CN109801409A - 语音开锁方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及语音识别技术领域，尤其涉及一种语音开锁方法、电子设备。所述语音开锁方法，包括：接收到语音信息，解析所述语音信息获得当前语音信息的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔；若所述语义信息与预先存储的语义信息相匹配，验证语义信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致；若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致，则开启门锁。本申请提供的方案进行语义验证及相邻两高频信号之间的时间间隔进行两次验证，与任何一种单种验证手段相比，提高了语音解锁的安全性。

Description

语音开锁方法、电子设备

技术领域

本申请涉及语音识别技术领域，具体而言，本申请涉及一种语音开锁方法、电子设备。

背景技术

随着科技的进步及智能家居概念的兴起，市面上出现了越来越多的智能产品，如扫地机器人、智能锁、智能热水器等，其中关乎用户安全问题的是智能锁，智能锁的打开方式也是千差万别，有的智能锁利用其上设计的按钮开锁，也有些智能锁上采用密码、指纹识别、面部识别或磁卡等方式开锁，这些方式都摒弃了传统的钥匙，但这些开锁方式仍有安全漏洞，如：密码被盗、指纹或面部特征复制等，给不法分子可乘之机，因此，现有智能锁的开锁方式安全性不够高。

现有的语音锁，由于声纹具有生物特征唯一性的特点，因此市面上也出现了一些根据声纹识别开锁的语音锁，但现有的语音解锁方案中，主要利用声纹信息解锁，但声纹信息容易被不法分子复制，因此，语音锁的开锁安全性有待提高。

发明内容

本申请提供了一种语音开锁方法、电子设备，以提高语音锁的解锁安全性。技术方案如下：

本申请实施例首先提供了一种语音开锁方法，包括：

接收到语音信息，解析所述语音信息获得当前语音信息的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔；

若所述语义信息与预先存储的语义信息相匹配，验证语义信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致；

若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致，则开启门锁。

优选地，语音开锁方法还包括：

解析所述语音信息获得声纹信息，验证声纹信息是否与预先存储的声纹信息相匹配。

优选地，所述解析所述语音信息获得当前的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔的步骤，包括：

调取与所述语义信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值；

解析所述语音信息获得当前语音信息中的高频信号，统计相邻两高频信号之间的时间间隔。

优选地，调取与语义信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值的步骤之前，还包括：

获取用户的多段语音信息；

解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值；

建立该用户的语义信息或声纹信息与所述高频阈值之间的映射关系。

优选地，所述解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值的步骤，包括：

根据所述多段语音信息获得该用户声音的平均频率；

统计所述多段语音信息中超过所述平均频率的音频值，获得该用户对应的高频阈值。

优选地，所述获取用户的多段语音信息的步骤，包括：

按照预设时长或季节获得用户的多段语音信息。

优选地，所述相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致的步骤，包括：

验证相邻两高频信号之间的时间间隔是否处于预存时间间隔的预设阈值内；

若是，判决相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致。

优选地，若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔不一致，还包括：

统计所述语义信息的验证失败次数，当所述验证失败次数达到预设阈值时，发出告警信息。

更进一步地，本申请实施例还提供了一种电子设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序配置用于：执行上述任一项技术方案所述的语音开锁方法的步骤。

更进一步地，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述任一技术方案所述的语音开锁方法的步骤。

相比现有技术，本申请提供的方案具有以下优点：

本申请实施例提供的语音开锁方法，通过语义信息及相邻两高频信号之间的时间间隔进行语音验证，接收到用户发送的语音信息，进行语义验证及相邻两高频信号之间的时间间隔进行两次验证，与任何一种单种验证手段相比，提高了语音验证的安全性，而且验证过程是自动进行的，只需用户提供一次语音信息的输入，提升用户体验。

本申请实施例提供的语音开锁方法，首先验证语义信息，语义信息验证通过后，通过相邻两高频信号之间的时间间隔进一步验证语音信息是否能够开启门锁，由于语义信息对应的用户数量是有限的，再进行相邻两高频信号之间的时间间隔验证时，大大降低验证范围，降低第二次验证过程的搜索范围，有利于提高第二次验证的速率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的语音开锁方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的解析所述语音信息获得当前的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔的流程示意图；

图3为本申请另一实施例提供的解析所述语音信息获得当前的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的语音开锁装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本申请提供的语音开锁方法，该处的开锁可以用于有形的门锁，也可以用于电子系统中的虚拟安全锁。应用于如下应用环境中：终端通过网络与服务器进行通信，用户通过输入装置操作终端，所述终端可以但不限于各种计算机、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器可以用独立的服务器或多个服务器组成的服务器集群来实现。

