KR20200131320A - 귀 근접성 검출 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용의 실시예들은 오디오 디바이스에 대한 귀의 근접성을 검출하기 위한 방법들, 장치들 및 컴퓨터 프로그램들을 포함한다. 일 실시예에서, 본 개시내용은 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템을 제공한다. 시스템은 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및 귀 바이오메트릭 인증 모듈을 포함하고, 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 데이터 신호로부터 추출된 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처를 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하고, 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하도록 구성된다.
Description
본 개시내용의 실시예들은 귀 근접성 검출을 위한 장치들, 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시예들은 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재 또는 부존재를 검출하기 위한 장치들, 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들에 관한 것이다.
외부 부분들(귓바퀴(pinna) 또는 외이(auricle)라고 함), 외이도(ear canal) 또는 둘 다에 관계없이, 사용자의 귀의 음향 특성들은 개인들마다 크게 상이하므로, 사용자를 식별하기 위한 바이오메트릭으로서 사용될 수 있다는 것이 알려져 있다. 이를 달성하기 위한 한 가지 방법은 음향 자극을 생성하기 위해 귀에 가깝거나 귀 내부에 위치 결정되는 하나 이상의 라우드스피커(또는 유사한 트랜스듀서), 및 음향 자극에 대한 귀의 음향 응답을 검출하기 위해 유사하게 귀에 가깝거나 귀 내부에 위치 결정되는 하나 이상의 마이크로폰에 대한 것이다. 하나 이상의 피처가 응답 신호로부터 추출되어, 개인을 특성화하는 데 사용될 수 있다.
예를 들어, 외이도는 공명 시스템이므로, 응답 신호로부터 추출될 수 있는 하나의 피처는 외이도의 공명 주파수이다. 측정된 공명 주파수(즉, 응답 신호에서의 것)가 사용자에 대해 저장된 공명 주파수와 상이한 경우, 응답 신호를 수신하고 분석하도록 커플링되는 바이오메트릭 알고리즘이 부정적인 결과를 리턴할 수 있다. 응답 신호의 다른 피처들도 유사하게 추출되어, 개인을 특성화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 피처들은 하나 이상의 멜 주파수 켑스트럼 계수(mel frequency cepstrum coefficient)를 포함할 수 있다. 보다 일반적으로, 음향 자극과 측정된 응답 신호 사이의 전달 함수(또는 전달 함수(transfer function)의 피처들)가 결정될 수 있고, 사용자의 특징인 저장된 전달 함수(또는 전달 함수의 저장된 피처들)와 비교될 수 있다.
이어폰들, 헤드폰들 또는 모바일폰과 같은 개인용 오디오 디바이스를 사용하여 음향 자극이 생성되고 응답이 측정될 수 있다. 공간이 제한되어 배터리 사이즈도 제한되기 때문에, 이러한 개인용 오디오 디바이스들에서는 전력 소비가 매우 중요하다. 연속 충전들 사이의 배터리 수명은 사용자들이 디바이스를 선택할 때 이들에 대한 핵심 성능 지표이다.
전력 소비를 감소시키기 위해, 많은 개인용 오디오 디바이스들은 디바이스에 근접한 귀의 존재 또는 부존재를 검출하도록 동작 가능한 전용 "인-이어 검출(in-ear detect)" 기능을 갖는다. 귀가 검출되지 않는 경우, 디바이스는 전력을 절약하기 위해 낮은 전력 상태로 놓일 수 있고, 귀가 검출되는 경우, 디바이스는 상대적으로 높은 전력 상태에 놓일 수 있다.
인-이어 검출 기능들은 다른 목적들로도 사용될 수 있다. 예를 들어, 통화 중 의도되지 않은 터치 입력을 방지하기 위해, 모바일폰이 사용자의 귀에 가까이 놓일 때, 전화는 터치 스크린을 잠그기 위해 인-이어 검출 기능을 활용할 수 있다. 예를 들어, 개인용 오디오 디바이스가 사용자의 귀들로부터 제거되는 것을 검출하는 것에 응답하여 개인용 오디오 디바이스는 오디오 재생을 일시 중지할 수도 있고, 또는 개인용 오디오 디바이스가 사용자의 귀들에 적용되는 것을 검출하면 오디오의 일시 중지를 해제할 수 있다.
인-이어 검출을 위한 다양한 메커니즘들이 본 기술분야에 알려져 있다. 예를 들어, 적외선 센서들이 귀의 근접성을 검출하기 위해 모바일폰들에 사용되었다. 사용자의 귀들에 또는 그들 상에 이어폰들 및 헤드폰들이 삽입되는 것을 검출하기 위해 광 센서들이 제안되었다. 그러나, 모든 이러한 메커니즘들은 인-이어 검출의 목적들을 위해 디바이스에 추가 하드웨어를 필요로 한다는 단점이 있다. 추가 센서들 및/또는 센서 출력 신호들의 프로세싱을 위한 추가 프로세싱 회로망이 필요할 수 있다.
귀 근접성 검출을 위한 장치들, 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들이 제안되며, 이는 위에서 설명된 문제들 중 하나 이상을 경감 또는 완화시키려고 시도한다.
