CN111554307A - 一种声纹采集注册方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声纹采集注册方法及装置，所述方法包括如下步骤：步骤S1，产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据；步骤S2，对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果；步骤S3，将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件；步骤S4，利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册，本发明可避免声纹注册过程中因外部干扰造成的录音质量差的问题，提高声纹验证的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，特别是涉及一种声纹采集注册方法及装置。
背景技术
声纹(Voiceprint)，是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。现代科学研究表明，声纹不仅具有特定性，而且有相对稳定性的特点，因此能够用于身份识别或者验证，目前，声音识别技术被广泛应用于多个领域，如安防、鉴权系统、目标认证、智能家居等。声纹识别技术，就是一种利用声纹的特定性以及稳定性进行身份验证的技术，现已较为广泛的应用于智能终端中。
现有声纹信息采集，主要是通过麦克风进行一段语音录制保存为语音文件，再根据声纹采集算法从语音文件提取声纹特征，
然而，在实际的声纹采集过程中，由于不同的麦克风、环境噪音等因素的差异，造成注册的声纹质量参差不齐，用于声纹注册的录音会影响算法模型的建立，从而导致识别准确率下降。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种声纹采集注册方法及装置，以避免声纹注册过程中因外部干扰造成的录音质量差的问题，提高声纹验证的成功率。
为达上述及其它目的，本发明提出一种声纹采集注册方法，包括如下步骤：
步骤S1，产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据；
步骤S2，对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果；
步骤S3，将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件；
步骤S4，利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
优选地，于步骤S4之前，还包括如下步骤：
步骤S3-1，持续步骤S1-步骤S3以获得N份录音文件；
步骤S3-2，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
优选地，步骤S3-2进一步包括：
步骤S3-200，将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件；
步骤S3-201，依次选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息；
步骤S3-202，判断是否还有剩余录音文件，若仍有剩余录音文件未添加到所述目标文件，则返回步骤S3-201，直至所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
优选地，于步骤S1中，采集用户在规定时间对所述随机内容产生的语音数据。
优选地，于步骤S3中，若比对不一致，则丢弃该语音数据并返回步骤S1重新采集语音数据。
优选地，所述随机内容为若干位不重复的随机数字。
为达到上述目的，本发明还提供一种声纹采集注册装置，包括：
语音数据采集单元，用于产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据；
语音识别单元，用于对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果；
比对单元，用于将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件；
声纹注册单元，用于利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
优选地，所述装置还包括录音文件合并单元，用于持续获得N份录音文件，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
优选地，所述语音数据采集单元采集用户在规定时间对所述随机内容产生的语音数据。
优选地，所述录音文件合并单元具体用于：
将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件；
依次选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息；
当所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
与现有技术相比，本发明一种声纹采集注册方法及装置通过产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据，然后对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果，并将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件，最后利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册，能够有效避免注册过程中因外部干扰造成的录音质量差的问题，提高声纹验证的成功率。
附图说明
图1为本发明一种声纹采集注册方法的步骤流程图；
图2为本发明一种声纹采集注册装置的系统架构图；
图3为本发明实施例中声纹采集注册流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种声纹采集注册方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种声纹采集注册方法，包括如下步骤：
