(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより口述された文を検証するための方法であって、
前記コンピュータが、検証の基準となるターゲット・パスワード・センテンスに基づいて前記単語間の無音及び被音声イベントを見込んだ修正を加えた第１の部分と、前記第１の部分に適合しない場合に適用される、前記ターゲット・パスワード・センテンスの競合単語、ワードクラス、ガーベジを取り込んだ第２の部分を有する有限状態文法を生成するステップと、
前記コンピュータに口述された文の音声信号が入力されるステップと、
前記コンピュータが、前記有限状態文法を使用して、前記音声信号を前記ターゲット・パスワード・センテンスと比較可能なデコード・テキストに変換するステップと、
前記コンピュータが、前記デコード・テキストと少なくとも１つの前記ターゲット・パスワード・センテンスとを比較するステップと、
少なくとも１つの前記ターゲット・パスワード・センテンスとの比較した結果に基づいて前記口述された文を受諾する、または拒否するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記音声信号をデコード・テキストに変換するステップにおいて、前記有限状態文法を使用して前記音声信号と前記有限状態文法との強制整合を行うステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１記載の口述された文を検証するための方法であって、
前記有限状態文法を生成するステップは、音素認識のためのベースフォームをバリスチック・デコーダにより自動的に生成するステップである、口述された文を検証するための方法。
【請求項４】
請求項１記載の口述された文を検証するための方法であって、
前記有限状態文法を生成し、前記強制整合を行うステップに、ビテルビサーチを実施するステップを含む方法。
【請求項５】
口述された文を検証するコンピュータ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、
前記コンピュータが、検証の基準となるターゲット・パスワード・センテンスに基づいて前記単語間の無音及び被音声イベントを見込んだ修正を加えた第１の部分と、前記第１の部分に適合しない場合に適用される、前記ターゲット・パスワード・センテンスの競合単語、ワードクラス、ガーベジを取り込んだ第２の部分を有する有限状態文法を生成する有限状態文法生成機能と、
前記コンピュータが、口述された文の音声信号が入力される入力機能と、
前記コンピュータが前記有限状態文法を使用して、前記音声信号を前記ターゲット・パスワード・センテンスと比較可能なデコード・テキストに変換する変換機能と、
前記コンピュータが、前記デコード・テキストと、少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとを比較する検証機能と、
前記検証機能により比較した結果に基づいて前記口述された文章を受諾する、または拒否する決定機能と、
を有することを特徴とするコンピュータ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。
【請求項６】
前記変換機能に、前記有限状態文法を使用して前記音声信号と前記有限状態文法との強制整合を行う機能を含む請求項５に記載のコンピュータ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。
【請求項７】
請求項５記載の口述された文を検証するコンピュータ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、
前記有限状態文法生成機能に、音素認識のためのベースフォームをバリスチック・デコーダにより自動的に生成する機能を有する、口述された文を検証するコンピュータ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。
【請求項８】
請求項５記載の口述された文を検証するコンピュータ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、
前記有限状態文法生成機能および前記強制整合を行う機能に、ビテルビサーチを実施する機能を含むコンピュータ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】
本発明は一般に、口述されたパスワードおよびセンテンスを検証するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
口頭発話受諾および拒否の概念が、近年生まれてきた多様な技術および製品でますます普及している。例えば、広く一般に受入れられ、使用されている技術の１つは、自動電話ダイヤリングである。これは、「Mom」、「Office」、「Dr. Smith」などのキーワードまたはキーフレーズを発話すると、そのキーワード／キーフレーズに対応する適切な電話番号が自動的にダイヤルされるものであり、そのためユーザが電話番号を覚える、または調べる必要がなくなる。よく使用する番号を電話の１つまたは複数のボタンを押すことによって自動的にダイヤルすることができるキーパッドタイプ・メモリベースのダイヤリング・システムと比べた明らかな利点は、そのようなショートカットを意識して調べる、または覚える必要がないことである。口頭で指示されるコマンドの他の適用分野が当然広まっており、企図されており、それらを使用することが、そのようなコマンドによく適したさらに別の技術および製品の開発を進めることになる。