제1 양태에서는, 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및 귀 바이오메트릭 인증 모듈(ear biometric authentication module)을 포함하고, 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 데이터 신호로부터 추출된 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처(ear biometric feature)를 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하고, 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하도록 구성된다.
추가 양태는 전자 디바이스로서, 위에서 인용된 시스템을 포함하는 전자 디바이스를 제공한다.
본 개시내용의 다른 양태는 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하는 방법을 제공한다. 방법은 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하는 단계; 데이터 신호로부터 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처를 추출하는 단계; 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처를 오디오 디바이스의 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하는 단계; 및 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하는 단계를 포함한다.
추가 양태는 프로세싱 회로망, 및 프로세싱 회로망에 의해 실행될 때, 전자 장치로 하여금, 위에서 인용된 방법을 구현하게 하는 명령어들을 저장하는 비-일시적 머신 판독 가능 매체를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
추가 양태는, 프로세싱 회로망에 의해 실행될 때, 전자 장치로 하여금, 위에서 인용된 방법을 구현하게 하는 명령어들을 저장하는 비-일시적 머신 판독 가능 매체를 제공한다.
본 개시내용의 추가 양태는 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템을 제공한다. 시스템은 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및 귀 바이오메트릭 인증 모듈을 포함하고, 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 데이터 신호의 제1 개수의 데이터 프레임으로부터 하나 이상의 제1 귀 바이오메트릭 피처를 추출하고, 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 허가된 사용자의 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 제1 점수를 계산하고, 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 결정하기 위해 제1 점수를 제1 임계값과 비교하고, 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재의 결정에 응답하여, 데이터 신호의 제2 개수의 데이터 프레임으로부터 하나 이상의 제2 귀 바이오메트릭 피처를 추출하고 - 제2 개수의 데이터 프레임은 제1 개수의 데이터 프레임보다 많음 -, 하나 이상의 제2 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 허가된 사용자의 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 제2 점수를 계산하고, 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재 또는 부존재를 결정하기 위해 제2 점수를 제1 임계값과 상이한 제2 임계값과 비교하도록 구성된다.
본 개시내용의 다른 양태는 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템을 제공한다. 시스템은 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및 귀 바이오메트릭 인증 모듈을 포함하고, 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 데이터 신호로부터 추출된 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처를 허가된 사용자의 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하고, 비교에 기초하여 하나 이상의 점수를 계산하고 - 하나 이상의 점수는 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타냄 -, 하나 이상의 점수를 제1 및 제2 임계값들과 비교하고 - 제1 및 제2 임계값들은 서로 상이함 -, 하나 이상의 점수와 제1 임계값의 비교에 기초하여 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하고, 하나 이상의 점수와 제2 임계값의 비교에 기초하여 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제2 출력을 생성하도록 구성된다.
본 개시내용의 또 다른 양태는 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재를 검출하기 위한 바이오메트릭 프로세서의 사용을 제공한다.
본 개시내용의 예들을 더 잘 이해하고 예들이 어떻게 실시될 수 있는지 더 명확하게 보여주기 위해, 이제 단지 예로서 다음의 도면들이 참조될 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 개인용 오디오 디바이스들의 예들을 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 배열을 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예들에 따른 바이오메트릭 점수들의 개략적인 그래프이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 시스템을 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들에 따른 오디오 신호의 취득을 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1a 내지 도 1e는 개인용 오디오 디바이스들의 예들을 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 배열을 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예들에 따른 바이오메트릭 점수들의 개략적인 그래프이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 시스템을 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들에 따른 오디오 신호의 취득을 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법의 흐름도이다.
본 개시내용의 실시예들은 귀 근접성 검출을 위한 장치들, 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 특히, 실시예들은 개인용 오디오 디바이스의 부근으로부터 귀의 존재 또는 부존재를 검출하기 위해 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처에 기초한 바이오메트릭 프로세스를 활용한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "개인용 오디오 디바이스(personal audio device)"라는 용어는 실질적으로 단일 사용자에게만 오디오 재생을 제공하기에 적절하거나, 이를 위해 구성 가능 가능한 임의의 전자 디바이스이다. 적절한 개인용 오디오 디바이스들의 일부 예들이 도 1a 내지 도 1e에 도시되어 있다.
도 1a는 (외부) 귓바퀴(pinna) 또는 외이(auricle)(12a) 및 (내부) 외이도(ear canal)(12b)를 포함하는 사용자의 귀의 개략도를 도시한다. 귀 덮개식 헤드폰(circum-aural headphone)을 포함하는 개인용 오디오 디바이스(20)가 사용자에 의해 귀 위에 착용된다. 헤드폰은 사용자의 귀와 외부 환경 사이에 물리적인 장벽을 제공하기 위해 외이(12a)를 실질적으로 둘러싸고 감싸는 쉘(shell)을 포함한다. 사용자의 편안함 및 헤드폰과 사용자의 피부 사이의 음향 커플링을 증가시키기 위해(즉, 외부 환경과 사용자의 귀 사이에 보다 효과적인 장벽을 제공하기 위해) 쉘의 에지에 쿠션 또는 패딩이 제공될 수 있다.
