JPH1185182A - 話者認識方法及び装置 - Google Patents

話者認識方法及び装置

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Publication number
JPH1185182A
JPH1185182A JP9250341A JP25034197A JPH1185182A JP H1185182 A JPH1185182 A JP H1185182A JP 9250341 A JP9250341 A JP 9250341A JP 25034197 A JP25034197 A JP 25034197A JP H1185182 A JPH1185182 A JP H1185182A
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JP
Japan
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speaker
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feature vector
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Application number
JP9250341A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Uchibe
利明 内部
Shingo Kuroiwa
眞吾 黒岩
Fumihiro Tanido
文廣 谷戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 話者認識において発話様式や経時変化等によ
る誤認識を従来よりも削減する。 【解決手段】 テンプレート7Aと認識データ1C間の
距離を、複数の話者全体に対するVQコードブック5A
と認識データ1CとのVQ歪みを引いて補正する。この
ように補正した値は発話様式や経時変化等によるバラツ
キが小さくなるので、補正した値を話者類似尺度に用い
て話者認識を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は音声を用いた話者認
識方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の話者認識装置の一例を図4に示
す。図4において、音響分析部1により音声信号の音響
分析を行い、音声を表現する特徴ベクトルとして、例え
ばケプストラム係数等をパラメータとする音響ベクトル
列1Aを出力する。
【0003】話者認識を行うためには、予め必要な話者
の登録を行う登録過程と、実際の話者の認識を行う認識
過程があり、これら登録過程と認識過程の切替をスイッ
チ2により行う。
【0004】話者認識には、話者照合と話者識別の両方
が含まれる。
【0005】話者照合とは、実際の話者(認識対象話
者)が登録された話者(登録話者)の中から申告した本
人であるか他人であるかを判定することである。
【0006】話者識別とは、認識対象話者が登録話者の
うちのどの話者であるか、あるいは、未登録者であるか
を特定することである。
【0007】登録過程の場合、登録話者の音響ベクトル
列1Aは登録データ1Bとして、スイッチ2により、テ
ンプレート作成部3へ送られる。
【0008】テンプレート作成部3は登録データ1Bか
ら音響ベクトル列のパラメータ値を用いて登録話者毎の
テンプレートを作成し、また、登録データ1Bの音響ベ
クトル列から、話者類似度に関して予め閾値を登録話者
毎に設定する。この閾値の設定は、話者認識(話者照
合、話者識別)毎に計算される話者類似度の大小判定を
行うためである。
【0009】これら登録話者毎のテンプレートのパラメ
ータ値及び閾値は音声特徴情報蓄積部7へ送られて、全
登録話者のテンプレート(以下、話者テンプレートとい
う)として蓄積される。
【0010】認識過程の場合は、認識対象話者の音響ベ
クトル列1Aは認識データ1Cとして、スイッチ2によ
り、距離計算部9へ送られる。また、スイッチ8によ
り、音声特徴情報蓄積部7に蓄積されている話者テンプ
レートの中から、比較対象となるテンプレート7Aが選
択される。この際、選択されたテンプレート7Aのパラ
メータ値は距離計算部9へ送られ、閾値は話者認識部1
1へ送られる。
【0011】距離計算部9は類似度として、DP(Dyna
mic Programing: 動的計画)法等により、選択したテン
プレート7Aのパラメータ値と認識データ1Cの音響ベ
クトル列との間の距離を計算する。
