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2017 Fiscal Year Research-status Report

セキュアな話者照合のためのポップノイズバランスを考慮したコーパス構築

Research Project

Project/Area Number 16K16088
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

塩田 さやか  首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (90705039)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords話者認識 / 話者照合 / 声の生体検知 / ポップノイズ検出 / 音素リスト
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、声を用いた声の生体認証法である話者照合の安全性を向上するための枠組みである「声の生体検知」に関する改善に関する提案を行っている。声の生体検知において最も重要な役割は入力音声が登録話者の音声を再生してセキュリティを破るなりすまし攻撃を防ぐことにある。そのために,人間が発話する際に自然と行う行為として呼気が発声の中に含まれているかを検知することが大きな目的となる。これまでに行われた研究において、発声の途中で呼気が過剰に含まれる場合に収録される音声にはポップノイズというマイク内部で発生するノイズを検出することで非常に高い精度で人間の発声か機械による再生音声なのかを検出することを達成した。しかし、ポップノイズの有無だけの判定は攻撃者が判定方法さえ知ってしまえば破られてしまう簡単な手法であった。そこで本研究ではさらにポップノイズが発生しやすいまたは発生しにくい音素情報について着目し、プロンプト文を設計することで発声する際に必然的に発生してしまうポップノイズの箇所と発生しにくい箇所を設定することを行った。二年目の成果としては、音素情報を用いたポップノイズ検出に必要となる音素リストの作成方法について検討した。一つ目の手法として話者毎にポップノイズを発生させやすい音素が異なることに着目した話者依存リストを検討した。次にスマートスピーカーや音声対話アシスタントの起動に用いられるフレーズが固定かつ非常に短いことからテキスト依存リストについて検討した。さらに、話者及びテキスト依存リストについても検討を行った。これらのリストを用いて声の生体検知の実験及び話者照合での実験を行ったところ、従来法と比較して提案した音素リストを用いた手法は声の生体検知および話者照合の精度を向上させることを確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の計画として、新たなデータベースの性能調査や提案手法によるシステムの評価等、予定されていた計画を遂行することができた。また、話者照合と言語理解についての国際ワークショップへの投稿、論文誌への投稿も行ったことから概ね順調に進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策としては、これまで集めた知見や実験結果を元に音声収録方法について設計を見直し、より適切なコーパス設定について考える必要がある。そこで、今年度の早い時期に音声収録を行いその音声データを元に更に実験を行うことで提案法の有効性について検討し、改善点等を確認し、研究計画のまとめを行う。

Causes of Carryover

昨年度の進捗と今年度の進捗を考慮した結果、予定していた音声収録に関しては次年度に繰越、今年度は論文執筆や学会発表に充填を置いた活動を行ったためである。ただし、当初の計画と比較して進捗が滞っているわけではない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] 話者照合のための音素情報を考慮したポップノイズ検出法による声の生体検知2018

    • Author(s)
      望月 紫穂野, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Journal Title

      電子情報通信学会 論文誌

      Volume: J101-D.3 Pages: 588-596

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] テキスト依存型話者照合のための音素情報に基づくポップノイズ検出法による声の生体検知2018

    • Author(s)
      望月 紫穂野, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会春季大会
  • [Presentation] 話者照合のための低周波成分への影響を考慮した非線形帯域拡張とその客観評価2018

    • Author(s)
      宮本 春奈, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会春季大会
  • [Presentation] 話者照合のための回り込みを考慮した非線形帯域拡張法と通信音声による評価2018

    • Author(s)
      上西 遼大, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会春季大会
  • [Presentation] 話者照合のための低周波および高周波成分情報を用いた声の生体検知の提案2018

    • Author(s)
      矢口 凌也, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会春季大会
  • [Presentation] 超広帯域音声のための低周波成分への影響を考慮した非線形帯域拡張法に基づく話者照合の検討2018

    • Author(s)
      宮本 春奈, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      電子情報通信学会 音声研究会
  • [Presentation] 話者照合のための話者性を考慮した音素情報に基づくポップノイズ検出法を用いたテキスト依存型声の生体検知2018

    • Author(s)
      望月 紫穂野, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      電子情報通信学会 音声研究会
  • [Presentation] 話者照合のためのポップノイズの発生頻度を考慮したプロンプト文を用いた声の生体検知2017

    • Author(s)
      望月 紫穂野, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      情報処理学会音楽情報科学研究会 音学シンポジウム
  • [Presentation] i-vectorを用いた話者照合のための非線形帯域拡張法及びフィルタ設計に関する検討2017

    • Author(s)
      上西 遼大, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      電子情報通信学会 音声研究会
  • [Presentation] 低周波成分への影響を考慮した非線形帯域拡張法と音声認識への応用2017

    • Author(s)
      塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会秋季大会
  • [Presentation] 話者照合のための話者性を考慮した音素情報に基づくポップノイズ検出法による声の生体検知2017

    • Author(s)
      望月 紫穂野, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      日本音響学会秋季大会
  • [Presentation] 声の生体検知のためのポップノイズ検出法のASVspoof2017に基づく評価2017

    • Author(s)
      矢口 凌也, 塩田 さやか, 貴家 仁志
    • Organizer
      電子情報通信学会 バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム

URL: 

Published: 2018-12-17  

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