헤드폰은 헤드폰의 내부 표면 상에 위치 결정되고 사용자의 귀, 특히, 외이도(12b)를 향해 음향 신호들을 생성하도록 배열되는 하나 이상의 라우드스피커(22)를 포함한다. 헤드폰은 역시 헤드폰의 내부 표면 상에 위치 결정되고, 헤드폰, 외이(12a) 및 외이도(12b)에 의해 정의되는 내부 볼륨 내의 음향 신호들을 검출하도록 배열되는 하나 이상의 마이크로폰(24)을 추가로 포함한다.
헤드폰은 헤드폰의 사용자에 의해 경험되는 노이즈의 양을 감소시키기 위해 능동형 노이즈 캔슬링(active noise cancellation)을 수행할 수 있다. 능동형 노이즈 캔슬링은 노이즈를 검출하고(즉, 마이크로폰 사용) 노이즈 신호와 동일한 진폭을 갖지만 위상이 반대인 신호를 생성함으로써(즉, 라우드스피커 사용) 동작한다. 따라서, 생성된 신호는 노이즈를 파괴적으로 간섭하고, 그에 따라 사용자에 의해 경험되는 노이즈를 줄인다. 능동형 노이즈 캔슬링은 피드백 신호들, 피드포워드 신호들 또는 이들의 조합에 기초하여 동작할 수 있다. 피드포워드 능동형 노이즈 캔슬링은 헤드폰 외부 표면에 있는 하나 이상의 마이크로폰을 활용하여, 환경 노이즈가 사용자의 귀에 도달하기 전에 이를 검출하도록 동작한다. 검출된 노이즈는 신속하게 프로세싱되고, 들어오는 노이즈가 사용자의 귀에 도달할 때, 이에 매치되도록 캔슬링 신호가 생성된다. 피드백 능동형 노이즈 캔슬링은 헤드폰의 내부 표면 상에 위치 결정되는 하나 이상의 오차 마이크로폰을 활용하여, 노이즈와 하나 이상의 라우드스피커에 의해 생성된 오디오 재생 신호의 조합을 검출하도록 동작한다. 이 조합은 오디오 재생 신호에 대한 지식과 함께 피드백 루프에서 사용되어, 라우드스피커에 의해 생성된 캔슬링 신호를 조정하고, 이에 따라 노이즈를 감소시킨다. 따라서, 도 1a에 도시된 마이크로폰(24)은, 예를 들어, 오차 마이크로폰으로서 능동형 노이즈 캔슬링 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
도 1b는 귀에 거는식 헤드폰(supra-aural headphone)을 포함하는 대안적인 개인용 오디오 디바이스(30)를 도시한다. 귀에 거는식 헤드폰은 사용자의 귀를 둘러싸거나 감싸지 않고 오히려 외이(12a) 상에 놓여 있다. 헤드폰은 환경 노이즈의 영향을 줄이기 위해 쿠션 또는 패딩을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 귀 덮개식 헤드폰과 마찬가지로, 귀에 거는식 헤드폰은 하나 이상의 라우드스피커(32) 및 하나 이상의 마이크로폰(34)을 포함한다. 라우드스피커(들)(32) 및 마이크로폰(들)(34)은 능동형 노이즈 캔슬링 시스템의 일부를 형성할 수 있으며, 마이크로폰(34)은 오차 마이크로폰으로서 역할을 한다.
도 1c는 인트라-콘차 헤드폰(intra-concha headphone)(또는 이어폰)을 포함하는 또 다른 대안적인 개인용 오디오 디바이스(40)를 도시한다. 사용시, 인트라-콘차 헤드폰은 사용자의 외이(concha) 공동 내부에 놓인다. 인트라-콘차 헤드폰은 공동 내에 느슨하게 끼워져서, 사용자의 외이도(12b) 안팎으로 공기가 흐를 수 있게 할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 디바이스들에서와 마찬가지로, 인트라-콘차 헤드폰은 하나 이상의 라우드스피커(42) 및 하나 이상의 마이크로폰(44)을 포함하며, 이들은 능동형 노이즈 캔슬링 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
도 1d는 인-이어 헤드폰(in-ear headphone)(또는 이어폰), 삽입형 헤드폰 또는 이어 버드를 포함하는 또 다른 대안적인 개인용 오디오 디바이스(50)를 도시한다. 이 헤드폰은 외이도(12b) 내에 부분적으로 또는 전체적으로 삽입되도록 구성되고, 외이도(12b)와 외부 환경 사이에 상대적으로 타이트한 밀봉을 제공할 수 있다(즉, 이것은 음향적으로 폐쇄되거나 밀봉될 수 있다). 헤드폰은 위에서 설명된 다른 디바이스들에서와 마찬가지로 하나 이상의 라우드스피커(52) 및 하나 이상의 마이크로폰(54)을 포함할 수 있으며, 이들 컴포넌트들은 능동형 노이즈 캔슬링 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
인-이어 헤드폰이 외이도(12b) 주위에 상대적으로 타이트한 음향 밀봉을 제공할 수 있기 때문에, 마이크로폰(54)에 의해 검출되는 외부 노이즈(즉, 외부 환경에서 오는 것)가 낮을 가능성이 있다.
도 1e는 모바일 또는 셀룰러폰 또는 핸드셋인 또 다른 대안적인 개인용 오디오 디바이스(60)를 도시한다. 핸드셋(60)은 사용자에 대한 오디오 재생을 위한 하나 이상의 라우드스피커(62), 및 하나 이상의 마이크로폰(64)을 포함하며, 이들은 유사하게 위치 결정된다.