【0012】計算された距離は話者認識部11へ送ら
れ、ここで発声単位毎の話者類似度(以下、累積類似
度)とテンプレート7Aの閾値とで閾値判定が行われた
後、話者認識結果が出力される。
【0013】話者識別の場合は、スイッチ8は音声特徴
情報蓄積部7中の全登録話者のテンプレート(丸を付し
たA、B、C・・・)を比較対象として順次選択し、距
離計算部9及び話者認識部11へ送る。距離計算部9
は、選択されたテンプレート毎に順次、テンプレートの
パラメータ値と認識データ1Cの音響ベクトル列との間
の距離を計算する。話者認識部11は、全登録話者のテ
ンプレートに対する各累積類似度のうち、対応する閾値
以上で且つ最大のものに対応する登録話者が実際の話者
であると判定し、最大のものが閾値未満の場合は未登録
者であると判定し、これらを話者認識結果として出力す
る。
【0014】話者照合の場合は、スイッチ8は音声特徴
情報蓄積部7中の全登録話者のテンプレートのうち1つ
を比較対象として選択し、距離計算部9及び話者認識部
11へ送る。距離計算部9は、選択されたテンプレート
7Aのパラメータ値と認識データ1Cの音響ベクトル列
との間の距離を計算する。話者認識部11は、累積類似
度が比較対象のテンプレート7Aの閾値以上の場合は実
際の話者が登録話者の中から申告した話者本人であり、
閾値未満の場合は本人でないと判定し、これを話者認識
結果として出力する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術には、
下記問題点がある。 (1)DP法等で求められる距離には発話様式や経時変
化等によりバラツキがあり、これが従来の話者認識方法
における誤認識の原因と考えられる。 (2)従来の話者認識方法において話者識別を行う場
合、登録話者数が増大するにつれて処理時間も増大する
ため、リアルタイムを要求する処理が不可能である。
【0016】本発明の第1の課題は、発話様式や経時変
化等により距離のバラツキがあっても、従来よりも誤認
識を削減することができる話者認識方法及び装置を提供
することである。
【0017】本発明の第2の課題は、登録話者数が増大
しても、従来より短い処理時間で話者識別を行うことが
できる話者認識方法及び装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は誤
認識を削減するための話者認識方法であり、登録話者の
音声を表現する特徴ベクトル(以下、第1の特徴ベクト
ルと呼ぶ)と認識対象話者の音声を表現する特徴ベクト
ル(以下、第2の特徴ベクトルと呼ぶ)を用いて話者認
識を行う話者認識方法において、第1の特徴ベクトルと
第2の特徴ベクトル間の距離をベクトル量子化歪みによ
り補正し、補正した値を話者類似尺度として用いること
を特徴とする。
【0019】請求項2〜4に係る発明はそれぞれ誤認識
を削減するための話者認識装置であり、請求項2に係る
発明は、登録話者の音声を表現する第1の特徴ベクトル
と認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベクトルを
用いて話者認識を行う話者認識装置において、第1の特
徴ベクトルと第2の特徴ベクトル間の距離を計算する第
1の手段と、任意の複数の話者全体に対するベクトル量
子化コードブックと第2の特徴ベクトルとのベクトル量
子化歪みを計算する第2の手段と、第1の手段で得られ
た前記距離を第2の手段で得られた前記ベクトル量子化
歪みにより補正して補正話者類似度を求める第3の手段
と、前記補正話者類似度と同補正話者類似度に関する閾
値を基に、認識対象話者が登録話者本人であるか否を判
断する話者照合を行う第4の手段を備えることを特徴と
し、請求項3に係る発明は、登録話者の音声を表現する
第1の特徴ベクトルと認識対象話者の音声を表現する第
2の特徴ベクトルを用いて話者認識を行う話者認識装置
において、第1の特徴ベクトル毎に、同第1の特徴ベク
トルと第2の特徴ベクトル間の距離を計算する第1の手
段と、任意の複数の話者全体に対するベクトル量子化コ
ードブックと第2の特徴ベクトルとのベクトル量子化歪
みを計算する第2の手段と、第1の手段で得られた前記
距離それぞれを、第2の手段で得られた前記ベクトル量
子化歪みにより補正して補正話者類似度を求める第3の
手段と、前記補正話者類似度の高い順に、補正話者類似
度と同補正話者類似度に関する閾値を基に認識対象話者
が登録話者本人であるか否を判断する話者照合を行い、
この話者照合により最初に本人であると肯定された登録
話者を話者識別結果とする第4の手段を備えることを特
徴とし、請求項4に係る発明は、新規登録話者の音声デ