本申请实施例首先提供了一种语音开锁方法，其流程示意图如图1所示，包括如下步骤：

S110，接收到语音信息，解析语音信息获得当前语音信息的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔；

S120，若所述语义信息与预先存储的语义信息相匹配，验证语义信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致；

S130，若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致，则开启门锁。

由于每个用户的讲话习惯不同，对于同一段话，每个人的停顿方式及咬字方式不同、使用的音频频段不同，因此可以通过统计用户语音信息中的频率特性，根据用户语音中的音频特征作为识别不同用户的依据，进行用户的识别。

本实施例通过语义信息及相邻两高频信号之间的时间间隔进行语音验证，接收到用户发送的语音信息，进行语义验证及相邻两高频信号之间的时间间隔进行两次验证，与任何一种单种验证手段相比，提高了门锁的安全性，而且验证过程是自动进行的，只需用户提供一次语音信息的输入，提升用户体验。

一种实施例中，语音信息中的语义信息及相邻两高频信号之间的时间间隔均验证通过，能够开启门锁，对两种验证方式的顺序不做限制。

所述语义信息指密码口令，密码口令可以根据用户喜好设置，如“芝麻开门”、“万事如意”等，若密码口令验证正确，则再进行相邻两高频信号之间的时间间隔，以避免窃得密码口令的用户开启门锁。

本申请实施例提供的方案，首先验证当前接收到到达语音信息的语义信息是否与预先存储的语义信息相匹配，若匹配，则验证语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔相一致，该种方案能够让不同用户使用同一语义信息，即同一语义信息对应多于一个用户，与该语义信息对应的预存的相邻两高频信号之间的时间间隔也多于一个，若当前时间间隔与任一预存的时间间隔一致，则验证通过，开启门锁。多个用户使用同一语义信息时，且语义信息验证通过时，通过相邻两高频信号之间的时间间隔进一步验证语音信息是否能够开启门锁，由于语义信息对应的用户数量是有限的，再进行相邻两高频信号之间的时间间隔验证时，大大降低验证范围，降低第二次验证过程的搜索范围，有利于提高第二次验证的速率。

本实施例提供的方案能够解决如下情形的问题：家庭中的被监护人，容易忘记密码，若为该被监护人设置独属于他的语义信息，则有可能导致该被监护人无法打开自家门锁，或者需要监护人帮助记忆被监护人的预存语义信息，增加监护人负担。本实施例提供的多个用户使用同一密码口令，避免监护人记忆多个密码口令，提升用户体验。

本申请实施例中的高频信号可以根据不同的用户设定不同的高频标准，也可以设定同一高频标准，包括如下两种情形：

情形一，所有用户设定同一高频标准，基于该高频标准获得用户不同的相邻两高频信号之间的时间间隔并加以存储，具体地，针对每个用户，获得用户在不同情况下所说的预先存储的语音信息，获得用户在输入语音信息时，相邻两高频信号之间的时间间隔，根据不同情况下的多段语音信息，获得相邻两高频信号之间的时间间隔的阈值。

情形二，不同用户设定不同高频标准，针对每个用户设定高频阈值，选取用户多段语音信息，该语音信息可以与预先存储的语义信息无关，解析选取的多段语音信息获得用户的高频阈值，所述高频阈值是相对该用户的低频阈值而言，该高频阈值因人而异，可以与本领域技术人员认为的高频阈值相同，一种实施例中，可以根据多段语音信息获得该用户语音信息中的平均音频，将音频高于所述平均音频的频率称为高频，统计多段语音信息中的高频值，根据统计的高频值获得各用户对应的高频阈值。基于每个用户对应的语义信息验证通过，通过情形一提供的方案针对不同用户的高频阈值，获得该用户两个高频信号之间的时间间隔并加以存储，验证当前语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致。

由于不同用户对应的高频标准不同，基于该高频标准获得的高频信号不同，导致统计出的高频信号之间的时间间隔不同，则需要在统计高频信号之前，获得用户对应的高频标准，在该种情况下，若同一语义信息对应一个用户，则根据当前的语义信息确定当前用户，调取该用户的高频标准及高频阈值，统计语音信息中的高频信号及相邻两高频信号之间的时间间隔，若同一语义信息对一个多于一个用户，则获得当前语义信息对应的所有用户，依次调取与用户建立关联关系的高频标准及高频阈值，获得对应的高频信号，统计相邻两高频信号之间的时间间隔，进行时间间隔的验证。

