(57)【要約】【課題】  詐称や背景雑音などに対して頑健な話者認識装置および方法を提供する。【解決手段】  話者認識装置は、話者の無音発声を入力する入力手段（４）と、前記入力された無音発声に基づいて話者認識を行う話者認識手段（１，６１）とを備える。好適な実施形態によれば、前記話者認識手段は、前記入力手段より入力された無音発声に基づいて第１の話者認証を行うとともに、当該入力された無音発声をパスワード入力として第２の話者認証を行う。【選択図】  図１
2005106995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するための入力手段と、
前記入力手段により入力された音声に基づいて話者の認識を行う話者認識手段と、
を有することを特徴とする話者認識装置。
【請求項２】
前記話者認識手段は、
前記入力手段により入力された音声の話者性に基づいて話者認証を行う第１の話者認証手段と、
当該入力された無音発声をパスワード入力として話者認証を行う第２の話者認証手段と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の話者認識装置。
【請求項３】
話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するためのマイクロフォンを用いて話者の音声を入力する入力ステップと、
前記入力ステップにより入力された音声に基づいて話者認識を行う話者認識ステップと、
を有することを特徴とする話者認識方法。
【請求項４】
前記話者認識ステップは、
前記入力ステップにより入力された音声に基づいて話者認証を行う第１の話者認証ステップと、
当該入力された無音発声をパスワード入力として話者認証を行う第２の話者認証ステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の話者認識方法。
【請求項５】
コンピュータに、
話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するためのマイクロフォンを用いて話者の音声を入力する入力ステップ、
前記入力ステップにより入力された音声に基づいて話者認識を行う話者認識ステップ、
を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
コンピュータに、
話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するためのマイクロフォンを用いて話者の音声を入力する入力ステップ、
前記入力ステップにより入力された音声に基づいて話者認識を行う話者認識ステップ、
を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された音声に基づいて話者の認識を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力された音声に基づいて話者を認識する話者認識装置の研究・開発が行われている。
【０００３】
話者認識は、複数の候補話者の中から入力話者が誰であるかを特定する話者識別（speaker-identification）と、入力話者が対象とする話者であるか否かを判別する話者認証（speaker-verification）とに大別される。このうち話者認証には、テキスト依存型・テキスト独立型・テキスト指定型の３種類が存在する（例えば非特許文献１を参照。）。
【０００４】
テキスト依存型話者認証は、話者認証の際の発声内容が固定されている話者認証である。テキスト独立型話者認証は、話者認証の際に、任意の内容の発声を許すものである。テキスト指定型話者認証は、認証時にシステム側が発声すべき内容を提示し、被認証者は提示された内容を発声するものである。発声内容が提示された内容と異なる場合、詐称者によって録音されたものであると見做し、認証は失敗する。
【０００５】
一方、話者認証以外の認証方法としては、あらかじめ被認証者がパスワードを設定するパスワード方式が広く用いられている。
【０００６】
【非特許文献１】中川聖一，張 巍，「GMMと話者適応化音節モデルの併用による話者認識」，電子情報通信学会技術報告，２００３年５，ＳＰ２００３ー３１，ｐｐ．３１ー３６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来法には以下の問題点がある。
【０００８】
テキスト依存型話者認証およびテキスト独立型話者認証では、詐称者が本人の発声を録音したものを利用することによって詐称できるという欠点がある。
【０００９】
テキスト独立型話者認証は、詐称者の録音に対する頑健性が強化されているものの、音声規則合成を用いた詐称に弱いという欠点がある。音声規則合成を用いた詐称とは、音声規則合成器を対象話者に対して適応させ、これを用いて詐称するものである。音声規則合成器は、任意の内容を発声することが可能なため、テキスト独立型話者認証に対しても詐称が可能となる。
【００１０】
また、録音による詐称を考えた場合、前記パスワードによる認証は効果が薄い。
【００１１】
さらに、話者認識一般の問題として、騒音環境では性能が落ちるという問題がある。
【００１２】