ータ及び認識対象話者の音声データの少なくとも一方を
用いて、前記ベクトル量子化コードブックを更新する第
5の手段を備えることを特徴とする。
【0020】請求項5に係る発明は短い処理時間で話者
識別を行うための話者認識方法であり、登録話者の音声
を表現する第1の特徴ベクトルと認識対象話者の音声を
表現する第2の特徴ベクトルを用いて話者識別を行う話
者認識方法において、登録話者の音声データを用いて求
めたベクトル量子化コードブックと第2の特徴ベクトル
とのベクトル量子化歪みを用いてクラスタリングを行
い、クラスタリングで決まる登録話者の第1の特徴ベク
トルと認識対象話者の第2の特徴ベクトルを用いて認識
対象話者が登録話者のうちどの話者であるかを特定する
話者識別を行うことを特徴とする。
【0021】請求項6〜8の発明はそれぞれ話者識別を
リアルタイムで行うための話者認識装置であり、請求項
6に係る発明は登録話者の音声を表現する第1の特徴ベ
クトルと認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベク
トルを用いて話者識別を行う話者認識装置において、全
ての登録話者の音声データから求められ且つ登録話者単
位でクラスタリングされたベクトル量子化コードブック
と認識対象話者の第2の特徴ベクトルとのベクトル量子
化歪みを計算し、ベクトル量子化歪みが最小となるベク
トル量子化コードブックから識別候補を限定する第1の
手段と、第1の手段で得られた前記識別候補の第1の特
徴ベクトルと認識対象話者の第2の特徴ベクトル間の距
離を計算する第2の手段と、第2の手段で得られた前記
距離を基に、認識対象話者が登録話者のうちどの話者で
あるかを特定する話者識別を行う第3の手段を備えるこ
とを特徴とし、請求項7に係る発明は、前記ベクトル量
子化コードブックが多層構造を持ち、前記第2の手段は
ベクトル量子化歪みが最小となるベクトル量子化コード
ブックを下層方向へ探索することにより、前記識別候補
を限定することを特徴とし、請求項8に係る発明は、新
規登録話者の音声データを用いて、前記ベクトル量子化
コードブックを更新する第3の手段を備えることを特徴
とする。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0023】(誤認識を削減する話者認識方法及び装
置)図1に基づいて、誤認識を削減する話者認識方法及
び話者認識装置を説明する。
【0024】誤認識を削減するため、本例では、従来一
般に用いられてきたDP法等による距離を、予め作成し
たVQコードブックとの距離に対する相対距離に補正す
る。VQコードブックとはベクトル量子化コードブック
の略語であり、VQコードブックとの距離とはベクトル
量子化歪み(以下、VQ歪みと呼ぶ)であり、VQ歪み
に対する相対距離が補正した値であり、以下、補正話者
類似度と呼ぶ。
【0025】即ち本例では、補正話者類似度を下記数1
で定義する。ここで、距離計算を行う認識データをX、
テンプレートをYと表現する。また、補正を行うための
VQコードブックをZと表現する。この補正用VQコー
ドブックZは、任意の複数の話者全体に対する1つのV
Qコードブックであり、平均的な話者に対するVQコー
ドブックと言える。このVQコードブックZは、コード
ブックサイズをMとして、Z=(Z1 ,Z2 ,・・・,
M )と表現される。
【0026】
【数1】
【0027】上述した補正前の距離d(X,Y)は、認
識データ(認識すべき音声データ)Xとテンプレート
(比較を行う音声データ)Yとの間で計算された距離で
あり、DP距離やVQ歪み等の各種距離尺度が適用可能
であり、その種類は問われない。
【0028】なお、VQ歪みで距離d(X,Y)を計算
する場合は、登録話者一人一人に作成されたVQコード
ブックが用いられるが、これは補正用VQコードブック
Zとは別のものである。
【0029】上記補正用VQコードブックZの作成方法
としては、登録時や認識時に発声される各話者の音声デ
ータを用いて行う方法や、別途登録以外の発声者や発声
内容の音声データを用いて行う方法等があるが、その方
法は問わない。何れの場合も、認識対象話者の音声デー
タが補正用VQコードブックZの作成に用いられていて
も、全体の話者数が十分多い限り、何の支障もない。
【0030】発話様式の変化や話者の経時変化があれば
補正前の距離d(X,Y)にバラツキが生じるが、VQ
歪みVQ(X,Z)にも同様にバラツキが生じるので、
数1に示すような補正を行うとバラツキが相殺され、補
正話者類似度のバラツキは低減する。従って、補正話者
類似度を用いて話者照合や話者識別を行うことにより、
