというケースが多発していた。更には、そのシステムが利用者の音声信号に基づいて認証を行う際には、そのシステムは音声処理を伴なう複雑な処理を行わなければならないので、そのシステムの構造が複雑化していた。
【０００５】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、認証に必要な音声信号を他の利用者に知得又は盗用させないようにすると共に、認証を行う各構成を簡略化することのできる音声認証システム、音声認証制御方法及びプログラムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、利用者から発せられた音声信号に基づいてその利用者が適正な者であるかを認証する際に、利用者を認証するための認証データを予め記憶し、音声信号を取得し、取得された音声信号に基づいて音声信号を変調し、変調された音声信号を変調信号として送出し、送出された変調信号を受信し、受信された変調信号に基づいてその変調信号の周波数成分を抽出し、抽出された周波数成分に基づいてその周波数成分と認証データとを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証することを特徴とする。
【０００７】
尚、抽出された周波数成分に基づいてその周波数成分と認証データとを照合し、周波数成分と認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証し、周波数成分と認証データとが一致していないときは、利用者が不適正な者であると認証することが好ましい。
【０００８】
このような本願に係る発明によれば、端末が、利用者から取得した音声信号を変調し、変調した音声信号を変調信号として認証手段の方へ送出することができる。これにより、その端末は、利用者を認証する認証手段の周辺に他の利用者が複数存在しても、利用者から発せられた基の音声信号を他の利用者に聞かせないようにすることができる。
【０００９】
また、本システムでは、利用者からの音声信号を変調して変調信号に変換するが、この変換した変調信号を復調しないので、従来に比してシステムの構成を簡略化することができる。この結果、製造業者は、低コストで本システムを製造することができる。
【００１０】
更に、認証手段は、利用者から発せられた音声信号を用いて認証するのではなく、音声信号に対応する変調信号の周波数成分を用いて認証することができる。これにより、悪意のある者が、認証に必要な音声信号を特定の利用者から取得し、その取得した音声信号を認証手段に送出させたとしても、その認証手段は、送出された音声信号がその音声信号に対応する変調信号ではないので、その者を不適正な者として排除することができる。
【００１１】
尚、上記発明においては、受信手段で受信された変調信号に基づいて、変調信号の周波数成分を復調する復調手段を有し、認証手段は、復調手段で復調された周波数成分に基づいて、利用者を認証するために予め記憶された認証データと周波数成分とを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正な者であるかを認証することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態］
（音声認証システムの基本構成）
本発明に係る音声認証システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る音声認証システム１の概略構成を示す図である。同図に示すように、音声認証システム１は、利用者から発せられた音声信号に基づいて、その利用者が適正な者であるかを認証するものである。この音声認証システム１は、本実施形態では、端末１０と認証装置２０とを備える。
【００１３】
前記端末１０は、本実施形態では、マイクロホン１１と、スピーカー１２と、変調部１３とを備える。マイクロホン１１は、利用者から発せられた音声信号を取得するものである。この音声信号を取得したマイクロホン１１は、取得した音声信号を変調部１３に出力する。
【００１４】
変調部１３は、マイクロホン１１で取得された音声信号を音声帯域に変調するものである。この変調部１３は、例えばモデム装置が挙げられる。具体的に、マイクロホン１１から音声信号が入力された変調部１３は、入力された音声信号に基づいて、その音声信号を所定の変調方式で変調する。ここで、変調方式には、例えば、位相変調を採用するＰＳＫ方式（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、直交振幅変調を採用するＱＡＭ方式（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）又はＦＳＫ方式（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等の音声帯域変調が挙げられる。
【００１５】
所定の変調方式で音声信号を変調した変調部１３は、変調した音声信号を変調信号としてスピーカー１２に出力する。尚、この変調方式は、予め定められているものであってもよく、又は外部からの指示により選択的に定められるものであってもよい。
【００１６】
スピーカー１２は、変調部１３から入力された変調信号を外部に送出するものである。具体的に、スピーカー１２は、変調部１３から入力された変調信号を、特定のスペクトルを持つ音として外部に出力する。
【００１７】
前記認証装置２０は、本実施形態では、マイクロホン２１と、抽出部２２と、認証部２３と、認証データ記憶部２４と、出力部２５とを備える。マイクロホン２１は、スピーカー１２から送出された変調信号を受信するものである。この変調信号を受信したマイクロホン２１は、受信した変調信号を抽出部２２に出力する。