上記、録音に弱い・音声規則合成に弱い・パスワードと組み合わせられない・騒音環境に弱いという欠点は、話者認証に限らず、話者識別においても共通する問題である。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、詐称や背景雑音などに対して頑健な話者認識装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面によれば、話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するための入力手段と、前記入力手段により入力された音声に基づいて話者の認識を行う話者認識手段とを有することを特徴とする話者認識装置が提供される。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記話者認識手段は、前記入力手段により入力された音声の話者性に基づいて話者認証を行う第１の話者認証手段と、当該入力された無音発声をパスワード入力として話者認証を行う第２の話者認証手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の側面によれば、話者の声帯振動を伴わない微弱な音声を入力するためのマイクロフォンを用いて話者の音声を入力する入力ステップと、前記入力ステップにより入力された音声に基づいて話者認識を行う話者認識ステップとを有することを特徴とする話者認識方法も提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、詐称や背景雑音などに対して頑健な話者認識装置および方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、機能が共通する構成要素、ステップには同じ参照番号を付す。
【００１９】
（実施形態１）
本実施形態では、本発明の無音発声による話者認識を行う話者認識装置について説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。
【００２１】
１は数値演算処理や話者認識装置全体の制御等を行なう中央処理装置である。２はユーザに対して情報を提示する出力装置であり、ユーザに対する入力の指示や話者認識結果を出力する。出力装置としては、一般にＣＲＴ等が考えられるが、必ずしも一般的な出力機器である必要はなく、例えば、他の装置の入力端子に接続されるような形態であっても良い。
【００２２】
３はタッチパネルやキーボード等の入力装置であり、ユーザが本装置に対して動作の指示を与えたりパスワード等の情報を入力するのに用いられる。
【００２３】
４は無音発声音声を入力する無音発声入力装置である。本明細書において、「無音発声」または「無音発声音声」とは、声帯振動を伴わなずに独り言のようにささやく、およそ第三者には聞き取ることのできない微弱な音声のことをいう。もっとも、このような音声はいわゆるヒソヒソ話しと定性的な差異はなく、両者の主な差は音量の違いである。無音発声音声はその音声を直接第三者に伝達することを目的としたものではないので、概ねヒソヒソ話しよりも音量は小さい。このような無音発声音声を対象とする入力装置４には、中島等による論文「微弱体内伝導音抽出による無音声認識」（日本音響学会２００３年春期研究発表会講演論文集３ーＱー１２，ｐｐ．１７５ー１７６）や特開２０００ー５７３２５号公報で提案されている装置が使用可能である。図１９に、無音発声入力装置４の集音部の構成例を示す。この集音部は例えば、振動板４０１の振動をコンデンサマイク４０２で収録する構成となっている。この振動板４０１を話者の体表（たとえば耳の後方、首筋の付近の位置）に接着して使用する。無音発声音声といえども、その振動は体内から体表に伝わってくるので、このような構成により無音発声音声を拾うことが可能である。
【００２４】
５はディスク装置や不揮発メモリ等の外部記憶装置であり、図示のように、不特定話者モデル５０１、対象話者モデル５０２が保持される。また、外部記憶装置５は、ＣＤーＲＯＭやメモリカードといった可搬性のある記憶媒体を用いるものであってもよく、これによって利便性を高めることもできる。
【００２５】
６は読み取り専用のメモリ（ＲＯＭ）であり、本発明の話者認識を実現するための話者認識プログラム６１や図示しない固定的なデータ等が格納されている。もっとも、話者認識プログラム６１はＲＯＭ６ではなく外部記憶装置５にインストールされるものであってもよい。７はＲＡＭ等の一時情報を保持するメモリであり、一時的なデータや各種フラグ等が保持される。
【００２６】
以上の各構成要素はバスで接続されている。
【００２７】
話者認識プログラム６１は、話者識別、話者認証、ならびに対象話者の登録の各処理を実行するためのプログラムで、中央処理装置１によって、後述するフローチャートに示す手順に従い実行されるものである。
【００２８】
続いて、本実施形態における新規に話者を登録する処理について説明する。
【００２９】
新規に話者を登録する方法としては、対象話者の無音発声データから直接モデルを構成する方法と、不特定話者モデルからの適応によって対象話者のモデルを得る方法とがある。また、上記不特定話者モデルは、（１）複数の話者の無音発声データから構成する方法、（２）通常の話者認識（あるいは音声認識）に用いられる不特定話者モデルに対して、１ないし複数の話者の無音発声データを用いて話者適応と同様の技術を適用して構成する方法、（３）通常の話者認識（あるいは音声認識）に用いられる不特定話者モデルをそのまま用いる方法等が考えられる。本発明は、上記方法のいずれに対しても適用可能であるが、以下では、複数の話者の無音発声データから構成された不特定話者モデルからの適応によって対象話者モデルを得る場合について述べる。
【００３０】
図２は、本実施形態における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、ステップＳ１で、新規に登録しようとする対象話者の情報を入力する。対象話者の情報としては、話者の名前等が用いられる。
【００３２】
次に、ステップＳ２で、無音発声入力装置４より対象話者の無音発声を入力する。
【００３３】
次に、ステップＳ３で、ステップＳ２で入力された無音発声から特徴量を抽出する。特徴量として、例えば、ケプストラムが使用可能である。
【００３４】
次に、ステップＳ４で、外部記憶装置５に記録された不特定話者モデル５０１を取得する。
【００３５】
次に、ステップＳ５で、対象話者モデル５０２を作成する。具体的には、ステップＳ３で抽出されたケプストラム等の特徴量を用いて、ステップＳ４で取得した不特定話者モデル５０１を変形し、話者適応を行う。
【００３６】
次に、ステップＳ６で、ステップＳ５で作成された対象話者モデル５０２を、ステップＳ１で入力された話者情報に関連付けて、外部記憶装置５に記録する。
【００３７】
以上により、新規の話者を対象話者として登録することができる。
【００３８】
次に、本実施形態における話者識別の手順について説明する。
【００３９】
ここでは図３に示すように、外部記憶装置５には話者モデル５０３が複数記憶されている。これは、例えば、上記した認識対象話者の登録処理を、各話者について行った結果得られたものである。
【００４０】
図４は、本実施形態における話者識別処理の一例を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、上記した話者登録時と同様に、ステップＳ２として、無音発声を入力し、ステップＳ３として、入力された無音発声の特徴量を抽出する。
【００４２】
次に、ステップＳ１０１で、ループカウンタｉを１に初期化する。その後、ステップＳ１０２で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、ｉ番目の話者モデルに対する尤度を計算する。
【００４３】
続いて、ステップＳ１０３で、ステップＳ１０２で得られた話者モデル尤度がその時点での最大尤度よりも大きいか否かを判定する。ここで、ステップＳ１０２で得られた話者モデル尤度がその時点での最大尤度よりも大きい場合にはステップＳ１０４に処理を移し、そうでない場合には、Ｓ１０６に処理を移す。
【００４４】
ステップＳ１０４では、ｉ番目の話者を話者識別の結果として設定する。つまり、その時点で最大尤度を有する話者が、話者識別の結果として仮設定される。さらにステップＳ１０５で、ステップＳ１０２で計算された話者モデル尤度を最大尤度として設定する。
【００４５】
ステップＳ１０６では、ループカウンタｉに１を加え、その後、ステップＳ１０７において、ループカウンタｉと話者数を比較し、ループカウンタｉの値が話者数を超えていればステップＳ１０８に処理を移し、そうでなければステップＳ１０２に戻って処理を繰り返す。
【００４６】
そしてステップＳ１０８では、ステップＳ１０４で設定されていた話者識別結果を出力装置２に出力する。
【００４７】
以上により、話者識別を行うことが可能である。
【００４８】
次に、本実施形態における話者認証の手順について説明する。
【００４９】
ここでは図５に示すように、外部記憶装置５には対象話者モデル５０２および参照話者モデル５０４が記憶されている。
【００５０】
図６は、本実施形態における話者認証処理の一例を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、上述の例と同様に、ステップＳ２、ステップＳ３としてそれぞれ、無音発声を入力し、入力された無音発声の特徴量を抽出する。
【００５２】
次に、ステップＳ２０１で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、対象話者モデル５０２に対する尤度を計算する。続いて、ステップＳ２０２で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、参照話者モデル５０４に対する尤度を計算する。参照話者モデル尤度の具体的な計算方法は、参照話者モデル５０４の表現形式によって異なる。一例として、対象話者以外の全ての話者モデルに対して尤度計算を行い、その中の最大値をもって、参照話者モデル尤度とするものがある。
【００５３】
次に、ステップＳ２０３で、ステップＳ２０１により求められた対象話者尤度と、ステップＳ２０２により求められた参照話者尤度との差を計算し、話者尤度差を求める。
【００５４】
次に、ステップＳ２０４で、ステップＳ２０３により求められた話者尤度差が、あらかじめ定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。判定の結果、話者尤度差がその閾値よりも大きい場合にはステップＳ２０５に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ２０６に処理を進める。
【００５５】
ステップＳ２０５では、認証結果を「成功」と設定し、その後ステップＳ２０７に処理を進める。一方、ステップＳ２０６では、認証結果を「失敗」と設定し、その後ステップＳ２０７に処理を進める。
【００５６】
そして、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０５またはステップＳ２０６で設定された認証結果を出力装置２に出力する。
【００５７】
以上により、話者認証を行うことが可能である。
【００５８】
以上、無音発声入力装置を用いた話者認識の実施形態を示した。なお、本実施形態は、従来の技術で述べた、テキスト依存型・テキスト独立型・テキスト指定型の各話者認識方法の全てに対して適用可能である。
【００５９】
（実施形態２）
次に、本発明の無音発声による話者認識とパスワードとを組み合わせた態様について説明する。
【００６０】
図７は、本実施形態における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。この話者認識装置のハードウェア構成は図１に示した構成とほぼ同様であるが、図７に示すように、外部記憶装置５は、不特定話者モデル５０１、対象話者モデル５０２の他、パスワード５０５を保持する。
【００６１】
図８は、本実施形態における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
この処理は、実施形態１で示したステップＳ１〜Ｓ６の処理に、次のステップＳ３０１およびＳ３０２の処理を付加したものである。
【００６３】
前述したステップＳ６の後、ステップＳ３０１では、入力装置３を介してパスワードを入力する。次に、ステップＳ３０２で、ステップＳ３０１において入力されたパスワードを、ステップＳ１で入力された話者情報に関連付けて外部記憶装置５に記録する。
【００６４】
以上により、新規の話者を対象話者としてパスワードと共に登録することができる。
【００６５】
次に、無音発声による話者認識と、キーボードなどの入力装置から入力されるパスワードとを組合わせて話者認証を行う例について説明する。
【００６６】
ここでは図９に示すように、外部記憶装置５は、対象話者モデル５０２、参照話者モデル５０４、パスワード５０５に加え、音素モデル５０６を保持する。
【００６７】
図１０は、本実施形態における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、ステップＳ２およびステップＳ３によって、入力された無音発声の特徴量を抽出する。
【００６９】
次に、上述した実施形態１（図６）と同様に、対象話者モデルに対する尤度計算（ステップＳ２０１）、参照話者モデルに対する尤度計算（ステップＳ２０２）、話者尤度差の計算（ステップＳ２０３）を実行する。この話者尤度差は話者性を示すものである。
【００７０】
次に、ステップＳ４０１で、外部記憶装置５よりパスワード５０５を読み込む。
【００７１】
次に、ステップＳ４０２で、ステップＳ４０１で読み込まれたパスワード５０５に基づいてパスワードモデルを作成する。パスワードモデルの作成方法としては様々な方法が考えられる。本実施形態では、外部記憶装置５より音素モデル５０６を読み出し、パスワード５０５の順に音素モデル５０６を連結することによりパスワードモデルを作成する。
【００７２】
次に、ステップＳ４０３で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、パスワードモデルに対する尤度を計算する。
【００７３】
次に、ステップＳ４０４で、任意発声モデルを作成する。任意発声モデルの作成方法としては様々な方法が考えられる。本実施形態では、外部記憶装置５より音素モデル５０６を読み出し、任意発声を受理できるように音素モデル５０６を連結することにより任意発声モデルを作成する。
【００７４】
次に、ステップＳ４０５で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、任意発声モデルに対する尤度を計算する。
【００７５】
次に、ステップＳ４０６で、ステップＳ４０３において求められたパスワードモデルに対する尤度と、ステップＳ４０５において求められた任意発声モデルに対する尤度との差を計算し、発声内容尤度差を求める。
【００７６】
次に、ステップＳ４０７で、ステップＳ２０３で計算された話者尤度差と、ステップＳ４０６で計算された発声内容尤度差とを統合し、統合尤度差を計算する。統合尤度差の計算の具体例として、話者尤度差と発声内容尤度差との重み付け和が挙げられる。
【００７７】
次に、ステップＳ４０８で、ステップＳ４０７で求められた統合尤度差が、あらかじめ定められた閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、統合尤度差が閾値よりも大きい場合にはステップＳ２０５に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ２０６に処理を進める。
【００７８】
ステップＳ２０５〜Ｓ２０７の処理は上述の実施形態１（図６）と同様であり、ステップＳ２０５では、認証結果を「成功」と設定し、その後ステップＳ２０７に処理を進める。一方、ステップＳ２０６では、認証結果を「失敗」と設定し、その後ステップＳ２０７に処理を進める。そして、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０５またはステップＳ２０６で設定された認証結果を出力装置２に出力する。
【００７９】
以上により、無音発声入力装置４より入力された無音発声に基づき第１の話者認証を行うとともに、その入力された無音発声をパスワード入力として第２の話者認証を行うことができる。
【００８０】
（実施形態３）
上述の実施形態２では、対象話者の新規登録時にはパスワードを入力装置３から入力する例について説明したが、本実施形態では、パスワードを無音発声入力装置４から入力する例について説明する。
【００８１】
まず、新規の話者を対象話者として登録する場合について説明する。
【００８２】
図１１は、本実施形態における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。この話者認識装置のハードウェア構成は図９に示した構成とほぼ同様であるが、図１１に示すように、外部記憶装置５は、不特定話者モデル５０１、対象話者モデル５０２、音素モデル５０６の他、パスワード発声モデル５０７を保持する。
【００８３】
図１２は、本実施形態における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは話者認識プログラム６１に含まれ、中央処理装置１によって実行される。
【００８４】
この処理は、実施形態１で示したステップＳ１〜Ｓ６の処理に、次のステップＳ５０１〜Ｓ５０４の処理を付加したものである。
【００８５】