【０００３】
口述されたパスワードおよびセンテンスを検証するための従来の方法および装置は、デコーディング・プロセスからもたらされる「音響尤度」を使用する。音響尤度とは、口述されたパスワードまたはセンテンスが所与のターゲット・パスワードまたはセンテンスと実際に一致する確率である。
【０００４】
従来、音響尤度は通常、発話ベースで正規化され、検証のために所定のしきい値が適用される（すなわち、口頭発話が、所与のファクタに基づいて、ターゲット・ワードまたはフレーズと一致している度合に関してあるしきい値を満たす場合、ターゲット・ワードまたはフレーズと十分に一致していると解釈される）。
【０００５】
上述の文脈での口頭手法は、米国特許第５７１７８２６号（Lucent Technologies, Inc.）におけるものである。しかしこの場合、キーワードのトランスクリプションを得るために全デコーディングを使用する。パスワード・モデル化は、第２の段でデコーダの外部で行われる。
【０００６】
同様の構成が他にも開示されており、それらはしかし、現在望むことができる様式では問題を解決せず、課題に対処しない傾向がある。米国特許第５４６５３１７号は、米国特許第５６１３０３７号と同様に、音響尤度に基づくしきい値ベースの技法を開示する。
【０００７】
前述のことに鑑み、当分野での以前の努力を改良すること、およびそれらの上述した欠点を克服することに関する必要性が認識されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
口頭発話を検証し、デコードする改良型装置を提供すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の少なくとも１つの現在好ましい実施形態によれば、提案される方法は、（音響しきい値を使用するのとは対照的に、）口述されたパスワード・センテンスの口頭検証が、計算面で膨大な大語彙デコーディングを用いずに口述されたパスワード・センテンスを検証することを可能にする。デコーダは、（検証すべき元のコンテンツを表す）ターゲット・ベースフォームを、有限状態文法（ＦＳＧ）を使用して簡単に構成することができる競合単純化ベースフォームの特別なセットと共に使用することが好ましい。したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、以前の努力に関する大きな相違点は、デコーダ内部での暗黙パスワード・サーチが非常に小さなデコーディング複雑さを見込むことである。
【００１０】
１つの簡単な構成では、デコーダは、任意選択のスキップ遷移がＦＳＧグラフに追加された状態で、パスワード・ベースフォームに対する強制整合（forced alignment）を行うことができる（すなわち、競合ベースフォームは、ターゲット・ベースフォームのいくつかの部分をヌル弧に置き代えることによってターゲット・ベースフォームから導出される）。口述された発話、例えばディジット・ストリング（digit string）がターゲット・ベースフォームに対応しない場合、デコーダによって使用されたスキップ遷移のいくつかが原因となって、結果として得られる仮説が全ベースフォームを一致させない確率が高くなる。本明細書で以下さらに説明するように、同じことが、音響追加単語として登録されるパスワードにも当てはまる。
【００１１】
本発明、ならびに本発明のその他のさらなる特徴および利点がより良く理解されるように、添付図面に関連させて以下の説明に言及する。本発明の範囲は、頭記の特許請求の範囲に指摘される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の少なくとも１つの好ましい実施形態によれば、少なくとも２つのユーザ登録機能構成での発話検証システムの使用を考えることができ、両方の機能構成を本明細書で以下説明し、それぞれ図１および２に概略的に例示する。
【００１３】
図１に関係する第１の構成では、パスワードがユーザによって選定され、パスワードのテキスト・フォームが、例えばディジット・ストリングを選択する、または指定することによってシステムに通信される。このとき、パスワードの字句トランスクリプションが当初知られている。図１は、修正遷移構造を伴うデコーディング・グラフを示し、例示のためにヌル弧（null-arc）を使用する。
【００１４】
デコーダは、単語有限状態文法（ＦＳＧ）を用いてビテルビ（Viterbi）サーチを実施することが好ましく、サーチ空間に対する制約をトレリス（trellis）内にする（ビテルビ・サーチは、よく定義された何らかの尤度尺度を仮定して、トレリス構造を介する多くの経路のうち最適な経路を求めるサーチである）。ビテルビ・サーチの説明は、本願と同時係属であり、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許出願第０９／０１５１５０号、ならびにそれに対応する論文、すなわちRamabhandran等著「Acoustics Only Based Automatic Phonetic Baseform Generation」ICASSP '98, Seattle, 1998に記載されているバリスチック（balistic）・デコーダのコンテキストで見ることができる。パスワードは、登録段中にユーザによって選定されることが好ましく、そのパスワードがＦＳＧの第１の部分を形成する。