誤認識が削減する。補正方法は数1による差の計算の
他、d(X,Y)/VQ(X,Z)のように、割り算で
補正することも可能である。
【0031】(誤認識を削減する話者認識方法及び装置
の具体例)図1により、誤認識を削減する話者認識装置
を説明する。
【0032】図1において、音響分析部1により音声信
号の音響分析を行い、音声を表現する特徴ベクトルとし
て、例えばケプストラム係数等をパラメータとする音響
ベクトル列1Aを出力する。話者認識を行うために登録
過程と認識過程があり、これら登録過程と認識過程の切
替をスイッチ2により行う。
【0033】登録過程の場合、音響ベクトル列1Aは登
録データ1Bとしてテンプレート作成部3及びVQコー
ドブック作成部4へ送られる。
【0034】テンプレート作成部3では、音響ベクトル
列やVQコードブック等のテンプレート(何れも登録話
者一人毎)の作成を行い、また、補正話者類似度に関し
て予め閾値を登録話者毎に設定し、音声特徴情報蓄積部
7へ送り蓄積する。この閾値の設定は、話者認識(話者
照合、話者識別)毎に計算される補正話者類似度の大小
判定を行うためである。
【0035】VQコードブック作成部4では補正用VQ
コードブックを、登録データ1Bや認識データ1C等を
用いてクラスタリングを行うことにより作成すると共に
更新し、VQコードブック蓄積部5へ送り蓄積する。
【0036】認識過程の場合、音響ベクトル列1Aは認
識データ1Cとして距離計算部9及びVQ歪み計算部6
へ送られる。
【0037】距離計算部9においては、音声特徴情報蓄
積部7に蓄積された話者テンプレートの中から、比較対
象となるテンプレート7Aの選択をスイッチ8により行
い、選択されたテンプレート7Aと認識データ1Cとの
間で距離の計算を行って、計算結果(距離)を距離補正
部10へ送る。
【0038】距離の計算方法としては、DP(Dynamic P
rogramming) 法やベクトル量子化(VQ)法等が挙げら
れる。
【0039】VQ歪み計算部6においては、VQコード
ブック蓄積部5に蓄積されたVQコードブック5Aと認
識データ1Cとの間でVQ歪みを計算し、計算結果(V
Q歪み)を距離補正部10へ送る。
【0040】距離補正部10においては、距離計算部9
で計算した距離と、VQ歪み計算部6で計算したVQ歪
みを用いて、前出の数1により補正話者類似度を計算
し、計算結果(補正話者類似度)を話者認識部11へ送
る。
【0041】話者認識部11では、補正話者類似度と同
補正話者類似度に関する閾値7Bを用いて、下記のよう
に、本人あるいは他人かを判定する話者照合、又は、発
声者(認識対象話者)が登録話者のうちどの話者かある
いは未登録話者かを判定する話者識別を行い、その話者
認識結果を出力する。 (1)話者照合:話者照合の場合は、スイッチ8では音
声特徴情報蓄積部7中の全登録話者のテンプレートのう
ち1つを比較対象として選択し、距離計算部9及び話者
認識部11へ送る。距離計算部9では、選択されたテン
プレート7Aのパラメータ値と認識データ1Cの音響ベ
クトル列との間の距離を計算する。この距離から距離補
正部10で補正話者類似度を求める。話者認識部11で
は、この補正話者類似度が比較対象のテンプレート7A
の閾値7B以上の場合は登録話者の中から実際の話者が
申告した話者本人であり、閾値7B未満の場合は本人で
ないと判断し、これを話者認識結果(話者照合結果)と
して出力する。 (2)話者識別:話者識別の場合は、スイッチ8では音
声特徴情報蓄積部7中の全登録話者のテンプレート(丸
を付したA、B、C・・・)を比較対象として順次選択
し、距離計算部9及び話者認識部11へ送る。距離計算
部9では、選択されたテンプレート毎に順次、テンプレ
ートのパラメータ値と認識データ1Cの音響ベクトル列
との間の距離を計算する。各距離から距離補正部10で
登録話者毎に補正話者類似度を求める。話者認識部11
では、補正話者類似度の高いもの順に、補正話者類似度
とそれに対応するテンプレート7Aの閾値7Bを基に、
話者照合を行う。つまり、先ずは最も高い補正話者類似
度がそれに関する閾値以上か否かを判断し、これが否定
されれば次に高い補正話者類似度がそれに関する閾値以
上か否かを判断するという如く、候補を変えて話者照合
を行う。このように順々に行われる話者照合において、
或る補正話者類似度が最初に閾値以上になれば、認識対
象話者は同補正話者類似度に対応する登録話者本人であ
ると肯定することができる。これに対し、最後の補正話
者類似度も閾値未満であれば、認識対象話者はどの登録
話者でもないと否定することができる。そこで、最初に
本人であると肯定された登録話者を認識対象話者である