사용시, 핸드셋(60)은 (예를 들어, 통화 동안) 오디오 재생을 제공하기 위해 사용자의 귀에 가깝게 유지된다. 핸드셋(60)과 사용자의 귀 사이에 타이트한 음향 밀봉이 달성되지는 않지만, 핸드셋(60)은 통상적으로 하나 이상의 라우드스피커(62)를 통해 귀에 적용되는 음향 자극이 하나 이상의 마이크로폰(64)에 의해 검출될 수 있는 귀로부터의 응답을 생성할 수 있을 만큼 충분히 가깝게 유지된다. 다른 디바이스들에서와 마찬가지로, 라우드스피커(들)(62) 및 마이크로폰(들)(64)이 능동형 노이즈 캔슬링 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
따라서, 위에서 설명된 모든 개인용 오디오 디바이스들은 사용시 실질적으로 단일 사용자에게 오디오 재생을 제공한다. 각각의 디바이스는 사용자의 귀와 관련된 바이오메트릭 데이터를 생성하는 데 활용될 수 있는 하나 이상의 라우드스피커 및 하나 이상의 마이크로폰을 포함한다. 라우드스피커는 사용자의 귀를 향해 음향 자극 또는 음향 프로빙 파를 생성하도록 동작 가능하고, 마이크로폰은 음향 자극에 대한 사용자의 귀의 응답을 검출하고 측정하도록, 예를 들어, 외이도 또는 귓바퀴로부터 반사된 음파들을 측정하고/하거나 다른 귀 바이오메트릭 데이터를 취득하도록 동작 가능하다. 음향 자극은 주파수상으로 음파(예를 들어, 20Hz 내지 20kHz의 오디오 주파수 범위) 또는 초음파(예를 들어, 20kHz보다 크거나 또는 20kHz 내지 50kHz 범위) 또는 근초음파(near-ultrasonic)(예를 들어, 15kHz 내지 25kHz 범위)일 수 있다. 일부 예들에서, 마이크로폰 신호는 송신된 것과 동일한 주파수의 수신된 신호들을 측정하기 위해 프로세싱될 수 있다.
다른 바이오메트릭 마커는 음향 자극 파형에 응답하여 달팽이관에 의해 방사되는 이음향 노이즈(otoacoustic noise)들을 포함할 수 있다. 이음향 응답은 입력 파형의 주파수들의 혼합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 음향 자극이 주파수 f1 및 f2에서 두개의 톤으로 구성되는 경우, 이음향 방사는 주파수 2*f1-f2에서의 성분을 포함할 수 있다. 방사된 파형의 주파수 성분들의 상대적 전력은 유용한 바이오메트릭 지표로 보여졌다. 따라서, 일부 예들에서, 음향 자극은 2개 이상의 주파수의 톤들을 포함할 수 있고, 달팽이관으로부터 이음향 방사들에 의해 생성된 정수-배 주파수들의 합들 또는 차이들에서의 혼합 생성물들의 진폭이 측정될 수 있다. 대안적으로, 이음향 방사들은 빠른 과도 현상(transient)들, 예를 들어, 클릭들을 포함하는 자극 파형들을 사용하여 자극 및 측정될 수 있다.
개인용 오디오 디바이스의 구성 및 사용에 따라, 측정된 응답은 외이(12a), 외이도(12b) 또는 외이(12a)와 외이도(12b)의 조합과 관련된 사용자-특정 성분들, 즉, 바이오메트릭 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 귀 덮개식 헤드폰들은 일반적으로 외이(12a) 및 잠재적으로 외이도(12b)에 관한 데이터를 취득할 것이다. 도 1d에 도시된 삽입형 헤드폰들은 일반적으로 외이도(12b)에만 관련된 데이터를 취득할 것이다.
위에서 설명된 개인용 오디오 디바이스들(또는, 해당 디바이스들 내의 마이크로폰들) 중 하나 이상은 사용자로부터 골-전도 음성 신호들을 검출하도록 동작 가능할 수 있다. 즉, 사용자가 말할 때, 소리는 공기를 통해 사용자의 입으로부터 멀리 발사된다. 그러나, 음향 진동들은 턱뼈와 같은 사용자의 골격 또는 두개골의 일부를 통해서도 전달될 것이다. 이러한 음향 진동들은 사용자의 골격 또는 두개골의 턱 또는 일부 다른 부분을 통해 외이도(12b)에 커플링될 수 있고, 마이크로폰에 의해 검출될 수 있다. 더 낮은 주파수의 소리들은 더 높은 주파수의 소리들보다 더 강한 커플링을 경험하는 경향이 있고, 유성음 스피치(voiced speech)(즉, 성대가 진동하는 동안 생성되는 해당 스피치 또는 해당 음소들)는 무성음 스피치(unvoiced speech)(즉, 성대가 진동하지 않는 동안 생성되는 해당 스피치 또는 해당 음소들)보다 골 전도를 통해 더 강하게 커플링된다. 인-이어 헤드폰(50)은 외이도(12b) 주변의 타이트한 음향 커플링으로 인해 골-전도 스피치를 검출하는 데 특히 적절할 수 있다.