【００１８】
抽出部２２は、マイクロホン２１で受信した変調信号に基づいて、その変調信号の周波数成分を抽出するものである。具体的に、抽出部２２は、受信した変調信号を、特開２００１−２２３８５で開示されているフーリエ変換（例えば、ＦＦＴ変換処理）又はウェブレット変換することで特定の周波数成分を抽出することができる。この周波数成分を抽出した抽出部２２は、抽出した周波数成分を認証部２３に出力する。
【００１９】
認証データ記憶部２４は、利用者を認証するための認証データを予め記憶するものである。認証部２３は、抽出部２２で抽出された周波数成分に基づいて、周波数成分と認証データとを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正なものであるか否かを認証するものである。ここで、認証データも周波数成分、つまりスペクトルである。
【００２０】
具体的に、抽出部２２から周波数成分を入力された認証部２３は、入力された周波数成分と、認証データ記憶部２４で予め記憶された認証データとを照合し、その周波数成分と認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証する。
【００２１】
一方、照合した結果、認証部２３は、周波数成分と認証データとが一致していないときは、利用者が不適正なものであると認証する。これらの認証をした認証部２３は、認証した結果を出力部２５に出力する。出力部２５は、認証部２３で認証された結果を出力するものである。
【００２２】
尚、出力部２５は、利用者が適正でない者であると認証されたときは、警報音を出力してもよい。これにより、利用者の認証を必ずしなければならない金融機関等では、その利用者が適正でなければ、出力部２５が認証部２３からの指示により警報音を出力させるので、その金融機関等の従業者は、その利用者が適正な者であるか否かを即座に判別することができる。
【００２３】
また、不正行為をしようとする者は、認証装置２０で不正であると認証されることにより警報音が発せられるので、不正行為を行おうとする気持ちが減退する。このため、金融機関等が認証装置２０を設ければ、その金融機関等は不正行為者を低減させることができる。
【００２４】
尚、図３に示すように、端末１０は、利用者から発せられた音声信号を記憶し、利用者からの指示に応じて記憶された音声信号を変調し、変調した音声信号を変調信号として中継部３０に送出してもよい。これにより、端末１０が利用者から発せられた音声信号を記憶することができるので、利用者は、その記憶された音声信号を用いることにより、認証装置２０で認証するための特定の音声信号を、端末１０に向かって逐一発話する必要がなくなる。
【００２５】
また、図３に示すように、利用者が、静寂な場所で上記特定の音声信号を端末１０に記憶させる。そして、その利用者が、その端末１０を中継部３０まで持って行く。その後、その利用者が、端末１０を操作し、端末１０に記憶された音声信号に対応する変調信号を送出させる。
【００２６】
この場合には、その利用者は、複数の利用者が混在する場所に認証装置２０が設置されているときであっても、その送出された変調信号が音声信号ではないので、上記基の音声信号を他の利用者に知得されないようにすることができる。
【００２７】
尚、図３に示すように、中継部３０は、通信ネットワーク４０と接続されるものであってもよい。ここで、通信ネットワーク４０は、本実施形態では、電話通信網、インターネット等が挙げられる。これにより、利用者は、認証装置２０が遠隔地に設置されていたとしても、中継部３０に接続された通信ネットワーク４０を介して認証を行うことができる。
【００２８】
尚、認証データ記憶部２４で予め記憶させる認証データは、認証に必要な利用者の音声信号に変調を加えたものが好ましい。これにより、認証データが利用者の音声信号に変調を予め加えたものであるので、認証装置２０の管理者以外は、変調前の音声信号を認証データ記憶部２４から取得することができない。このため、変調前の音声信号が認証データ記憶部２４から不正に取得されることがないので、その管理業者は、不正行為者を確実に排除することができる。
【００２９】
（音声認証システムを用いた音声認証制御方法）
上記構成を有する画像表示装置による画像表示方法は、以下の手順により実施することができる。図４は、本実施形態に係る画像表示方法の手順を示すフロー図である。
【００３０】
先ず、マイクロホン１１が、利用者から発せられた音声信号を取得するステップを行う（Ｓ１０１）。この音声信号を取得したマイクロホン１１は、取得した音声信号を変調部１３に出力する。そして、変調部１３が、マイクロホン１１で取得された音声信号を変調するステップを行う（Ｓ１０２）。
【００３１】
具体的に、マイクロホン１１から音声信号が入力された変調部１３は、入力された音声信号に基づいて、その音声信号を所定の変調方式で変調する。所定の変調方式で音声信号を変調した変調部１３は、変調した音声信号を変調信号としてスピーカー１２に出力する。
【００３２】
次いで、スピーカー１２が、変調部１３から入力された変調信号を外部に送出するステップを行う（Ｓ１０３）。具体的に、スピーカー１２は、変調部１３から入力された変調信号を、特定のスペクトルの強さを持つ音として外部に出力する。
【００３３】