【００１５】
４桁パスワードの例が図１に示される。さらに、ＦＳＧは単に、当初決定されている順序でそれぞれの桁ｗ1・・・ｗT間の遷移を見込んでいることが好ましい（「強制整合（forced
alignment）」）。任意選択で、ＦＳＧの第１の部分が、個々の単語間の無音、およびある種の非音声イベント（例えば、ポーズやためらいなど）を見込むことができる。
【００１６】
ＦＳＧの第２の部分は、実際の発話が正確なパスワード発話フォームに適合しない場合に、競合デコーディング経路を対象に含む（account for）。これらの単位は、個々の競合単語（例えば、「bat」に対して「pat」）、ワードクラス、ガーベジ・モデル、あるいは第１のＦＳＧ部分において指定された任意の後続の単位へのスキップを達成する非放出（「ヌル」）弧（φ）であってよい。特にヌル弧（φ）を図１に示す。
【００１７】
競合単語に関しては、それらの選択が、目下の発話拒否が実施されるアプリケーションおよびセットアップに依存することに留意されたい。例えば、第１のユーザに関する「pat」と第２のユーザに関する「bat」など、一部が非常に類似して聞こえる２人のユーザのための２つのパスワードがある場合、「pat」を第２のユーザを検証するための競合単語にすることができ、「bat」を第１のユーザを検証するための競合単語にすることができる。ただし、競合単語を、全く類似していない単語にすることもでき、それらの選択は目下のアプリケーションに依存する。
【００１８】
「ワードクラス」は、文型（例えば「plate」と「plated」）と字句グループの両方をカバーするグループとみなすことができる。例えば、数字ワードクラスは、ターゲット発話の当該のターゲット数字を除く数字「０」から「９」を含むことができる。
【００１９】
「ガーベジ」は、上で表したコンテキストでは、多くの様々な音を捕捉する単位と考えることができ、それらの音の起源は、不明瞭音や様々な背景音など、言語的に意味がある場合も、意味がない場合もある。
【００２０】
図２は、修正遷移構造を伴う追加単語ベースフォームに関するデコーディング・グラフを示す。関係するデコーダ構成は、音響パスワードの字句構造がわかっていないものである。したがって、図２に示される実施形態では、パスワードがユーザによって選定され、しかしこのときユーザは、パスワードを単に音響発話として、すなわちそれに対応するテキスト・トランスクリプションを指定せずにシステムに登録する。
【００２１】
図１に例示した実施形態とは対照的に、登録段（enrollment stage）は、ユーザ・パスワード（およびその可能な繰返し）を音響の形でシステムに提供することを含む。システムは、デコーダ（米国特許出願第０９／０１５１５０号、およびRamabhadran等著「supra」に記載されているものなどバリスチック・デコーダが好ましい）を使用して、デコーダ単位、典型的には単音または単音クラスに関するトランスクリプションを得る。次いで、そのトランスクリプションが格納される。
【００２２】
その後、登録段で見られる正確パスワード・トランスクリプションに基づく遷移を見込むようにデコーダ・グラフ（すなわち、トレリス空間）を制約することによって、発話検証を続行することができる。ただし、制約は、文法の強制整合部分に、競合単位、単位クラス、またはスキップをＯＲ追加し、それにより実際の発話が正確なパスワードと異なるときにデコーディング代替を見込むことによって「緩められる」ことが好ましい。
【００２３】
図１および２に関して説明し、例示した実施形態を簡単に要約すると、本発明が、少なくとも１つの現在好ましい実施形態に従って、パスワードがデコーディング・システムに登録される様式に関する少なくとも２つの異なる動作環境を広く包含することを理解されよう。
【００２４】
図１に関して説明し、例示した第１の実施形態では、登録は本質的に、例えば単語をタイプ入力するなどテキスト通信によって行われる。次いで、ＦＳＧが生成される。ＦＳＧは、２つの部分からなることが好ましい。第１の部分は、登録中にユーザによって選定されたパスワード、さらにそのパスワードに対する小さな変形を備えることが好ましい。すなわち、ＦＳＧのこの第１の部分は、「純粋に」登録されたパスワード自体を超えて、そのパスワードの変形にまで拡張することができることが好ましく、それらの変形としては個々の単語間に組み込まれた無音、およびポーズやためらいなどの非音声イベントがある。
【００２５】
一方、ＦＳＧの第２の部分は、（登録パスワードと比較される）将来発話が登録パスワード・フォームに適合しない場合に、競合デコーディング経路を対象に含むことが好ましい。したがってＦＳＧの第２の部分は、知られている競合単語、ワードクラス、ガーベジ・モデル、あるいはＦＳＧの第１の部分において指定された後続の単位へのスキップを実施する非放出（φ）弧からなることが好ましい場合がある。図１が、取り得るヌル弧（φ）経路を例示するのに有益である。ＦＳＧの第２の部分を生成するために使用することができる簡単なアルゴリズムの非限定的な例として、例えば、単語１つ飛びのスキップ遷移を追加し、次いで隣接する単語２つ飛びのスキップ遷移を追加することができる。この原理は、３つ以上の隣接する単語に関して続けることができ、追加される最後のスキップ遷移は、単語シーケンス全体を１つの大きなスキップ遷移として「またぐ」ものである。