本申请所述的相邻两高频信号之间的时间间隔与本领域技术人员认为的语言中两个字之间的时间间隔不同，若高频信号的判断标准是检测到用户发出了词句，而本申请提出的高频信号之间的时间间隔可以大于两个字之间的时间间隔，若相邻两个字都不属于高频信号，则两相邻高频信号之间的时间间隔大于两个字之间的时间间隔，而且高频信号标准因人而异，因此相邻两高频信号之间的时间间隔也会不同，高频信号之间的时间间隔并非说话间隔，用户对某些词的讲话方式独一无二，如：门锁密码中共6个字，两个用户用同一密码，但对用户甲而言，检测到其验证密码的方式是隔2个字才检测到另一个高频信号，而用户乙验证密码的方式是隔3个字才检测到另一个高频信号，信号是否为高频信号可以视实际情况而定。

一种实施例中，所述语音开锁方法，还包括：解析所述语音信息获得声纹信息，验证声纹信息是否与预先存储的声纹信息相匹配。声纹是语音信息的声波频谱。将获得的用户多段语音信息作为训练样本，提取语音信息中的特征信息，建立声纹识别模型，解析当前语音信息获得其中的声纹信息，将所述声纹信息输入声纹识别模型，提取该声纹信息的特征信息，若该声纹信息有预先存储的对应用户，获得该声纹信息对应的用户，表明该声纹信息是已经过验证的用户声纹，匹配成功表征验证通过。若声纹信息不能匹配成功，即声纹识别模型不能为其匹配响应用户，则验证不通过。

本实施例将验证声纹信息的步骤置于验证语义信息之前或时间间隔之前均可，并无验证顺序限制，由于声纹信息具有唯一性，也能够作为用户识别的依据之一，结合三种验证方式对当前语音信息进行验证，进一步提高门锁开启的安全性。

一种实施例中，解析所述语音信息获得当前的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔的步骤，包括如下子步骤，其流程示意图如图2所示，具体如下：

S210，调取与所述语义信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值。

用户的高频阈值与语义信息或声纹信息预先建立映射关系，如预先建立的用户甲的高频阈值与语义信息之间的映射关系为：用户甲—150MHZ至180MHZ—芝麻开门，则基于用户的语义信息或用户的声纹信息调取该用户对应的映射链条。

一种实施例中，在调取与语音信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值的步骤之前，还包括如下子步骤，其流程示意图如图3所示，具体如下：

S310，获取用户的多段语音信息。

为了获得用户的高频阈值，所述用户的多段语音信息优选为近期录制的语音片段，可以在不同的情况下录制的语音片段，不同情况可以是不同的录制环境，该处的多段语音信息可以视实际情况而定。选择定期在不同环境下录制的多段语音信息有利于获得准确的高频阈值。

一种实施例中，按照预设时长或季节获得用户的多段语音信息，预设时长可以是一个月、三个月、一年等时间段，定时获得用户的多段语音信息，更新数据库中的用户的基础信息，基于给基础信息获得用户的高频阈值等数据，有利于提高门锁的安全性。优选地，按照季节获得用户的多段语音信息，考虑到季节更替可能会引起用户身体变化，季节不同可能会引起用户音频特征发生变化，因此根据时间信息检测到季节发生变化，获得用户的多段语音信息更新数据库中存储的基础数据。

本申请实施例按照预设时长或季节获得用户的语音信息，有利于及时更新用户的基础数据，提高验证过程的准确性。

S320，解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值。

解析所述多段语音信息，根据上述实施例提供的方式确定该用户的高频标准，获得超过该高频标准的音频值，统计所述音频值获得该用户对应的高频阈值。

一种实施例中，所述解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值的步骤，包括如下子步骤，其流程示意图如图4所示，具体如下：

S410，根据所述多段语音信息获得该用户声音的平均频率；

S420，统计所述多段语音信息中超过所述平均频率的音频值，获得该用户对应的高频阈值。

解析获取的多段语音信息的音频范围，获得每段语音信息的平均音频，对多个平均音频值求平均值，获得该用户声音的平均频率，或获得多段语音信息的最低音频值及最高音频值，计算最低音频值与最高音频值的平均值为用户声音的平均频率。

统计多段语音信息中超过该平均频率的音频值，获得超过该平均频率的最小值音频值及最大音频值，获得该用户对应的高频阈值。

按照本实施例提供的方案能够获得每个用户的高频标准及高频阈值，每个用户对应的高频阈值可能是不同的，基于该高频阈值获得的相邻两高频信号之间的时间间隔差异更大，针对该用户身份进行验证的准确性更高。