前述したステップＳ６の後、ステップＳ５０１で、パスワードを無音発声で発声したパスワード発声を、無音発声入力装置４より入力する。次に、ステップＳ５０２で、ステップＳ５０１で入力されたパスワード発声の特徴量を抽出する。次に、ステップＳ５０３で、パスワード発声モデル５０７を作成する。パスワード発声モデルとしては種々のモデルが考えられる。本実施形態では、ステップＳ５０２で抽出された特徴量と音素モデル５０６とを用いて音声認識を行い、音声認識結果の上位候補の音素並びで音素モデル５０６を並べたモデルをパスワード発声モデルとする。
【００８６】
次に、ステップＳ５０４で、ステップＳ５０３において作成されたパスワード発声モデル５０７を、ステップＳ１で入力された話者情報に関連付けて外部記憶装置５に記録する。
【００８７】
続いて、本実施形態における話者認証の手順について説明する。
【００８８】
ここで外部記憶装置５は、図１３に示すように、対象話者モデル５０２、参照話者モデル５０４、パスワード発声モデル５０７、および音素モデル５０６を保持する。
【００８９】
図１４は、本実施形態における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【００９０】
まず、ステップＳ２およびステップＳ３によって、入力された無音発声の特徴量を抽出する。
【００９１】
次に、上述した実施形態１（図６）と同様に、対象話者モデルに対する尤度計算（ステップＳ２０１）、参照話者モデルに対する尤度計算（ステップＳ２０２）、話者尤度差の計算（ステップＳ２０３）を実行する。この話者尤度差が話者性を示すものである。
【００９２】
次に、ステップＳ６０１で、外部記憶装置５よりパスワード発声モデル５０７を読み込む。
【００９３】
次に、ステップＳ６０２で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、パスワード発声モデル５０７に対する尤度を計算する。
【００９４】
以降、前述した実施形態２（図１０）と同様に、任意発声モデルに対する尤度を計算し、（ステップＳ４０４、ステップＳ４０５）、発声内容尤度差を計算する（ステップＳ４０６）。本実施形態では、発声内容尤度差は、ステップＳ６０２において求められたパスワード発声モデル尤度と、任意発声モデル尤度との差になる。
【００９５】
さらに、ステップＳ４０７、ステップＳ４０８、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理を、実施形態２と同様に実行する。
【００９６】
（実施形態４）
上述した実施形態２では、話者の照合とパスワードの照合を個別に行い、各照合結果を統合することによって認証を行っていた。
【００９７】
しかし、話者の照合とパスワードの照合は必ずしも個別に行う必要はない。
【００９８】
そこで、本実施形態では、話者の照合とパスワードの照合を統一的に行う例について説明する。
【００９９】
図１５は、本実施形態における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。この話者認識装置のハードウェア構成は図１１に示した構成とほぼ同様であるが、図１５に示すように、外部記憶装置５は、不特定話者音素モデル５０８、対象話者音素モデル５０９、および対象話者パスワード発声モデル５１０を保持する。
【０１００】
図１６は、本実施形態における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは話者認識プログラム６１に含まれ、中央処理装置１によって実行される。
【０１０１】
この処理は、実施形態２で示したステップＳ４〜Ｓ６の処理の代わりに、以下説明するステップＳ７０１〜Ｓ７０３の処理を行い、ステップＳ５０３およびＳ５０４の代わりに、ステップＳ７０４およびＳ７０５の処理を行う（図１２を参照。）。
【０１０２】
まず、ステップＳ１〜Ｓ３により、入力無音発声の特徴量を抽出した後、ステップＳ７０１で、外部記憶装置５に記録された不特定話者音素モデル５０８を取得する。
【０１０３】
次に、ステップＳ７０２で、対象話者音素モデル５０９を作成する。具体的には、ステップＳ３で抽出された特徴量を用いて、ステップＳ７０１で取得した不特定話者音素モデル５０８を変形し、話者適応を行う。
【０１０４】
次に、ステップＳ７０３で、ステップＳ７０２により作成された対象話者音素モデル５０９を、ステップＳ１で入力された話者情報に関連付けて外部記憶装置５に記録する。
【０１０５】
次に、実施形態２と同様に、ステップＳ５０１で、パスワードを無音発声で発声したパスワード発声を、無音発声入力装置４より入力し、ステップＳ５０２で、ステップＳ５０１で入力されたパスワード発声の特徴量を抽出する。
【０１０６】
次に、ステップＳ７０４で、対象話者パスワード発声モデル５１０を作成する。対象話者パスワード発声モデルとしては種々のモデルが考えられる。本実施例では、ステップＳ５０２で抽出された特徴量と対象話者音素モデル５０９とを用いて音声認識を行い、音声認識結果の上位候補の音素並びで対象話者音素モデル５０９を並べたモデルを対象話者パスワード発声モデル５１０とする。
【０１０７】
次に、ステップＳ７０５で、ステップＳ７０４において作成された対象話者パスワード発声モデル５１０を、ステップＳ１で入力された話者情報に関連付けて外部記憶装置５に記録する。
【０１０８】
続いて、本実施形態における話者認証の手順について説明する。
【０１０９】
ここで外部記憶装置５は、図１７に示すように、対象話者パスワード発声モデル５１０および参照話者音素モデル５１１を保持する。
【０１１０】
図１８は、本実施形態における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【０１１１】
まず、ステップＳ２およびステップＳ３によって、入力された無音発声の特徴量を抽出する。
【０１１２】
次に、ステップＳ８０１で、外部記憶装置５より対象話者パスワード発声モデル５１０を読み込む。