사용자의 귀로부터 취득된 오디오 신호들로부터 추출될 수 있는 추가 귀 바이오메트릭 피처는 심장 소리들과 관련된다. 즉, 심음도(phono cardiogram)들은 개인들을 구별하는 데 유용한 것으로 나타났다. 예를 들어, IEEE Transactions on Information Forensics and Security의 Beritelli 및 Serrano에 의한 "Biometric Identification Based on Frequency Analysis of Cardiac Sounds"를 참조하도록 한다(Volume 2, Issue 3, 596-604 페이지, 2007). 바이오메트릭으로서 유용할 수 있는 한 가지 특정 피처는 R-R 간격의 변동성이다(즉, 연속적인 R 피크들 사이의 기간으로서, 여기서 R은 심전도 파의 QRS 복합체의 피크에 해당하는 지점이다).
도 1a 내지 도 1e에 도시되고 위에서 설명된 모든 디바이스들은 본 개시내용의 양태들을 구현하는 데 사용될 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 배열(200)을 도시한다. 배열(200)은 개인용 오디오 디바이스(202), 바이오메트릭 인증 시스템(204) 및 호스트 전자 디바이스(206)를 포함한다.
개인용 오디오 디바이스(202)는 실질적으로 단일 사용자에게 오디오 재생을 제공하기에 적절하거나 구성 가능한 임의의 디바이스일 수 있다. 개인용 오디오 디바이스(202)는 일반적으로 사용시 사용자의 귀에 인접하게 또는 그 내부에 위치 결정되는 하나 이상의 라우드스피커 및 하나 이상의 마이크로폰을 포함한다. 개인용 오디오 디바이스는 착용 가능할 수 있으며, 사용자의 귀들 각각에 대한 헤드폰들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 개인용 오디오 디바이스는 사용자가 휴대하도록 동작 가능할 수 있고, 사용 동안 사용자의 귀 또는 귀들에 인접하게 유지될 수 있다. 개인용 오디오 디바이스는 도 1a 내지 도 1e 중 임의의 것과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 헤드폰들 또는 모바일폰 핸드셋을 포함할 수 있다.
호스트 전자 디바이스(206)는 개인용 오디오 디바이스(202)를 통해 사용자에게 재생될 오디오 재생 신호들을 생성하도록 구성 가능한 임의의 적절한 오디오 재생 디바이스를 포함할 수 있다. 개인용 오디오 디바이스(202)가, 예를 들어, 셀룰러폰 또는 이와 유사한 디바이스를 포함하는 경우, 호스트 디바이스(206)와 개인용 오디오 디바이스(202)는 동일할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
바이오메트릭 시스템(204)은 개인용 오디오 디바이스(202) 및 호스트 전자 디바이스(206) 모두에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 바이오메트릭 시스템(204)은 개인용 오디오 디바이스(202) 자체에 제공된다. 다른 실시예들에서, 바이오메트릭 시스템(204)은 호스트 전자 디바이스(206)에 제공된다. 또 다른 실시예들에서, 바이오메트릭 디바이스(204)의 동작들은 개인용 오디오 디바이스(202)와 호스트 전자 디바이스(206) 사이에 분산된다.
바이오메트릭 시스템(204)은 개인용 오디오 디바이스(202)에 커플링되고, 개인용 오디오 디바이스(202)를 사용하여 개인을 나타내는 바이오메트릭 데이터를 취득하기 위해 개인용 오디오 디바이스(202)를 제어하도록 동작한다.
따라서, 개인용 오디오 디바이스(202)는 사용자의 귀에 적용하기 위한 음향 자극을 생성하고, 귀 바이오메트릭 데이터를 취득하기 위해 음향 자극에 대한 귀의 응답을 검출 또는 측정할 수 있다. 예를 들어, 음향 자극은 음파 범위 또는 초음파일 수 있다. 일부 실시예들에서, 음향 자극은 관련 주파수 범위에 걸쳐 평탄한 주파수 스펙트럼을 가질 수 있거나, 또는 개인들 간의 양호한 구별을 허용하는 해당 주파수들이 강조되는 방식(즉, 다른 주파수들보다 높은 진폭을 갖는 방식)으로 전처리될 수 있다. 측정된 응답은 하나 이상의 마이크로폰에서 수신된 반사된 신호에 대응하며, 특정 주파수들이 사용자의 귀의 특정 응답으로 인해 다른 주파수들보다 높은 진폭들에서 반사된다. 다른 형태들의 귀 바이오메트릭 데이터(예를 들어, 심박수 변동성 및 골-전도 음성 신호들 등)는 선행하는 음향 자극 없이 오디오 신호의 검출만을 필요로 할 수 있다.
바이오메트릭 시스템(204)은 적절한 제어 신호들을 개인용 오디오 디바이스(202)에 전송하여, 바이오메트릭 데이터의 취득을 개시하고, 개인용 오디오 디바이스(202)로부터 측정된 응답에 대응하는 데이터를 수신할 수 있다. 바이오메트릭 시스템(204)은 측정된 응답으로부터 하나 이상의 피처를 추출하고, 바이오메트릭 프로세스의 일부로서 해당 피처들을 활용하도록 동작 가능하다.