【００２６】
一方、図２の実施形態は、テキスト的にではなく音響的に行われるパスワード登録に関する。米国特許出願第０９／０１５１５０号は、音響登録に基づいて音声学的にトランスクリプションされたベースフォームを導出するための方法および構成を詳細に記述する。したがって、図２に関して説明し、例示する実施形態が、好ましくは米国特許出願第０９／０１５１５０号およびRamabhadran等著「supra」に記載された構成などのトランスクリプション構成、またはその適切な代用構成を使用して音響パスワード登録の音声学的トランスクリプションを導出し、好ましくはそれが、将来ユーザ発話との比較に将来使用するために格納されることが本明細書で企図される。米国特許出願第０９／０１５１５０号およびRamabhadran等著「supra」に記載されたトランスクリプション構成に関する可能な代用構成は、ベクトル量子化技法や人工ニューラル・ネットワークなど音素認識のための他の一般的な方法である。
【００２７】
図１に関して説明し、例示した実施形態と同様に、ＦＳＧは、登録段で見られ、強制整合グラフによって定義される「正確な」パスワード・トランスクリプションに基づく遷移を見込むように制約されていることが好ましい。強制整合グラフは、トレリス空間によって定義されていることが好ましい（米国特許出願第０９／０１５１５０号参照）。ただし、この制約は、ＦＳＧの強制整合部分にＯＲ論理によって競合単位、単位クラス、またはスキップ（φ）を追加し、それにより実際の発話が正確なパスワードと異なるときにデコーディング代替を見込むことによって拡張される、または「緩められる」ことが好ましい。図２は、この場合はヌル弧（φ）によって実施される修正遷移構造を伴うデコーディング・グラフを例示するのに特に有益であり、ここで、ａ1・・・ａNは、ターゲット・ベースフォームを表し、各個別要素ａ1、ａ2などが、（円によって表される）「ノード」間の弧を表す。米国特許出願第０９／０１５１５０号のトランスクリプション構成または機能相当物が使用される場合、前述の弧が単一の単音の副構成要素である場合があり、そのような副構成要素が３つ組み合わさって単音を構成することができることを理解されたい。「ノード」は、本質的にパスワードの「経路」を構成することができる、または単に前述の「弧」が間に延びる離散時間ステップと考えることができる。図２に例示されるグラフ中の実線円は、各円がそれぞれ弧シーケンスを開始し、終了することが好ましく、それぞれ弧シーケンス前および後の無音の状態を表すものと解釈することができる。
【００２８】
次に、本発明の少なくとも１つの現在好ましい実施形態に従って形成され、図３に例示される発話検証システム１００全体の説明に開示を向ける。図３に例示される実施形態が、図１および２に関して説明し、例示した登録副実施形態の両方を反映していることを理解されたい。
【００２９】
基本的に、図１および２に関して説明し例示したいずれかの構成などのデコーダ構成に起因するトランスクリプション（それぞれ１０２、１０４）が、図３に示される発話検証構成１００に関連して本質的に仮説試験を受け、これが検証のステップを構成することになる。使用されるトランスクリプション・システムにかかわらず、デコーダの単位（すなわち、図１における単語、または図２における音素、あるいは場合により、例えば部分音声（subphonetic）や音節単位に基づくことができる（前に言及した）自動ベースフォーム生成に適した技法が使用される場合は他の単位）に関するシーケンスを、実際の発話における小さな非認識、無音、および非音声イベントによるいくつかの挿入を対象に含む動的パターン・マッチング技法を使用することによって、対象のパスワードの「正確な」または「理想的な」実現と一致させることが好ましい。
【００３０】
プロンプト・テキスト１０２が使用される場合、図１に関連して前述したように、対応するベースフォーム、ならびにＦＳＧの第１の部分がステップ１０６で生成されることが好ましい。ベースフォーム生成は本質的に、テキスト入力を分解して音声トランスクリプションにすることを含む。このとき、結果として生じるＦＳＧグラフ１０８は、例えばヌル弧を追加することによってステップ１１０で修正されることが好ましい。これは、図１に関連して前述したＦＳＧの第２の部分が生成されるステップとみなすことができる。
【００３１】
プロント・テキストではなく、自動的に導出されるベースフォーム１０４を使用する場合は、ステップ１０６を本質的にスキップすることができる。その場合ステップ１１０で、図２に関連して前述したようにベースフォームから完全なＦＳＧを生成するのに必要な修正が行われる。
【００３２】