步骤S1，产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据。
在本发明具体实施例中，首先于本发明所应用的设备的屏幕上产生随机内容A，提示用户对所述随机内容产生语音数据，然后利用语音采集设备，例如麦克风采集用户对随机内容A产生的语音数据，例如，随机内容A为一串数字，则当用户对该一串数字的随机内容A进行产生语音数据，则利用语音采集设备采集获得对应的语音数据。
步骤S2，对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果。
在本发明具体实施例中，于设备中预存有语音识别算法，当采集获得对预设内容A产生的语音数据时，则利用预存的语音识别算法对语音数据进行语音识别，获得语音识别结果B，本发明所采用的语音识别算法可以是目前成熟的语音识别技术，在此不予赘述。
步骤S3，将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件。在本发明具体实施例中，形成的录音文件分为文件头、音频数据两部分，文件头主要为记录该音频文件的数据长度、文件格式、采样率等信息。
具体地说，根据步骤S2得到的语音识别结果B，例如经语音识别得到一串数字B，将其与所述内容A，例如一串数字A，进行比对，若比对一致，则认为录音质量尚可，将其作为有效的录音文件进行保存，若比对不一致，则说明该录音文件质量差，丢弃并返回步骤S1重新采集语音数据。
步骤S4，利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
在本发明中，声纹注册可以是在各种终端设备和服务器中，以基于保存的录音文件，建立对应用户的声纹模型。具体地，步骤S4进一步包括：
步骤S400，产生声纹注册请求，所述声纹注册请求包括注册用户标识、当前时间以及用于声纹注册的录音文件。
其中，所述声纹注册请求是指用户提出的采用声纹特征进行注册的请求。注册用户标识用于标识提出声纹注册请求的用户的标识，在本发明具体实施例中，注册用户标识可以是用户手机号码、用户账号或身份证号等，当前时间是指获取声纹注册请求时系统的当前时间，所述用于声纹注册的录音文件则为上述录音文件。
步骤S401，根据声纹注册请求从所述录音文件数据中提取对应的声纹特征建立声纹模型，以用于后续的声纹验证。
具体地说，根据声纹注册请求获取得到用于声纹注册的录音文件，从该录音文件数据中提取对应的声纹特征，建立该用户的声纹模型。所述声纹特征是指原始语音数据中表征人的基本特征，例如基音的轮廓、共振峰的频率带宽以及轨迹、谱包络参数等，由于声纹特征的提取方式可采用现有技术的成熟技术，在此不予赘述。
优选地，于步骤S4之前，本发明一种声纹采集注册方法还包括：
步骤S3-1，持续步骤S1-步骤S3以获得N份录音文件。
步骤S3-2，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
也就是说，由于不同的麦克风，环境噪音等因素，一次录制的语音数据可能造成声纹质量不佳，因此，在本发明具体实施例中，通过录制N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件以提高声纹质量。
具体地，步骤S3-2进一步包括：
步骤S3-200，将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件,其中，录音文件包括文件头、音频数据两部分，文件头主要为记录该音频文件的数据长度、文件格式、采样率等信息；
步骤S3-201，选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息，例如更新目标文件头的数据长度信息；
步骤S3-202，判断是否还有剩余录音文件，若仍有剩余录音文件未添加到所述目标文件，则返回步骤S3-201，直至所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
图2为本发明一种声纹采集注册装置的系统架构图。如图2所示，本发明一种声纹采集注册装置，包括：
语音数据采集单元201，用于产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据。
在本发明具体实施例中，语音数据采集单元201首先于本发明所应用的设备的屏幕上产生随机内容A，提示用户对所述随机内容产生语音数据，然后利用语音采集设备，例如麦克风采集用户对随机内容A产生的语音数据，例如，预设内容为一串数字，则当用户对该一串数字的随机内容A进行产生语音数据，则利用语音采集设备采集获得对应的语音数据。
语音识别单元202，用于对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果。
在本发明具体实施例中，于设备中预存有语音识别算法，当采集获得对随机内容A产生的语音数据时，语音识别单元202则利用预存的语音识别算法对语音数据进行语音识别，获得语音识别结果B，本发明所采用的语音识别算法可以是目前成熟的语音识别技术，在此不予赘述。
比对单元203，用于将语音识别得到的语音识别结果与预设内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件。
具体地说，根据语音识别单元202到的语音识别结果B，例如经语音识别得到一串数字B，将其与随机内容A，例如一串数字A，进行比对，若比对一致，则认为录音质量尚可，将其作为有效的录音文件进行保存，若比对不一致，则说明该录音文件质量差，丢弃并返回语音数据采集单元201重新采集语音数据。
声纹注册单元204，用于利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