と判断し、最後まで否定された場合は認識対象話者は未
登録話者であると判断し、これを話者認識結果(話者識
別結果)として出力する。
【0042】以上のように距離をVQ歪みで補正したこ
とにより、補正しない従来に比べると、話者照合及び話
者識別の誤認識率が低下し、認識性能が向上する。
【0043】表1及び表2に、話者照合における認識性
能向上の例を示す。なお、表1及び表2では、誤認識率
を次のように定義している。即ち、本人棄却率(False
Rejection Rate:FFR)と他人受理率(False Accepta
nce Rate:FAR)の和が最小となるように閾値を事後
的に設定した場合の本人棄却率と他人受理率の相加平均
を、話者照合の誤認識率と定義する。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】(処理時間を短縮する話者認識方法及び装
置)次に、図2〜図3に基づいて、処理時間を短縮する
話者認識方法及び装置を説明する。
【0047】処理時間を削減するため、VQコードブッ
クを用いて話者識別を行う登録話者の候補を限定する。
【0048】ここで登録話者候補の限定に用いるVQコ
ードブックは、全登録話者を登録データを用いて話者単
位でクラスタリングし、各クラスタがコードワードとな
るようにベクトル量子化を行ったものである。
【0049】なお、登録話者候補限定用のVQコードブ
ックは1層構造のものでも良いが、図3のようにツリー
型の階層構造とすることも可能であり、一般にツリー型
の階層構造の方が処理時間削減の効果が大きい。
【0050】即ち、VQコードブックを更にクラスタリ
ングすることにより細分化するトップダウン方法、又
は、音響的に近い話者テンプレートあるいはVQコード
ブックを積み上げていくボトムアップ方法で、ツリー型
階層構造のVQコードブックを作成することができる。
【0051】ツリー型階層構造のVQコードブックを用
いて話者識別を行う時は、上層部のVQコードブックよ
りVQ歪みを計算していき、VQ歪みが最小となるVQ
コードブックを下層方向へ順次探索することにより、識
別候補を決定していく。
【0052】全登録話者数をN、VQコードブックの平
均分岐数をm(図3ではm=2)、平均階層数をn(図
3ではn=3)とすると、従来の話者識別を行うために
は距離計算回数がmn 回要するが、識別候補を限定する
場合は距離計算回数はm×n回に抑えられる。
【0053】(処理時間を削減する話者認識方法及び装
置の具体例)図2〜図3により、処理時間を削減する話
者認識装置を説明する。
【0054】図2において、音響分析部1により音声信
号の音響分析を行い、音声を表現する特徴ベクトルとし
て、例えばケプストラム係数等をパラメータとする音響
ベクトル列1Aを出力する。話者認識を行うために登録
過程と認識過程があり、これら登録過程と認識過程の切
替をスイッチ2により行う。
【0055】登録過程の場合、音響ベクトル列1Aは登
録データ1Bとしてテンプレート作成部3及びVQコー
ドブック作成部4’へ送られる。
【0056】テンプレート作成部3では、音響ベクトル
列やVQコードブック等のテンプレート(何れも登録話
者一人毎)の作成を行い、また、話者類似度に関して予
め閾値を登録話者毎に設定し、音声特徴情報蓄積部7’
へ送り蓄積する。この閾値の設定は、話者認識(話者照
合、話者識別)毎に計算される話者類似度の大小判定を
行うためである。
【0057】VQコードブック作成部4’では、全登録
話者の登録データ1Bを用いて話者単位でクラスタリン
グし、各クラスタがコードワードとなるようにベクトル
量子化を行うことにより識別候補限定用のVQコードブ
ックを作成し、また更新してVQコードブック蓄積部
5’に送り蓄積する。
【0058】なお、図2では識別候補限定用のVQコー
ドブックがA、B、C、…というように1層でクラスタ
リングされているが、図3のようにツリー型の階層構造
とすることも可能である。即ち、VQコードブックを更
にクラスタリングすることにより細分化するトップダウ
ン方法、又は、音響的に近い話者テンプレートあるいは
VQコードワードを積み上げていくボトムアップ方法
で、ツリー型階層構造のVQコードブックを作成する。
【0059】認識過程の場合、音響ベクトル列1Aは認
識データ1CとしてVQコードブック蓄積部5’へ送ら
れ、図2の例ではVQコードブック蓄積部5’のコード
ブックA、B、C、…より順にVQ歪み計算部6にてV
Q歪みを計算していき、歪み最小となるVQコードブッ
ク例えばAを探索することにより、Aの中のA1、A
2、A3を識別候補に決定し、識別候補となったテンプ
