(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発声音に関する話者の検証を行うためのシステムであって、
発声音にあるそれぞれ可能な話された項目に対する話者に従属した検証テンプレートを発生する検証テンプレート発生器と、
発声音に関する話言葉の認識機能を達成するために動作可能な話言葉の認識装置と、
発声音内の各認識された、話された項目の始めと終わりの位置をマークするために動作可能なフレームマッパーと、
発声音内の少なくとも所定数の話された項目と前記話者に従属した検証テンプレートとの整合に応答して検証の成功信号を発生し、前記所定数の話された項目と前記話者に従属した検証テンプレートとの不整合に応答して代わりの識別子を要求し、前記代わりの識別子と記憶されたユーザーのプロフィールにある所定の識別子との整合に応答して前記検証の成功信号を発生し、且つ、そうでなければ、前記検証の不成功信号を発生するように動作可能な検証モジュールと、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記話された項目は数字であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記話された項目は文字であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記話された項目は命令フレーズであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
話者は、長距離サービスのプロバイダーの加入者であり、発声音は電話番号を表し、前記長距離サービスのプロバイダーは前記検証の成功信号を受信すると前記電話番号をダイヤルすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記話者はセルラー電話器を用いており、前記発声音は電話番号を表し、前記電話番号は前記検証の成功信号を受信するとダイアルされることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
話者は、装置のロックにアクセスするように試み、発声音は前記ロックに対するアクセス番号を表し、アクセス機構が前記検証の成功信号を受信すると前記ロックを開放するようい動作することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
発声音に関する話者の検証を行うための方法であって、
一回目の発声音にあるそれぞれ可能な話された項目に対する話者に従属した検証テンプレートを発生するステップと、
前記話者に従属した検証テンプレートをメモリに記憶するステップと、
二回目の発声音を受けるステップと、
前記メモリから前記話者に従属した検証テンプレートを検索するステップと、
前記発声音に関する話言葉の認識機能を達成するするステップと、
前記発声音内の各認識された、話された項目の始めと終わりの位置をマークするステップと、
前記発声音内の少なくとも所定数の前記話された項目と話者に従属した検証テンプレートとの整合に応答して検証の成功信号を発生するステップと、
前記所定数の話された項目が前記話者に従属した検証テンプレートと整合しないならば、代わりの識別子を要求するステップと、
前記代わりの識別子が記憶されたユーザープロフィールにある所定の識別子と整合するならば、前記検証の成功信号を発生するステップと、
前記代わりの識別子が前記所定の識別子と整合しないならば、前記検証の不成功信号を発生するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本願発明は、一般的に話言葉の処理に関し、特に発声音について話者の検証を行うためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
提供された製品或いはサービスへの権限のないアクセスを避けるために、多くのシステムは、ある形式の安全装置を用いる。これらのシステムの多くにおいて、その安全装置はある形式の音声認識或いは音声機能を含む。しかし、多くのこの状態において、音声をマッチングすることは非常に多くの音声サンプルを必要とする。更に、毎回のアクセスが必要である多くのサンプルを処理することは、多くの計算するパワーと時間がかかる。これは、殆どの音声内容が既知であるとき、即ち殆どの音声内容が数、名前、コードのフレーズであるときは特に必要でない。
【０００３】
【発明の概要】
本願発明は、発声音について話者の検証を行うための改良された装置及び方法に関する。本願発明は、発声音にある各々可能なフレーズに対して話者に従属した検証テンプレートを発生する検証テンプレート発生器を有する。話者の認識装置は、発声音に関する話言葉の認識機能を達成する。もし、発声が数字であるなら、フレームマッパー(frame mapper)は発音内の各数字の始めと終わりをマークする。話者に従属した検証テンプレートとマッチした発音内の最小数の数字の検証に応答して、検証モジュールは検証信号を発生する。
【０００４】
【実施の形態】
図１は、本願発明の好適な実施の態様が動作する代表的なコンピュータシステムのブロック図である。図１に示されたこの代表的なコンピュータシステムは、ソフトウェア部分である、オペレーティングシステム（ＯＳ）１０とハードウェア部分１２を含む。このハードウェア部分１２は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１４、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）１６、および入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１８を有する。ＣＰＵ１６は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み、オペレーティングシステム１０は、ハードウェア部分１２で実行されるあらゆるオペレーティングシステムであることが意図される。