使用される代替法（すなわち、１０２で示されるもの、または１０４で示されるもの）にかかわらず、ステップ１１０の結果は、完全なＦＳＧグラフまたはトレリスの出力であることが好ましく、この出力は後にステップ１１２で、音声入力１１１を分解してＦＳＧベース強制整合にするために使用される。すなわち、（ステップ１１４での）最終的な検証の前に、（例えば、電話ダイヤリングに関するパスワードおよび／または口頭プロンプトを発しようとする誰かの試みに対応する）音声信号１１１は、ステップ１１０から入力されたＦＳＧグラフを用いて生の音声入力１１１を調和させることによって実施される音声入力１１１からの非音声単位（例えば、息継ぎ、きしみ音、ポーズなど）の除去によって分解されて、純粋に音声的な単位の強制整合グラフになる。したがって、例えば、好ましくは、ステップ１１０から入力されたＦＳＧグラフが、純粋に音声的な単位間に点在する多様な非音声単位（またはイベント）を対象に含むので、生の音声入力１１１は、好ましくはそのような非音声単位を「ストリップ（stripped）」されてからデコード・テキスト１１３として出力される。ステップ１１０から入力されたＦＳＧグラフはまた、前述したように競合単語、ワードクラス、ガーベジ・モデルなどを対象に含み、それにより、正確なパスワードに厳密に対応しない場合がある音声入力１１１のステップ１１２での強制整合を保証することもできる。
【００３３】
ステップ１１２で、音声信号１１１をその一部さえもＦＳＧによって対象に含むことができない場合に、デコーダがそれでも、このＦＳＧを仮定して見つけることができる１つの「最良の」経路を選出する動作を行うことが好ましいことを理解されたい。「最良の経路」は、本質的に任意の適切な手段によって求めることができるが、ＦＳＧにおける他の可能な経路のうち、全てではないにせよほとんどの経路よりも良い音声信号を近似するＦＳＧにおける経路を求めるように行われることが好ましい。あるいは、特に、音声信号１１１とＦＳＧの相違が大きい場合に、この目的のためにＦＳＧによって経路をランダムに選択することができる。
【００３４】
いずれにせよ、音声信号１１１に関連するＦＳＧ経路が低い音響スコアを生じ（実際に音響スコアリングが使用される場合。以下参照）、より重要なことには、デコードされた単位シーケンスが、ステップ１１４（以下参照）でターゲット単位シーケンスと一致する可能性が低くなることが理解されよう。後者の結果、すなわち単位の不一致は、音響スコアリングを付随して使用しても、使用しなくても、純粋な音響スコアリングよりも信頼可能であると考えられる。
【００３５】
デコーディング・ステップ１１２に関連して上述したデコーディング原理が、ターゲット・センテンスだけではなく、ターゲット・センテンスの前および／または後の何らかの未知の口頭コンテンツも必然的に含むことが予想される発話（例えば「open sesame（開けごま）」が予想されるターゲット部分である場合に「The password is open sesame, I think（パスワードは開けごまだと思う）」）の場合にも適用することができることを理解されたい（この音声拒否の「緩和された」変形は特に、米国特許第５８９７６１６号など自然言語入力を可能にするサポート適用例に適切である場合がある）。この場合、１１２でデコーダは、１１０で生成されたＦＳＧを使用する「キーボード／センテンス・スポッタ」として働き、前述のモードとは、ビテルビ・トレリスの経路の始点および終点が動的に求められ、それが音声信号１１１の始点および終点と必ずしも同一でない可能性があるという点でのみ異なる。例えば、D.A. James, S.J. Young「A Fast Lattice-Based Approach to Vocabulary Independent Wordspotting」Proc. of the International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 1994, Adelaide, Australiaに記述されるように、トレリス・ベースのデコーダにおけるキーワード・スポッティングに関する周知の方法がある。
【００３６】
キーワード・スポッティングの場合にＦＳＧ１１０を使用する音声信号をデコードするアルゴリズム例は、以下のように表される場合がある。
１．１１２で、デコーダがフレーム毎に始めから順次に音声発話を処理する。ここで各フレームは短時間ステップ、典型的には１０〜２０ｍｓに対応する。
２．各時間フレームｖtで、デコーダが、このフレームｖtから開始し、前には存在しなかったＦＳＧ（１１０）によって定義されるトレリス内の新たな経路を作成し、さらに、それ以前の時間フレームｖ1，・・・，ｖ(t-1)のいくつかで作成された（そこから開始する）いくつかの経路を維持する。
３．各時間フレームｖtで、デコーダがまた、既存の経路の正規化音響スコアを評価し、プルーニングしきい値に基づいて、低いスコア値を有する経路を切り捨てる。
４．各時間フレームｖtで、デコーダがまた、ＦＳＧ１１０の終了ノードに常駐し、前のフレームの１つにおいて何らかのローカル・スコア最大値に達し、そのフレームから一貫して減少するスコア傾向を示す部分経路を格納して、終了する。
５．デコーダが最終時間フレームで停止して、ステップ４で格納された経路のセットから最良の部分経路を選定する。このとき、その経路がデコード・テキスト１１３に対応する。
【００３７】