적절한 바이오메트릭 프로세스들의 일부 예들은 바이오메트릭 등록 및 바이오메트릭 인증을 포함한다. 등록은 개인의 특징인 바이오메트릭 데이터의 취득 및 저장을 포함한다. 현재 문맥에서, 이러한 저장된 데이터는 "이문(ear print)"으로 알려져 있을 수 있다. 인증(대안적으로는, 확인 또는 식별로 지칭됨)은 개인으로부터 바이오메트릭 데이터를 취득하는 것, 및 해당 데이터를 하나 이상의 등록된 또는 허가된 사용자의 저장된 이문들과 비교하는 것을 포함한다. 긍정적인 비교(즉, 취득된 데이터가 저장된 이문에 매치되거나 또는 이에 충분히 가깝다는 결정)는 개인이 인증되게 한다. 예를 들어, 개인은 제한된 액션을 수행하도록 허가받을 수도 있고, 또는 제한된 영역 또는 디바이스에 대한 액세스를 승인받을 수도 있다. 부정적인 비교(즉, 취득된 데이터가 저장된 이문에 매치되지 않거나 또는 이에 충분히 가깝지 않는다는 결정)는 개인이 인증되지 않게 한다. 예를 들어, 개인은 제한된 액션을 수행하도록 허가받지 않을 수도 있고, 또는 제한된 영역 또는 디바이스에 대한 액세스를 승인받지 못할 수도 있다.
따라서, 바이오메트릭 시스템(204)은 호스트 전자 디바이스(206)에 인증 결과를 제공할 수 있으며, 이는, 바이오메트릭 결과가 긍정적이고 사용자를 허가된 사용자로서 식별하는 경우, 하나 이상의 제한된 액션을 허가하거나 수행하도록 구성된다. 그러나, 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 인증 시스템(204)은 인-이어 검출 기능을 수행하기 위해, 즉, 개인용 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재 또는 부존재를 검출하기 위해 추가로 활용된다. 귀가 개인용 오디오 디바이스에 근접해 있다는 긍정적인 표시는 여러 가지 방법들로 사용될 수 있다. 예를 들어, 표시는 개인용 오디오 디바이스에 제공되고, 개인용 오디오 디바이스의 동작 상태를 변경하는 데 사용될 수 있다. 동작 상태는 상대적으로 낮은 전력 상태(예를 들어, 절전 상태(sleep state) 또는 비전력 상태)로부터 상대적으로 높은 전력 상태(예를 들어, 개인용 오디오 디바이스(202)와 호스트 디바이스(206) 간의 디지털 연결 활성화, 개인용 오디오 디바이스에서의 오디오 재생 활성화 등)로 변경될 수 있다. 표시는 실질적으로 동일한 목적을 위해(예를 들어, 호스트 전자 디바이스(206)의 동작 상태를 변경하거나, 또는 호스트 전자 디바이스가 개인용 오디오 디바이스(202)의 동작 상태를 변경하도록 프롬프트하기 위해), 또는 상이한 목적을 위해(예를 들어, 입력에 대해 터치스크린을 잠그는 등을 위해) 호스트 전자 디바이스(206)에 제공될 수 있다.
인증 시스템(204)은 개인용 오디오 디바이스(202)에 근접한 귀의 존재 또는 부존재를 검출하기 위해 바이오메트릭 인증 알고리즘을 수행할 수 있다. 이 개념은 아래에서 더 자세하게 설명된다.
도 3은 바이오메트릭 인증 점수들의 분포를 보여주는 개략적인 그래프이다.
위에서 설명된 바와 같이, 일반적으로 바이오메트릭 인증은 바이오메트릭 입력 신호(특히, 해당 입력 신호로부터 추출된 하나 이상의 피처)와 허가된 사용자에 대해 저장된 템플릿의 비교를 포함한다. 저장된 템플릿은 통상적으로 위에서 설명된 바와 같이 "등록" 프로세스 동안 취득된다. 일부 바이오메트릭 인증 프로세스들은 또한, 특정 허가된 사용자와는 대조적으로, 바이오메트릭 입력 신호(또는 그로부터 추출된 피처들)와 전체 집단의 바이오메트릭들을 설명하는 "보편 모델(universal model)"의 비교를 포함할 수 있다. 비교 기술들의 일부 적절한 예들은 확률적 선형 판별 분석(probabilistic linear discriminant analysis)(PLDA) 및 코사인 유사성 계산을 포함한다.
바이오메트릭 인증 프로세스의 출력은 바이오메트릭 입력 신호들이 허가된 사용자의 것들일 가능성을 나타내는 점수이다. 예를 들어, 상대적으로 높은 점수는 바이오메트릭 입력 신호들이 허가된 사용자와 매치될 가능성이 상대적으로 높다는 것을 나타낼 수 있고, 상대적으로 낮은 점수는 바이오메트릭 입력 신호들이 허가된 사용자와 매치될 가능성이 상대적으로 낮다는 것을 나타낼 수 있다. 바이오메트릭 프로세서들은 바이오메트릭 점수를 임계값과 비교하여 특정 사용자를 허가된 사용자로서 인증할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 바이오메트릭 점수가 임계값을 초과하는 경우, 사용자는 인증될 수 있고, 바이오메트릭 점수가 임계값 아래로 떨어지는 경우, 사용자는 인증되지 않을 수 있다. 임계값은 일정할 수도 있고, 또는 (예를 들어, 필요한 보안 레벨의 함수로서) 달라질 수도 있다.