【０１１３】
次に、ステップＳ８０２で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、対象話者パスワード発声モデル５１０に対する尤度を計算する。
【０１１４】
次に、ステップＳ８０３で、参照話者任意発声モデルを作成する。参照話者任意発声モデルの作成方法としては様々な方法が考えられる。本実施形態では、外部記憶装置５より参照話者音素モデル５１１を読み込み、任意発声を受理可能なように参照話者音素モデル５１１を連結することにより参照話者任意発声モデルを作成する。ここで、参照話者音素モデル５１１は、認証対象の話者を含む全ての話者に対して作成された対象話者音素モデルの集合である。また、参照話者音素モデル５１１の連結に際し、発声途中で異なる話者に遷移しないような制約を加えることで、安定した性能を維持することができる。
【０１１５】
次に、ステップＳ８０４で、ステップＳ３で抽出された特徴量の、参照話者任意発声モデルに対する尤度を計算する。
【０１１６】
次に、ステップＳ４０７で、統合尤度差を計算する。本実施形態では、統合尤度差は、ステップＳ８０２で計算された対象話者パスワード発声モデルに対する尤度と、ステップＳ８０４で計算された参照話者任意発声モデルに対する尤度の差として定義される。
【０１１７】
以降、ステップＳ４０８、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理を、実施形態２と同様に実行する。
【０１１８】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、例えばシステム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１１９】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータがその供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、その形態はプログラムである必要はない。
【０１２０】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１２１】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【０１２２】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【０１２３】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、そのホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。
【０１２４】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１２５】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１２６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】実施形態１における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。
【図２】実施形態１における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】実施形態１における話者識別処理を行う際の、外部記憶装置の記憶内容を説明するための図である。
【図４】実施形態１における話者識別処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態１における話者認証処理を行う際の、外部記憶装置の記憶内容を説明するための図である。
【図６】実施形態１における話者認証処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。
【図８】実施形態２における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２における話者認証処理を行う際の、外部記憶装置の記憶内容を説明するための図である。
【図１０】実施形態２における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態３における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。
【図１２】実施形態３における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態３における話者認証処理を行う際の、外部記憶装置の記憶内容を説明するための図である。
【図１４】実施形態３における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【図１５】実施形態４における話者認識装置のハードウェア構成を示す図である。
【図１６】実施形態４における認識対象話者の新規登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】実施形態４における話者認証処理を行う際の、外部記憶装置の記憶内容を説明するための図である。
【図１８】実施形態４における話者認証手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】実施形態における無音発声入力装置の構成例を示す図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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