説明を簡単にするために、何らかの未知の非ターゲット音声が先に立つ、かつ後に続くターゲット・センテンス（ｖt1から始まりｖt2で終了する）を音声信号１１１が含まないと仮定することができる。１１２でのデコーディング中、デコーダが発話のターゲット領域内にまだ入っていないとき（ｔ＜ｖt1）、ほとんどの経路が、修正ＦＳＧと一致しないので、尤度が悪いために廃棄される（ステップ３）、またはＦＳＧのある部分と一致することにより残る。しかし後者の場合、その単語シーケンスがターゲット・センテンスとなる可能性は非常に低い。デコーディングがターゲット領域に入ると（ｖt1＜ｔ＜Ｖt2）、ｖt1またはｖt1付近から、高いスコアを有する経路が生じて始まり、この経路はターゲット・センテンスと良好な対応関係になる。同様に、デコーディングがターゲットの終点を通った後、残っている経路の正規化スコアが減少しはじめ、順次格納されて、終了される（ステップ４）。逆の場合、音声信号１１１が全くターゲット・センテンスを含まないとき、部分経路が格納されず（空のストリング１１３）、またはそのコンテンツが多少ランダムであり、この場合１１４（以下参照）で高い確率で拒否が起こる。
【００３８】
デコーディング・ステップ１１２から先へ進むと、どのような場合でも、デコード・テキスト１１３が照合ステップ１１４でターゲット・コンテンツ１５０と比較されることが好ましい。ターゲット・コンテンツ１５０は、プロンプト・テキスト（１０２）を起源とするか、自動的に導出されるベースフォーム（１０４）を起源とするかにかかわらず、対象のパスワードの「純粋な」または「正確な」音声トランスクリプションであることが好ましい。
【００３９】
ステップ１１４での照合がスコア（１５５）を生じることが好ましい。スコア（１５５）は、いくつかの方法の実質的にどれでも定義することができる。１つの方法は、正確な単位の数に直接比例し、かつ不一致の単位、不正確に挿入された単位、および不正確に削除された単位の数に反比例する関数としてスコアを導出するものである。さらに、あらゆる２つの単位の類似性の特別な尺度を定義し、スコアを計算するために使用することができる。スコアは、あるいは「信頼尺度」と呼ぶことができる。実際の照合としては、当業者に一般に周知の「動的パターン・マッチング」または「動的時間ワーピング」プロセスを使用することができる。
【００４０】
次いで、得られたスコアは、ステップ１６０での検証決定に関する基準として働く。これは、発話正規化しきい値を使用して行うことができる。（ステップ１１４で実施されることが好ましい）動的パターン・マッチングの方法によって、しきい値ベースの決定の目的に適した信頼尺度またはスコア（１５５）を導出することが可能であり、それにより調整可能動作点を有する可能性が維持されることを理解されたい。
【００４１】
別法として、上述の動的パターン・マッチング・スコア（１５５）を正確なパスワード・トランスクリプションに対応するトレリス経路の音響スコアと組み合わせて、ステップ１６０で検証決定を行うことができる（音響スコアリングの説明は、米国特許出願第０９／０１５１５０号およびRamabhadran等著「supra」で見ることができる）。本発明の現在好ましい実施形態によれば、正確ベースフォーム経路の音響尤度の計算が含まれ、１つまたは複数の競合経路、最適なヌル文法経路、または任意のそれらの組合せによって正規化される。このとき、口頭ベースのスコアと音響ベースのスコアは共に、以下の２つの方法のいずれかで組み合されることが好ましい。
１．まず各スコアをしきい値判定（thresholded）し、最終的な決定は個別の決定に従って行う。または、
２．スコアを数値的に組み合わせてから、最終決定に関するしきい値を適用する。
【００４２】
本発明の実施形態を実施する際に使用することができる動的パターン・マッチング（ＤＰＭ）の適切な例は、L.R. Rabiner等著「Considerations in Dynamic Time Warping Algorithms for Discrete Word Recognition」IEEE Trans. On Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol. ASSP-26, No. 6、１９７８年１２月で見ることができる。
【００４３】
スコアリング方法の公式化は、以下のように行うことができる。
【００４４】
各定義されたデコーダの単位ａ1，・・・，ａW間の一対ごとの距離（あるいは「尤度」または「類似性」）尺度を定義する。この距離を対称的なものとし、Ｄ（ａi，ａj）で示す。Ｄの値は、ＤＰＭ格子のあらゆるノードに関して計算され、格子の軸は、そのノードでの対応する２つの単位間で、デコードされた単位のシーケンスおよび元の単位の（ターゲット）シーケンスによって求められる。この距離（あるいは尤度）は、Rabiner等著「supra」に記載された様式で累積され、ＤＰＭ格子を介する最良の経路を見つけるために使用される。このとき、最終的な最良経路の距離（あるいは尤度）は、しきい値ベースの発話拒否に関する、結果として得られるＤＰＭ「ペナルティー」（または尤度に関する「スコア」）である。
【００４５】
ＤＰＭと音響スコアを組み合わせる方法の非限定的な例として、例えば
Score_final=A*Score_DPM+B*Score_Acoust
というスコアの線形組合せを利用することができ、ここで、Score_finalは最終スコアであり、Score_DPMは動的パターン・マッチングから得られるスコアであり、Score_Acoustは音響スコアであり、ＡおよびＢは、目下のアプリケーションに関して適切と考えられる様式でそれぞれScore_DPMおよびScore_Acoustを重み付けする所定の定数である。
【００４６】