在本发明中，声纹注册可以是在各种终端设备和服务器中，以基于保存的录音文件，获取对应的声纹特征建立对应用户的声纹模型。具体地，首先声纹注册单元204产生声纹注册请求，所述声纹注册请求包括注册用户标识、当前时间以及用于声纹注册的录音文件，所述声纹注册请求是指用户提出的采用声纹特征进行注册的请求，注册用户标识用于标识提出声纹注册请求的用户的标识，在本发明具体实施例中，注册用户标识可以是用户手机号码、用户账号或身份证号等，当前时间是指获取声纹注册请求时系统的当前时间，所述用于声纹注册的录音文件则为上述录音文件；然后终端设备或服务器根据声纹注册请求从所述录音文件数据中提取对应的声纹特征，建立该用户的声纹模型，以用于后续的声纹验证，所述声纹特征是指原始语音数据中表征人的基本特征，例如基音的轮廓、共振峰的频率带宽以及轨迹、谱包络参数等，由于声纹特征的提取方式可采用现有技术的成熟技术，在此不予赘述。
优选地，本发明一种声纹采集注册装置还包括：
录音文件合并单元205，用于持续获得N份录音文件，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
所述录音文件合并单元205具体用于：
将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件,其中，录音文件包括文件头、音频数据两部分，文件头主要为记录该音频文件的数据长度、文件格式、采样率等信息；
依次选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息，例如更新目标文件头的数据长度信息；
当所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
实施例
如图3所示，在本发明实施例中，声纹采集注册过程如下：
步骤1，开始进行声纹采集，在应用本发明声纹采集方法的设备屏幕上显示8位不重复的随机数字A；
步骤2，启动语音数据采集单元的麦克风开始进行录音；
步骤3，用户在规定时间内朗读完毕屏幕上显示的数字，麦克风录音保存；
步骤4，通过预设的语音识别算法识别出录音文件所朗读的数字B；
步骤5，比较数字A与数字B是否一致，若不一致，则说明该录音文件质量差，丢弃并可重新录制，若一致，则将该录音文件保存记录；
步骤6，判断是否已保存N份录音文件，若不足N份则重复步骤1；若已足N份，则将N份录音文件合并为一份文件；
步骤7，将合并后的录音文件进行声纹注册。
综上所述，本发明一种声纹采集注册方法及装置通过产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据，然后对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果，并将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件，最后利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册，能够有效避免注册过程中因外部干扰造成的录音质量差的问题，提高声纹验证的成功率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种声纹采集注册方法，包括如下步骤：
步骤S1，产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据；
步骤S2，对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果；
步骤S3，将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件；
步骤S4，利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
2.如权利要求1所述的一种声纹采集注册方法，其特征在于，于步骤S4之前，还包括如下步骤：
步骤S3-1，持续步骤S1-步骤S3以获得N份录音文件；
步骤S3-2，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
3.如权利要求2所述的一种声纹采集注册方法，其特征在于，步骤S3-2进一步包括：
步骤S3-200，将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件；
步骤S3-201，依次选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息；
步骤S3-202，判断是否还有剩余录音文件，若仍有剩余录音文件未添加到所述目标文件，则返回步骤S3-201，直至所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
4.如权利要求2所述的一种声纹采集注册方法，其特征在于：于步骤S1中，采集用户在规定时间对所述随机内容产生的语音数据。
5.如权利要求2所述的一种声纹采集注册方法，其特征在于：于步骤S3中，若比对不一致，则丢弃该语音数据并返回步骤S1重新采集语音数据。
6.如权利要求2所述的一种声纹采集注册方法，其特征在于：所述随机内容为若干位不重复的随机数字。
7.一种声纹采集注册装置，包括：
语音数据采集单元，用于产生随机内容，采集用户对所述随机内容的语音数据；
语音识别单元，用于对采集的语音数据进行语音识别，获得语音识别结果；
比对单元，用于将语音识别得到的语音识别结果与所述随机内容进行比对，保存比对结果一致的语音数据作为录音文件；
声纹注册单元，用于利用用于声纹注册的录音文件进行声纹注册。
8.如权利要求7所述的一种声纹采集注册装置，其特征在于，所述装置还包括录音文件合并单元，用于持续获得N份录音文件，将该N份录音文件合并为一份录音文件作为所述用于声纹注册的录音文件。
9.如权利要求7所述的一种声纹采集注册装置，其特征在于：所述语音数据采集单元采集用户在规定时间对所述随机内容产生的语音数据。
10.如权利要求8所述的一种声纹采集注册装置，其特征在于，所述录音文件合并单元具体用于：
将所要合并的N个录音文件的第1个录音文件标识为目标文件；
依次选择其后的录音文件，截取其音频数据部分并将其添加到目标文件末尾，并更新所述目标文件的文件头信息；
当所有录音文件均添加至所述目标文件，所述目标文件即为用于声纹注册的录音文件。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200818 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |