生物测定过程制造技术

技术编号:26075013 阅读:4 留言:0更新日期:2020-10-28 16:49
本公开内容提供了用于基于音频信号与所存储的用于已授权用户的语音模型的比较来认证用户的方法、系统、设备和计算机程序产品。在一个方面,一种方法包括:获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;以及,响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于已授权用户的语音模型的更新。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物测定过程
本公开内容的实施方案涉及用于执行生物测定过程的方法、装置和系统,且尤其涉及用于执行包含基于用户的话音对用户进行认证的生物测定过程的方法、装置和系统。
技术介绍
生物测定技术作为用于认证试图访问受限区域或受限设备或者试图执行受限动作的那些用户的方法,正变得越来越普遍。已知多种不同的生物测定鉴别器,包括指纹识别、虹膜识别和面部识别。语音生物测定系统基于用户的话音来认证用户。在使用语音生物测定系统进行认证之前,用户首先向该系统注册。在注册期间,语音生物测定系统获取作为用户语音的特性的生物测定数据,且将所述数据存储为语音模型或声纹(voiceprint)。认证可以基于在注册期间说出的特定单词或短语(与文本有关的),或者基于与在注册期间说出的话音不同的话音(与文本无关的)。认证包括从输入音频信号中提取一个或多个生物测定特征,且将这些特征与所存储的声纹进行比较。确定所获取的数据与所存储的声纹匹配或充分接近导致对用户的成功认证。对用户的成功认证可能导致用户被允许执行受限动作或被授权访问受限区域或受限设备(例如)。如果所获取的特征与所存储的声纹不匹配或未充分接近,则用户不被认证且认证尝试是不成功的。不成功的认证尝试可以防止用户被允许执行受限动作或者用户会被拒绝访问受限区域或受限设备。语音生物测定系统的性能可能受到在注册和认证之间的时间段内发生的用户语音的变化的限制。例如,用户语音可能随着年龄、疾病或一天中获取生物测定数据的时间而变化。如果用户语音变化充分大,则即使他们已经被授权且应当已经被认证,认证系统也可能拒绝该用户,这个问题被称为“错误拒绝”。语音生物测定系统可以通过以多个间隔收集附加生物测定识别数据且使用这些数据更新所存储的声纹来将用户语音的变化纳入考虑。该过程被称为富集(enrichment)。富集可以是受监督的或无监督的过程。受监督的富集涉及提示用户以多个间隔向系统重新注册。例如,可以要求用户重复特定单词或短语,且可以使用所得到的数据来更新所存储的声纹。在此过程之前,使用一种或多种认证技术来建立用户的身份(例如,可能要求用户输入密码或个人标识码)。尽管受监督的富集提供了一种用于更新所存储的声纹的可靠方法,但是它需要用户积极参与富集过程。相比之下,无监督的富集使用来自用户的任何话音来更新所存储的声纹,而无需用户的显性知识。可以在例行使用期间收集生物测定数据,而无需提示用户提供附加输入。因此,无监督的富集允许更频繁地更新所存储的声纹,从而改善语音生物测定系统的性能。为了有效地使用无监督的富集,重要的是仅使用用户的话音来更新所存储的用户声纹。如果使用例如来自另一说话人的话音错误地更新了声纹,则语音生物测定系统的有效性会受到损害,且用户会经受更频繁的错误拒绝。除了给用户带来不便之外,错误地更新所存储的声纹还可能带来重大的安全风险。因此,为了在语音生物测定系统中成功地实施无监督的富集,语音生物测定系统应当能够区分用户的话音和由系统检测到的其他音频(例如,来自其他说话人的话音)。本公开内容的实施方案试图解决这个问题和其他问题。
技术实现思路
本公开内容的一个方面提供了一种生物测定认证系统中的方法,所述生物测定认证系统用于基于音频信号与所存储的用于已授权用户的语音模型的比较来认证用户。所述方法包括:获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;以及,获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;以及,响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新。另一方面提供了一种生物测定认证系统,用于基于音频信号与所存储的用于已认证用户的语音模型的比较来认证用户。所述生物测定认证系统包括:用于获得第一音频信号的第一输入,所述第一音频信号包括骨传导的信号的表示,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;用于获得第二音频信号的第二输入,所述第二音频信号包括空气传导的信号的表示;以及,启用模块,所述启用模块能操作以确定所述第一音频信号是否包括语音信号,且响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于已授权用户的语音模型的更新。另一方面提供了一种电子设备,用于基于音频信号与所存储的用于已认证用户的语音模型的比较来认证用户。所述电子设备包括处理电路和存储指令的非暂时性机器可读介质,当由所述处理电路执行所述指令时,所述指令导致所述电子设备:获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;以及,响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于已授权用户的语音模型的更新。另一方面提供了一种非暂时性机器可读介质,用于基于音频信号与所存储的用于已认证用户的语音模型的比较来认证用户。所述介质存储指令,当由处理电路执行所述指令时,所述指令导致电子设备:获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;以及,响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于已授权用户的语音模型的更新。附图说明为了更好地理解本公开内容的实施例,且为了更清楚地示出如何实施实施例,现仅以实施例的方式参考以下附图,在附图中:图1a至图1f示出了根据本公开内容的实施方案的个人音频设备;图2是示出根据本公开内容的实施方案的布置的示意图;图3示出了根据本公开内容的实施方案的系统;以及图4是根据本公开内容的实施方案的方法的流程图。具体实施方式本公开内容的实施方案提供了用于富集或更新所存储的用于生物测定认证系统的已授权用户的语音模型(也被称为模板或声纹)的方法、装置和计算机程序。多个实施方案利用骨传导的语音信号(例如,已经至少部分地经由用户的骨骼的一部分(诸如,颌骨)传导的语音信号)来识别用户何时说话,且实现对所存储的语音模型的更新。例如,一种方法可以包括获得第一音频信号和第二音频信号,所述第一音频信号和第二音频信号分别包括骨传导的信号的表示和空气传导的信号的表示。响应于确定第一音频信号包括语音信号,可以实现基于第二音频信号对所存储的语音模型的更新。其他实施方案可以包括:响应于确定第二音频信号包括语音信号,或者响应于确定第一音频信号和第二音频信号包括彼此相关的相应语音信号,实现对所存储的语音模型的更新。本公开内容的实施方案可以被实施在各种不同的电子设备和系统中。图1a至图1f示出了可以被用于实施本公开内容的多个方面的个人音频设备的实施例。如本文所使用的,术语“个人音频设备”是适合于或可配置为基本上向仅单个用户提供音频回放的任何电子设备。合适的个人音频设备的一些实施例被示出在图1a至图1f中。图1a示出了用户的耳朵的示意图,用户的耳朵包括(外部)耳壳本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种生物测定认证系统中的方法,所述生物测定认证系统用于基于音频信号与所存储的用于已授权用户的语音模型的比较来认证用户,所述方法包括:/n获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;/n获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;/n响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180321 US 15/927,7401.一种生物测定认证系统中的方法,所述生物测定认证系统用于基于音频信号与所存储的用于已授权用户的语音模型的比较来认证用户,所述方法包括:
获得包括骨传导的信号的表示的第一音频信号,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;
获得包括空气传导的信号的表示的第二音频信号;
响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新。