簡単に要約すると、前述のことから、本発明の少なくとも１つの実施形態に関連して使用される発話検証の根底にある原理の１つは、音響尤度ベースの信頼尺度のみをしきい値と共に使用するのとは対照的に、デコードされたラベルまたは単語のシーケンスに基づく受諾／拒否規則を使用するものであることが理解されよう。使用されることが好ましい別の関連原理は、発話が正確なパスワードに適合する場合には正確なトランスクリプションを見込み、しかしまた、競合文法部分を加えることによって不正確な発話の誤ったトランスクリプションも見込むようにデコーダに制約を加えるものである。
【００４７】
前述のことから、本発明による方法および装置に関連する重要な利点は、全デコーダベースのシステムに匹敵する性能を維持しながらデコーディングの複雑さを非常に小さくしている（強制整合に対する追加の計算が少ない）ことであることが理解されよう。
【００４８】
上述したように、本発明の少なくとも１つの実施形態による方法および装置の実用的な使用は、事実上制限がないが、例えば、名前ベースの電話適用例（例えば、電話番号に関連する名前を発話するだけで電話番号をダイヤルすることができる）を含むことができる。他の予見される実用的な使用法は、例えば、ユーザが機密ファイルへアクセスするのを許すためのコンピュータ・システムでの音声識別である。どの適用例においても、発話拒否を使用し、ユーザの初期口頭発話が知られているパスワードと十分に一致していないとして拒否された場合に、ユーザに発話を繰り返すように促すことができる。
【００４９】
用語「パスワード」は、本明細書で使用されるとき、１単語からなるパスワードだけでなく、複数単語からなるパスワード・センテンスも示すものとして用いることができることを理解されたい。したがって、用語「パスワード」と「パスワード・センテンス」は交換可能とみなすことができることを理解されたい。
【００５０】
本発明は、少なくとも１つの現在好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのターゲット・パスワードを生成するためのターゲット・パスワード生成機能と、口頭発話に基づくテキストを少なくとも１つのターゲット・パスワードと比較し、少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて口頭発話を受諾する、または拒否するための受諾構成とを含むことを理解されたい。ターゲット・パスワード・センテンス生成機能と受諾構成は、一体として、適切なソフトウェア・プログラムを実行する少なくとも１つの汎用コンピュータで実施することができる。これらはまた、少なくとも１つの集積回路、または少なくとも１つの集積回路の一部で実施することもできる。したがって、本発明をハードウェア、ソフトウェア、またはその両方の組合せで実施することができることを理解されたい。
【００５１】
本発明の例示的な実施形態を添付図面に関連して本明細書で説明してきたが、本発明はそれら厳密な実施形態に限定されず、本発明の範囲または精神を逸脱することなく当業者が様々な他の変更および修正を行うことができることを理解されたい。
【００５２】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００５３】
（１）口頭発話を検証するための装置であって、
少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを生成するターゲット・パスワード・センテンス生成機能と、
口頭発話に基づくテキストを少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスと比較し、前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて前記口頭発話を受諾する、または拒否する受諾構成と
を備える装置。
（２）さらに、前記受諾構成において前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスと比較するために、口頭発話をデコード・テキストに変換するデコーダを備える上記（１）に記載の装置。
（３）さらに、
前記デコーダによって使用される有限状態文法を生成する有限状態文法生成機能を備え、
前記デコーダが、口頭発話を修正するために前記有限状態文法を使用することによって前記口頭発話をデコード・テキストに変換するように適合された上記（２）に記載の装置。
（４）前記デコーダが、口頭発話の強制整合を行うために前記有限状態文法を使用することによって前記口頭発話をデコード・テキストに変換するように適合された上記（３）に記載の装置。
（５）前記有限状態文法生成機能が、有限状態文法の第１の部分を生成するための第１の生成機能と、有限状態文法の第２の部分を生成するための第２の生成機能とを含む上記（３）に記載の装置。
（６）前記第１の生成機能が、少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを含む有限状態文法の第１の部分を生成するように適合され、
前記第２の生成機能が、前記ターゲット・パスワード・センテンスの競合デコーディング経路を含む有限状態文法の第２の部分を生成するように適合された上記（５）に記載の装置。
（７）前記ターゲット・パスワード・センテンス生成機能が、少なくとも１つのパスワードに対応するプロンプト・テキストを受諾するように適合された上記（１）に記載の装置。