図１の符号２２に示されるように、いろいろな周辺装置が代表的なコンピュータシステム２０に接続可能である。これらの周辺装置は、キーボード２４、端末２６、データの記憶装置２８及びプリンター３０を含む。この分野の通常の知識を有する者（当業者）は、上述の構造と等価なものを容易に理解するであろう。
【０００５】
図２は、本願発明によるシステムの好適な実施の形態を示す。図２のシステムは、検証テンプレート発生器４０、話者認識器４２、数字フレーム・マッパー(digit flame mapper)４４および検証モジュール４６を有する。これらの装置の各々の動作は図３に従って、以下に説明される。
図３は本願発明による図２に示されたシステムの動作を示すフロー図である。
今の実施の形態は、数字のみを含む発声音に関して示されているが、当業者は、本願発明による発声音及び検証テンプレートが特定の話された項目、例えば文字、フレーズ、命令コード等を識別するために用いることができることを容易に理解するであろう。
図３の決定ブロック５０に示されるように、もし、これは話者がシステムを用いるのが最初であれば、検証テンプレート発生器４０を用いる検証テンプレートがブロック５２で発生される。検証テンプレートを発生するために、ユーザーは全ての数字、或いは全ての数字を含む１セットの登録フレーズを、所定回数繰り返すよう要求される。これらの数字或いは登録フレーズが繰り返される回数は、本願発明が用いられている適用環境に依存する。例えば、ユーザーはフレーズ“０１２３４５６７８９”及び“オー(Oh)" を多数回繰り返すよう要求されるかもしれない。
【０００６】
ブロック５４において、数字は、検証テンプレートのホーマットに翻訳され、データ記憶装置２８のテンプレートのデータベースに記憶される。記憶された話者に従属する検証テンプレートは、ユーザーがブロック５６に示されたシステムにアクセスする毎に、検証のために検索され、使用される。ユーザーについての付加情報、即ち加入者のプロフィールが話者に従属した検証テンプレートと共にデータベース２８から発生され、記憶され、及び検索されこともできる。
ブロック５８において、発音はユーザーから受け取られる、即ち、ユーザーは長距離サービスのプロバイダーにダイヤルするか、彼／彼女のセルラー電話機を呼出し、そして電話番号に従って“ダイヤル(Dial)" と言うか、単純に電話番号を言う。その後話者認識装置４２は動作され、ブロック６０でデータ記憶装置２８から関連した文法を検索し、ブロック６２に示された発声音について話言葉の認識機能を達成し、話された番号シーケンスを決定する。
【０００７】
もし、決定ブロック６４において、話言葉の認識処理が成功すれば、動作はブロック７０に続く。もし、決定ブロック６４において、話言葉の認識処理が不成功、即ち弱い信号か雑音の多い信号であると、動作はブロック６６に続いて、そこで適切なメッセージ、即ち発音を繰り返せという要求が発生される。決定ブロック６８において、もし、システムが発音を認識するために、既に所定回数試み、失敗したならば、動作はブロック８４に続き、そこで検証が失敗した信号が発生され、動作は終了する。もし、発音の認識を試みるために、所定回数が終わらないならば、動作はブロック７０に続く。
ブロック７０において、数字フレームマッパー４４は、発声音において認識された各数字の始めと終わりの位置をマークする。
【０００８】
話言葉認識装置４２によって発生された発声音のリニアーな予測コード(linear predictive code: LPC) 或いはμ−法則記録(mulaw recording) 、数字フレームマッパー４４によって発生された数字フレームマッピング、および検証テンプレート発生器４０によって発生された検索された話者に従属した検証テンプレートが、ブロック７２において検証モジュールに入力される。
検証モジュール４６は、発音における各々の数字と話者に従属した検証テンプレートの対応数字とをマッチするように試みる。例えば、発音における数字“４”が話者に従属した検証テンプレートの数字“４”に対してマッチされる。もし、決定ブロック７４において、発音の所定最小数の数字が話者に従属した検証テンプレートの対応数字と首尾よくマッチされると、検証成功信号がブロック８６において発生され、動作は終了する。
【０００９】
数字をマッチングする場合、検証モジュール４６は、その数字がどの程度近く話者に従属した検証テンプレートの対応数字とマッチしたかを示す各数字に対するスコアを計算する。検証モジュールの１つの実施において、もし、スコアが所定のスレショルド以上であれば、その数字は首尾よくマッチされたものと決定される。もし、少なくとも所定数の数字が首尾よくマッチされると、動作はブロック８６に続き、そこで検証成功信号が発生される。
検証モジュール４６の他の実施において、検証モジュール４６は、話者に従属した検証テンプレートの対応数字と首尾よくマッチした全ての数字のスコアから平均スコアを計算する。もし、計算された平均スコアが他の所定のスレショルドより大きければ、動作はブロック８６に続き、そこで検証の成功信号が発生される。
【００１０】
しかし、もし、決定ブロック７４において、首尾よくマッチした数字の最小数か、最小平均スコアが達成されないと、動作はブロック７６に続き、そこでユーザーは所定の識別子を入れるように要求される。ユーザープロフィールの一部として記憶されることができる、この所定の識別子は数字であってもよく、例えば数字のキーパッドを用いて、その数字を入力することができる。ユーザーを検証するこの代替方法は、もし、ユーザーの音声が病気によって変わったり、声が出なかったりする場合は、有用である。もし、決定ブロック７８において、代わりの識別子が検証されると、動作は再びブロック８６へ続き、そこで検証の成功信号が発生され、動作は終了する。