본 발명자들은 바이오메트릭 점수들의 분포가 단지 바이오메트릭 입력 신호가 허가된 사용자에 대응하는지 여부보다 더 많은 구별을 하기 위해 사용될 수 있고, 바이오메트릭 점수가 귀가 존재하는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다는 것을 깨달았다. 또한, 임의의 귀를 나타내는 입력 신호들의 바이오메트릭 피처들이 귀가 없음을 나타내는 입력 신호들의 바이오메트릭 피처들과 실질적으로 상이하기 때문에, 개인용 오디오 디바이스(202)에 대한 귀의 근접성에 대한 결정은 상당한 전력을 소비하지 않고도 신속하게 도달될 수 있다.
따라서, 바이오메트릭 점수들의 분포는 3개의 카테고리(300, 302, 304)로 분류될 수 있다. 카테고리(304)에서 상대적으로 높은 바이오메트릭 점수들은 허가된 사용자로부터 발생하는 바이오메트릭 입력 신호를 나타낼 수 있다(즉, 매치). 상대적으로 더 낮은 바이오메트릭 점수들(302)은 허가되지 않은 사용자로부터 발생하는 바이오메트릭 입력 신호를 나타낼 수 있다(즉, 매치되지 않음). 가장 낮은 바이오메트릭 점수들(300)은 귀에 전혀 대응하지 않는 바이오메트릭 입력 신호를 나타낼 수 있다.
3개의 카테고리를 구별하기 위해 제1 및 제2 임계값들이 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 임계값(T1)은 귀가 없음을 나타내는 바이오메트릭 점수들(300)과 임의의 귀를 나타내는 점수들(302, 304)(해당 귀가 허가된 사용자에 속하는지 여부)을 구별하는 값으로 설정될 수 있다. 제2 임계값(T2)은 허가되지 않은 귀를 나타내는 바이오메트릭 점수들(302)과 허가된 귀를 나타내는 점수들(304)을 구별하는 값으로 설정될 수 있다.
임계값들은 신경망과 같은 머신 학습 알고리즘을 사용하여 설정할 수 있다. 이러한 머신 학습 알고리즘들은 훈련 데이터가 알고리즘에 입력되는 훈련 단계의 대상이 될 수 있다. 훈련 데이터는 바이오메트릭 점수들과 (예를 들어, 인간 입력에 의해 결정되는) 위에서 식별된 3개의 카테고리 중 하나에 속하는 해당 점수들의 대응하는 카테고리화의 합을 포함할 수 있다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 머신 학습 알고리즘이 훈련 바이오메트릭 점수들을 카테고리들 중 하나로 카테고리화하기 위해 시도한 후, 카테고리화가 올바른지 여부에 따라 피드백(양수 또는 음수일 수 있음)이 제공될 수 있는 것이다. 이 피드백은 그 후 적용되는 임계값들을 조정하는 데 사용될 수 있다. 임계값들이 올바르게 훈련되면, 이들은 실제로 적용할 수 있다.
귀 공명들 및 반공명들, 이음향 방사들, 골-전도 음성 신호들 및 심박수 변동성을 포함하여 다양한 상이한 귀 바이오메트릭 피처들이 위에서 논의되었다. 바이오메트릭 점수들 및 대응하는 카테고리화들 또는 임계값들은 이러한 피처들 중 임의의 하나 이상에 기초하여 생성될 수 있다.
후자의 경우에서, 2개 이상의 귀 바이오메트릭 피처가 오디오 신호들을 카테고리화하는 데 사용되는 경우, 상이한 바이오메트릭들을 단일 프로세스로 융합하기 위해 상이한 기술들이 활용될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 임의의 특정 융합 기술로 제한되지 않는다.
점수-레벨 융합에서는, 다수의 개별 바이오메트릭 점수들을 생성하기 위해 각각의 귀 바이오메트릭에 별도의 바이오메트릭 알고리즘들이 적용된다. 그 후, 이 점수들은 통합된다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 (예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 후속적으로 스칼라 임계값과 비교되는 단일 스칼라 점수를 생성하는 것이다. 예를 들어, 코사인 유사성이 바이오메트릭 측정치와 등록되거나 또는 미리 정의된 바이오메트릭 템플릿 사이에서 계산될 수 있다. 또 다른 방법은 다수의 바이오메트릭 점수들의 벡터를 취할 수 있으며, 임계값은 그 후 다차원 공간에서 상이한 카테고리들을 구별하는 초평면(hyperplane)을 포함한다.
반대로, 결정-레벨 융합은 각각의 바이오메트릭으로부터 다수의 개별 결정들을 통합한다(즉, 각각의 바이오메트릭에 대한 별도의 바이오메트릭 점수들 및 별도의 임계값들에 기초한다). 입력 바이오메트릭 신호의 카테고리에 대한 단일의 전체적인 결정에 도달하기 위해 다수의 결정들을 결합하기 위한 상이한 규칙들이 결정될 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 시스템(400)을 도시한다.