レートを音声特徴情報蓄積部7’より選択し、距離計算
部9に送る。
【0060】図3のようにツリー型階層構造のVQコー
ドブックの場合は、上層部よりVQ歪み計算部6にてV
Q歪みを計算していき、歪み最小となるVQコードブッ
クを下層方向へ探索することにより、識別候補を決定す
る。下層のVQコードブックが存在する場合はVQ歪み
計算と識別候補決定を繰り返し、下層のVQコードブッ
クが存在しない場合は識別候補となったテンプレートを
音声特徴情報蓄積部7’より選択し、距離計算部9に送
る。
【0061】距離計算部9においては、選択された各テ
ンプレートと認識データ1Cとの間で話者類似度として
の距離を計算し、話者認識部11’に送る。
【0062】ここで、距離の計算方法としては、DP(D
ynamic Programming) 法やベクトル量子化(VQ)法等
が挙げられる。
【0063】話者認識部11’では、距離計算部9で計
算された距離と音声特徴情報蓄積部7’より与えられる
閾値とを用いて、発話者(認識対象話者)が登録話者の
うちどの話者か、あるいは,未登録話者かを判定する話
者識別を行い、話者認識結果(話者識別結果)を出力す
る。
【0064】図3にはVQコードブックの階層構造例及
び認識結果までの流れを示し、例えば、登録話者が女
性あってソプラノで発声する場合には、VQコードブッ
ク蓄積部5’の1層目を探索すると、女声のVQコード
ブック12と男声のVQコードブック13のうち女声の
VQコードブック12とのVQ歪みの方が小さく、次
に、女声のVQコードブック12の下層(2層目)を探
索すると、ソプラノのVQコードブック14とアルトの
VQコードブック15のうちソプラノのVQコードブッ
ク14とのVQ歪みの方が小さく、それより下層にはV
Qコードブックがないので、登録話者〜のうち2人
の登録話者とを識別候補に限定し、これらのテンプ
レートのみを音声特徴情報蓄積部7’より選択して、話
者識別を行う。
【0065】
【発明の効果】以上より、請求項1〜4に係る発明によ
れば、従来誤認識の原因であった発話様式や経時変化等
により生じる特定個人の発声のバラツキが小さくなり、
誤認識が減って高性能な話者認識が可能である。
【0066】また、請求項5〜8に係る発明によれば、
従来は登録話者数が増大するにつれ増大していた処理時
間が短縮し、リアルタイム処理が達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る話者認識装置の構成
を示す図。
【図2】本発明の他の実施の形態に係る話者認識装置の
構成を示す図。
【図3】VQコードブックの階層構造例及認識結果まで
の流れを示す図。
【図4】従来の話者認識装置の構成を示す図。
【符号の説明】
1 音響分析部 1B 登録データ 1C 認識データ 2 スイッチ 3 テンプレート作成部 4、4’ VQコードブック作成部 5、5’ VQコードブック蓄積部 6 VQ歪み計算部 7、7’ 音声特徴情報蓄積部 7A テンプレート 8 スイッチ 9 距離計算部 10 距離補正部 11 11’話者認識部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 登録話者の音声を表現する特徴ベクトル
    (以下、第1の特徴ベクトルと呼ぶ)と認識対象話者の
    音声を表現する特徴ベクトル(以下、第2の特徴ベクト
    ルと呼ぶ)を用いて話者認識を行う話者認識方法におい
    て、第1の特徴ベクトルと第2の特徴ベクトル間の距離
    をベクトル量子化歪みにより補正し、補正した値を話者
    類似尺度として用いることを特徴とする話者認識方法。
  2. 【請求項2】 登録話者の音声を表現する第1の特徴ベ
    クトルと認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベク
    トルを用いて話者認識を行う話者認識装置において、第
    1の特徴ベクトルと第2の特徴ベクトル間の距離を計算
    する第1の手段と、任意の複数の話者全体に対するベク
    トル量子化コードブックと第2の特徴ベクトルとのベク
    トル量子化歪みを計算する第2の手段と、第1の手段で
    得られた前記距離を第2の手段で得られた前記ベクトル
    量子化歪みにより補正して補正話者類似度を求める第3
    の手段と、前記補正話者類似度と同補正話者類似度に関
    する閾値を基に、認識対象話者が登録話者本人であるか
    否を判断する話者照合を行う第4の手段を備えることを
    特徴とする話者認識装置。
  3. 【請求項3】 登録話者の音声を表現する第1の特徴ベ