しかし、もし、決定ブロック７８において、代わりの識別子が検証されないと、適切なメッセージがブロック８０において発生され、決定ブロック８２において、ユーザーは代わりの識別子を所定回数の入力を試みるよう要求される。本発明の好適な実施の形態において、ユーザーは、一回だけ代わりの識別子の入力を許される。もし、所定回数の試みが終わり、成功しないと、検証失敗信号がブロック８４において発生され、動作は終了する。
【００１１】
本願発明による発声音の処理は、背景モード(background mode) 或いは前景モード(foreground mode) の何れかで行なわれる。前景モードの場合、例えば呼出し或いは処理の選択されたメニューオプションを実行するような他の動作は、検証成功信号が受信されるまで、中断される。背景モードにおいては、本願発明による検証が背景モードで実行されている間、一定の処理動作は前景において続く。
本願発明の１つの応用例において、呼出し者は、例えば、長距離サービスのプロバイダー或いはセルラー電話サービスのプロバイダーによってダイヤルされるべき電話番号を言うことができ、本願発明は、呼出し者が預金を使用するために正当と認められているかを検証するために用いられる。従って、本願発明は、長距離電話カード或いはセルラー電話のユーザーに対する追加的な安全性を提供して、彼らの正当でない預金の使用を防止する。
【００１２】
本願発明の他の応用においては、本願発明は、例えば話された番号の認可コードに応答して、コンピュータについてのロックされたドアやロックされたディスクド駆動装置へのアクセスを可能にするために用いられる。
本願発明は、詳細に述べられたが、特許請求の範囲で定義された本願発明の精神及び範囲から逸脱することなく、いろいろな変更、置換、代替がなされることが理解されるべきである。
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。
（１）発声音に関する話者の検証を行うためのシステムであって、
発声音にあるそれぞれ可能な話された項目に対する話者に従属した検証テンプレートを発生する検証テンプレート発生器と、
発声音に関する話言葉の認識機能を達成するために動作可能な話言葉の認識装置と、
発声音内の各認識された話された項目の始めと終わりの位置をマークするために動作可能なフレームマッパーと、
発声音内の少なくとも所定数の話された項目を前記話者に従属した検証テンプレートとの整合に応答して検証成功信号を発生するために動作可能な、及び検証不成功信号を発生するために動作可能な検証モジュール、
を有する装置。
（２）前記話された項目は数字であることを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（３）前記話された項目は文字であることを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（４）前記話された項目は命令フレーズであることを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（５）話者は、長距離サービスのプロバイダーの加入者であり、発声音は電話番号を表し、前記長距離サービスのプロバイダーは前記検証の成功信号を受信すると前記電話番号をダイヤルすることを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（６）前記話者はセルラー電話器を用いており、前記発声音は電話番号を表し、前記電話番号は前記検証の成功信号を受信するとダイアルされることを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（７）話者は、ロック(lock)にアクセスするように試み、発声音は前記ロックに対するアクセス番号を表し、アクセス機構が前記検証の成功信号を受信すると前記ロックを開放するようい動作することを特徴とする前記（１）に記載のシステム。
（８）発声音に関する話者の検証を行うための方法であって、
一回目の発声音にあるそれぞれ可能な話された項目に対する話者に従属した検証テンプレートを発生するステップと、
前記話者に従属した検証テンプレートをメモリに記憶するステップと、
二回目に発声音を受けるステップと、
前記メモリから前記話者に従属した検証テンプレートを検索するステップと、  発声音に関する話言葉の認識機能を達成するするステップと、
発声音内の各認識された話された項目の始めと終わりの位置をマークするステップと、
発声音内の少なくとも所定数の前記話された項目と話者に従属した検証テンプレートとの整合に応答して検証成功信号を発生するステップ、
を有する方法。
（９）本願発明は、発声音についての話者の検証を行うシステムおよび方法を提供する。本願発明は、発声音にある各可能な話された項目に対して話者に依存する検証テンプレートを発生する検証テンプレート発生器（４０）を有する。話言葉の認識装置（４２）は発声音についての話言葉の認識機能を達成する。フレームマッパー（４４）は、発声音内の各話された項目の始めと終わりをマークする。検証は、話者に依存する検証テンプレートとマッチされる発声音内に最小数の話された項目の検証に応答して検証信号を発生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を実行するように動作可能な代表的なコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図２】本願発明の好適な実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本願発明の好適な実施の形態の動作フロー図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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