（８）前記ターゲット・パスワード・センテンス生成機能が、音響登録から導出されるベースフォームとして少なくとも１つのパスワードを自動的に生成するように適合された上記（１）に記載の装置。
（９）前記受諾構成が、口頭発話に基づくテキストと、前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて照合スコアを導出し、前記口頭発話の受諾または拒否を前記照合スコアに基づかせるように適合された上記（１）に記載の装置。
（１０）前記受諾構成が、動的パターン・マッチングによって照合スコアを導出するように適合された上記（９）に記載の装置。
（１１）前記受諾構成が、動的パターン・マッチングと音響スコアリングの組合せによって照合スコアを導出するように適合された上記（９）に記載の装置。
（１２）口頭発話を検証する方法であって、
少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを生成すること、
口頭発話に基づくテキストを、少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスと比較すること、および
前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて前記口頭発話を受諾する、または拒否すること
を含む方法。
（１３）さらに、
口頭発話をデコード・テキストに変換することを含み、
前記比較するステップが、前記デコード・テキストを前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスと比較することを含む上記（１２）に記載の方法。
（１４）さらに、
有限状態文法を生成することを含み、
前記変換するステップが、口頭発話を修正するために前記有限状態文法を使用することによって前記口頭発話をデコード・テキストに変換することを含む上記（１３）に記載の方法。
（１５）口頭発話をデコード・テキストに変換する前記ステップが、口頭発話の強制整合を行うために有限状態文法を使用することを含む上記（１４）に記載の方法。
（１６）有限状態文法を生成する前記ステップが、前記有限状態文法の第１の部分と、前記有限状態文法の第２の部分とを生成することを含む上記（１４）に記載の方法。
（１７）前記有限状態文法の前記第１の部分を生成する前記ステップが、前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスの包含を含み、
前記有限状態文法の前記第２の部分を生成する前記ステップが、前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスの競合デコーディング経路の包含を含む
上記（１６）に記載の方法。
（１８）少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを生成する前記ステップが、プロンプト・テキストを受諾することを含む上記（１２）に記載の方法。
（１９）少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを生成する前記ステップが、音響登録から導出されるベースフォームを自動的に生成することを含む上記（１２）に記載の方法。
（２０）受諾する、または拒否する前記ステップが、口頭発話に基づくテキストと、前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて照合スコアを導出し、前記口頭発話の受諾または拒否を前記照合スコアに基づかせることを含む上記（１２）に記載の方法。
（２１）照合スコアを導出する前記ステップが、動的パターン・マッチングによって照合スコアを導出することを含む上記（２０）に記載の方法。
（２２）照合スコアを導出する前記ステップが、動的パターン・マッチングと音響スコアリングの組合せによって照合スコアを導出することを含む上記（２０）に記載の方法。
（２３）口頭発話を検証するための方法ステップを行うために、機械によって実行可能な命令のプログラムを具体的に実施する、前記機械によって読取可能なプログラム格納デバイスであって、前記方法が、
少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスを生成すること、
口頭発話に基づくテキストを、少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスと比較すること、および
前記少なくとも１つのターゲット・パスワード・センテンスとの比較に基づいて前記口頭発話を受諾する、または拒否すること
を含むプログラム格納デバイス。
【図面の簡単な説明】
【図１】修正遷移構造を伴うデコーディング・グラフを示す図である。
【図２】修正遷移構造を伴う追加単語ベースフォームに関するデコーディング・グラフを示す図である。
【図３】発話検証システムの概要の概略図である。
【符号の説明】
１００  発話検証システム
１０２  プロンプト・テキスト
１０４  自動的に導出されるベースフォーム
１０８  ＦＳＧグラフ
１１１  音声入力
１１３  デコード・テキスト
１５０  ターゲット・コンテンツ
１５５  スコア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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