S330，建立该用户的语义信息或声纹信息与所述高频阈值之间的映射关系。

通过上述实施例获得用户设定的语义信息与用户之间的关联关系，获得用户的声纹信息与用户之间的关联关系，获得用户的高频阈值与用户之间的关联关系，基于上述各项信息与用户之间的关联关系，建立用户的语义信息与高频阈值之间的映射关系，或声纹信息与高频阈值之间的映射关系。

S220，解析所述语音信息获得当前语音信息中的高频信号，统计相邻两高频信号之间的时间间隔。

解析所述语音信息中的语义信息及语音信息中的音频值，根据S210获得与所述语义信息建立关联关系的预先存储的高频阈值，统计所述音频值处于所述高频阈值内的音频信号，获得当前语音信息中的高频信号，根据该高频信号的时间标识获得相邻两高频信号之间的时间间隔。

一种实施例中，统计对某一语义信息的验证失败次数，当所述验证失败次数达到预设阈值时，发出告警信息。

针对每个语义信息设定失败上限值，有利于及时发现某一已存储用户验证失败的情况，及时调整用户验证过程中的异常情况，若验证失败是非已存储用户导致，本实施例提供的方案能够及时提醒用户留意该异常情况。

进一步地，本申请实施例还提供了一种语音开锁装置，其结构示意图如图5所示，包括如下模块：

接收模块510，用于接收到语音信息，解析所述语音信息获得当前语音信息的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔；

验证模块520，若所述语义信息与预先存储的语义信息相匹配，验证语义信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致；

开启模块530，若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致，则开启门锁。

关于上述实施例中的语音开锁装置，其中各个模块、单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请实施例提供了一种电子设备，如图6所示，图6所示的电子设备600包括：处理器601和存储器603。其中，处理器601和存储器603相连，如通过总线602相连。可选地，电子设备600还可以包括收发器604。需要说明的是，实际应用中收发器604不限于一个，该电子设备600的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器601可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器601也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线602可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线602可以是PCI总线或EISA总线等。总线602可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器603可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

可选地，存储器603用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器601来控制执行。处理器601用于执行存储器603中存储的应用程序代码，以实现上述实施例提供的语音开锁方法的步骤。

进一步地，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例所示的语音开锁方法的步骤。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种语音开锁方法，其特征在于，包括：

接收到语音信息，解析所述语音信息获得当前语音信息的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔；

若所述语义信息与预先存储的语义信息相匹配，验证语义信息中相邻两高频信号之间的时间间隔是否与预存的时间间隔一致；

若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致，则开启门锁。

2.根据权利要求1所述的语音开锁方法，其特征在于，还包括：

解析所述语音信息获得声纹信息，验证声纹信息是否与预先存储的声纹信息相匹配。

3.根据权利要求1或2所述的语音开锁方法，其特征在于，所述解析所述语音信息获得当前的语义信息及语音信息中相邻两高频信号之间的时间间隔的步骤，包括：

调取与所述语义信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值；

解析所述语音信息获得当前语音信息中的高频信号，统计相邻两高频信号之间的时间间隔。

4.根据权利要求3所述的语音开锁方法，其特征在于，调取与语义信息或声纹信息建立关联关系的预先存储的高频阈值的步骤之前，还包括：

获取用户的多段语音信息；

解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值；

建立该用户的语义信息或声纹信息与所述高频阈值之间的映射关系。

5.根据权利要求4所述的语音开锁方法，其特征在于，所述解析所述多段语音信息获得该用户语音信息中的高频阈值的步骤，包括：

根据所述多段语音信息获得该用户声音的平均频率；

统计所述多段语音信息中超过所述平均频率的音频值，获得该用户对应的高频阈值。

6.根据权利要求4所述的语音开锁方法，其特征在于，所述获取用户的多段语音信息的步骤，包括：

按照预设时长或季节获得用户的多段语音信息。

7.根据权利要求1所述的语音开锁方法，其特征在于，所述相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致的步骤，包括：

验证相邻两高频信号之间的时间间隔是否处于预存时间间隔的预设阈值内；

若是，判决相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔一致。

8.根据权利要求1所述的语音开锁方法，其特征在于，若相邻两高频信号之间的时间间隔与预存的时间间隔不一致，还包括：

统计所述语义信息的验证失败次数，当所述验证失败次数达到预设阈值时，发出告警信息。

9.一种电子设备，其特征在于，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序配置用于：执行根据权利要求1至8中任一项所述的语音开锁方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述权利要求1至8中任一项所述的语音开锁方法的步骤。