    クトルと認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベク
    トルを用いて話者認識を行う話者認識装置において、第
    1の特徴ベクトル毎に、同第1の特徴ベクトルと第2の
    特徴ベクトル間の距離を計算する第1の手段と、任意の
    複数の話者全体に対するベクトル量子化コードブックと
    第2の特徴ベクトルとのベクトル量子化歪みを計算する
    第2の手段と、第1の手段で得られた前記距離それぞれ
    を、第2の手段で得られた前記ベクトル量子化歪みによ
    り補正して補正話者類似度を求める第3の手段と、前記
    補正話者類似度の高い順に、補正話者類似度と同補正話
    者類似度に関する閾値を基に認識対象話者が登録話者本
    人であるか否を判断する話者照合を行い、この話者照合
    により最初に本人であると肯定された登録話者を話者識
    別結果とする第4の手段を備えることを特徴とする話者
    認識装置。
  4. 【請求項4】 新規登録話者の音声データ及び認識対象
    話者の音声データの少なくとも一方を用いて、前記ベク
    トル量子化コードブックを更新する第5の手段を備える
    ことを特徴とする請求項2または3に記載の話者認識装
    置。
  5. 【請求項5】 登録話者の音声を表現する第1の特徴ベ
    クトルと認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベク
    トルを用いて話者識別を行う話者認識方法において、登
    録話者の音声データを用いて求めたベクトル量子化コー
    ドブックと認識対象話者の第2の特徴ベクトルとのベク
    トル量子化歪みを用いてクラスタリングを行い、クラス
    タリングで決まる登録話者の第1の特徴ベクトルと認識
    対象話者の第2の特徴ベクトルを用いて認識対象話者が
    登録話者のうちどの話者であるかを特定する話者識別を
    行うことを特徴とする話者認識方法。
  6. 【請求項6】 登録話者の音声を表現する第1の特徴ベ
    クトルと認識対象話者の音声を表現する第2の特徴ベク
    トルを用いて話者識別を行う話者認識装置において、全
    ての登録話者の音声データから求められ且つ登録話者単
    位でクラスタリングされたベクトル量子化コードブック
    と認識対象話者の第2の特徴ベクトルとのベクトル量子
    化歪みを計算し、ベクトル量子化歪みが最小となるベク
    トル量子化コードブックから識別候補を限定する第1の
    手段と、第1の手段で得られた前記識別候補の第1の特
    徴ベクトルと認識対象話者の第2の特徴ベクトル間の距
    離を計算する第2の手段と、第2の手段で得られた前記
    距離を基に、認識対象話者が登録話者のうちどの話者で
    あるかを特定する話者識別を行う第3の手段を備えるこ
    とを特徴とする話者認識装置。
  7. 【請求項7】 前記ベクトル量子化コードブックは多層
    構造を持ち、第2の手段はベクトル量子化歪みが最小と
    なるベクトル量子化コードブックを下層方向へ探索する
    ことにより、前記識別候補を限定することを特徴とする
    請求項6に記載の話者認識装置。
  8. 【請求項8】 新規登録話者の音声データを用いて、前
    記ベクトル量子化コードブックを更新する第3の手段を
    備えることを特徴とする請求項6または7に記載の話者
    認識装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009053430A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Yamaha Corp 音声処理装置およびプログラム
US7606707B2 (en) 2005-09-06 2009-10-20 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Speaker recognition apparatus and speaker recognition method to eliminate a trade-off relationship between phonological resolving performance and speaker resolving performance

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