その後、マイクロホン２１が、スピーカー１２から送出された変調信号を受信するステップを行う（Ｓ１０４）。この変調信号を受信したマイクロホン２１は、受信した変調信号を抽出部２２に出力する。次いで、抽出部２２が、マイクロホン２１で受信した変調信号に基づいて、その変調信号の周波数成分を抽出するステップを行う（Ｓ１０５）。この周波数成分を抽出した抽出部２２は、抽出した周波数成分を認証部２３に出力する。
【００３４】
次いで、認証部２３が、抽出部２２で抽出された周波数成分に基づいて、周波数成分と認証データとを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正なものであるか否かを認証するステップを行う（Ｓ１０６）。具体的に、抽出部２２から周波数成分を入力された認証部２３は、入力された周波数成分と、認証データ記憶部２４で予め記憶された認証データとを照合し、その周波数成分と認証データとが一致したときは、利用者が適正な者であると認証する。
【００３５】
一方、照合した結果、認証部２３は、周波数成分と認証データとが一致していないときは、利用者が不適正なものであると認証する。これらの認証をした認証部２３は、認証した結果を出力部２５に出力する。出力部２５は、認証部２３で認証された結果を出力する。
【００３６】
（音声認証システム及び音声認証制御方法による作用及び効果）
このような本願に係る発明によれば、端末１０が、利用者から取得した音声信号を変調し、変調した音声信号を変調信号として認証装置２０の方へ送出することができる。これにより、その端末１０は、利用者を認証する認証装置２０の周辺に多数の者が存在しても、利用者から発せられた基の音声信号を他の利用者に聞かせないようにすることができる。
【００３７】
また、音声認証システム１では、利用者からの音声信号を変調して変調信号に変換するが、この変換した変調信号を復調しないので、従来に比してシステムの構成を簡略化することができる。この結果、製造業者は、低コストで本システムを製造することができる。
【００３８】
更に、認証部２３は、利用者から発せられた音声信号を用いて認証するのではなく、音声信号に対応する変調信号の周波数成分を用いて認証することができる。これにより、悪意のある者が、認証に必要な音声信号を特定の利用者から取得し、その取得した音声信号を認証装置２０に送出させたとしても、その認証部２３は、送出された音声信号がその音声信号に対応する変調信号ではないので、その者を不適正な者として排除することができる。
【００３９】
［変更例］
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、復調部２６を設けてもよい。具体的に、変調部１３は、ＱＡＭ等で可聴帯域外に周波数成分をシフトさせて出力する。復調部２６は、復調し、抽出部２２に出力する。抽出部２２は、周波数成分を抽出し認証部２３に出力する。この周波数成分が入力された認証部２３は、入力された周波数成分と認証データとを照合し、この照合結果に基づいて利用者が適正なものであるか否かを認証するものである。
【００４０】
［プログラム］
上記音声認証システム及び音声認証制御方法で説明した内容は、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータで、所定のプログラム言語で記述された専用プログラムを実行することにより実現することができる。
【００４１】
このような本実施形態に係るプログラムによれば、認証に必要な音声信号を他の利用者に知得又は盗用させないようにすることができると共に、認証を行う各構成を簡略化することができるという作用効果を奏する音声認証システム及び音声認証制御方法を一般的な汎用コンピュータで容易に実現することができる。
【００４２】
尚、プログラムは、記録媒体に記録することができる。この記録媒体は、図６に示すように、例えば、ハードディスク５０、フレキシブルディスク６０、コンパクトディスク７０、ＩＣチップ８０、カセットテープ９０などが挙げられる。このようなプログラムを記録した記録媒体によれば、プログラムの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、認証に必要な音声信号を他の利用者に知得又は盗用させないようにすると共に、認証を行う各構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る音声認証システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における音声認証システムの内部構造を示す図である。
【図３】本実施形態における音声認証システムが通信ネットワークで構成されたことを示す図である。
【図４】本実施形態に係る音声認証制御方法の手順を示すフロー図である。
【図５】本変更例に係る音声認証システムの内部構造を示す図である。
【図６】本実施形態におけるプログラムを記録する記録媒体を示す図である。
【符号の説明】
１…音声認証システム、１０…端末、１１…マイクロホン、１２…スピーカー、１３…変調部、２０…認証装置、２１…マイクロホン、２２…抽出部、２３…認証部、２４…認証データ記憶部、２５…出力部、３０…中継部、４０…通信ネットワーク、５０…ハードディスク、６０…フレキシブルディスク、７０…コンパクトディスク、８０…ＩＣチップ、９０…カセットテープ
【図１】
2004170522.tif 000003
【図２】
2004170522.tif 000004
【図３】
2004170522.tif 000005
【図４】
2004170522.tif 000006
【図５】
2004170522.tif 000007
【図６】
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