2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
进一步启用对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新,且响应于将所述用户认证为所述已授权用户,使用所述第二音频信号来更新所存储的用于所述已授权用户的语音模型。


3.根据权利要求2所述的方法,其中基于生物测定过程将所述用户认证为所述已授权用户。


4.根据权利要求3所述的方法,其中所述生物测定过程包括基于所述第二音频信号的语音生物测定过程。


5.根据权利要求2所述的方法,其中基于非生物测定过程将所述用户认证为所述已授权用户。


6.根据权利要求5所述的方法,其中所述非生物测定过程包括录入用于所述已授权用户的密码。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中启用对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新的步骤还响应于确定所述第二音频信号包括语音信号。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新的步骤还基于所述第一音频信号与所述第二音频信号之间的比较。


9.根据权利要求8所述的方法,其中启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新的步骤响应于检测到所述第一音频信号与所述第二音频信号之间的相关性。


10.根据权利要求9所述的方法,其中启用基于所述第二音频信号对所存储的用于所述已授权用户的语音模型的更新的步骤响应于检测到所述第一音频信号中被标识为包括所述语音信号的一部分与所述第二音频信号的对应部分之间的相关性。


11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述第一音频信号由入耳式换能器生成。


12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述第二音频信号由所述用户的耳朵外部的麦克风生成。


13.一种生物测定认证系统,所述生物测定认证系统用于基于音频信号与所存储的用于已认证用户的语音模型的比较来认证用户,所述生物测定认证系统包括:
用于获得第一音频信号的第一输入,所述第一音频信号包括骨传导的信号的表示,其中所述骨传导的信号经由所述用户的骨骼的至少一部分传导;
用于获得第二音频信号的第二输入,所述第二音频信号包括空气传导的信号的表示;以及
启用模块,所述启用模块能操作以确定所述第一音频信号是否包括语音信号,且响应于确定所述第一音频信号包括语音信号,启用基于所述第二音频信号对所存储的用于已授权用户的语音模型的更新。


14.根据权利要求13所述的生物测定认证系统,还包括生物测定模块,...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·P·莱索
申请(专利权)人:思睿逻辑国际半导体有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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