시스템(400)은 중앙 프로세싱 유닛 또는 애플리케이션 프로세서(applications processor)(AP) 또는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있는 프로세싱 회로망(422)을 포함한다. 하나 이상의 프로세서는 메모리(424)에 저장된 데이터 및 프로그램 명령어들에 기초하여 본 명세서에서 설명되는 방법들을 수행할 수 있다. 메모리(424)는 단일 컴포넌트로서 또는 다수의 컴포넌트들로서 제공될 수도 있고, 또는 프로세싱 회로망(422)의 적어도 일부와 공동-통합될 수 있다. 특히, 본 명세서에서 설명되는 방법들은 메모리(424)에 비-일시적 형태로 저장되는 명령어들을 실행함으로써 프로세싱 회로망(422)에서 수행될 수 있으며, 프로그램 명령어들은 시스템(400) 또는 개인용 오디오 디바이스(202)의 제조 동안 또는 시스템 또는 디바이스가 사용 중인 동안 업로드에 의해 저장될 수 있다.
프로세싱 회로망(422)은 증폭기(404)에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링되는 자극 생성기 모듈(403)을 포함하고, 증폭기(404)는 차례로 라우드스피커(406)에 커플링된다.
자극 생성기 모듈(403)은 전기 여기 신호를 생성하여 증폭기(404)에 전기 여기 신호를 제공하고, 증폭기(404)는 이를 증폭하고 증폭된 신호를 라우드스피커(406)에 제공한다. 라우드스피커(406)는 사용자의 귀(또는 귀들)로 출력되는 대응하는 음향 신호를 생성한다. 음향 신호는, 예를 들어, 음파 또는 초음파일 수 있다. 음향 신호는 평탄한 주파수 스펙트럼을 가질 수 있거나, 또는 개인들 간의 양호한 구별을 허용하는 해당 주파수들이 강조되는 방식(즉, 다른 주파수들보다 높은 진폭을 갖는 방식)으로 전처리될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 음향 신호는 사용자의 귀(즉, 외이(12a) 또는 외이도(12b))의 전부 또는 일부로 출력될 수 있다. 음향 신호는 귀에서 반사되고, 반사된 신호(또는 에코 신호)는 마이크로폰(408)에 의해 검출되고 수신된다. 따라서, 반사된 신호는 개인의 귀의 특징이고 바이오메트릭으로서 사용하기에 적절한 데이터를 포함한다.
반사된 데이터 신호는 마이크로폰(408)으로부터 아날로그-디지털 변환기(analogue-to-digital converter)(ADC)(410)로 전달되며, 여기서 이는 아날로그 도메인으로부터 디지털 도메인으로 변환된다. 물론, 대안적인 실시예들에서, 마이크로폰은 디지털 마이크로폰일 수 있고, 디지털 데이터 신호를 생성할 수 있다(따라서, 디지털 도메인으로의 변환을 필요로 하지 않는다).
신호는 시간 도메인에서 마이크로폰(408)에 의해 검출된다. 그러나, 바이오메트릭 프로세스의 목적들을 위해 추출된 피처들은 (특징적인 사용자의 귀의 주파수 응답이라는 점에서) 주파수 도메인에 있을 수 있다. 따라서, 시스템(400)은 반사된 신호를 주파수 도메인으로 변환하는 푸리에 변환 모듈(412)을 포함한다. 예를 들어, 푸리에 변환 모듈(412)은 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)(FFT)을 구현할 수 있다.
변환된 신호는 그 후 바이오메트릭 프로세스(예를 들어, 바이오메트릭 등록, 바이오메트릭 인증 등)에서 사용하기 위해 변환된 신호의 하나 이상의 피처를 추출하는 피처 추출 모듈(414)로 전달된다. 예를 들어, 피처 추출 모듈(414)은 사용자의 귀의 공명 주파수를 추출할 수 있다. 예를 들어, 피처 추출 모듈(414)은 하나 이상의 멜 주파수 켑스트럼 계수(mel frequency cepstrum coefficient)를 추출할 수 있다. 대안적으로, 피처 추출 모듈은 하나 이상의 미리 결정된 주파수에서 또는 하나 이상의 주파수 범위에 걸쳐 사용자의 귀의 주파수 응답을 결정할 수 있다. 추출된 피처들은 귀의 모델에 대한 데이터에 대응할 수 있다.
추출된 피처(들)는 이들에 대해 바이오메트릭 프로세스를 수행하는 바이오메트릭 모듈(416)로 전달된다. 예를 들어, 바이오메트릭 모듈(416)은 바이오메트릭 등록을 수행할 수 있으며, 여기서는 추출된 피처들(또는 그로부터 추출된 파라미터들)이 개인의 특징인 바이오메트릭 데이터(418)의 일부로서 저장된다. 바이오메트릭 데이터(418)는 시스템 내에 또는 시스템으로부터 원격에 저장될 수 있다(그리고, 바이오메트릭 모듈(416)에 의해 안전하게 액세스 가능하다). 이러한 저장된 데이터(418)는 "이문"으로 알려져 있다. 다른 예에서, 바이오메트릭 모듈(416)은 바이오메트릭 인증을 수행하고, 하나 이상의 추출된 피처를 허가된 사용자들에 대해 저장된 이문(418)(또는 다수의 저장된 이문들)의 대응하는 피처들과 비교할 수 있다.
일부 실시예들에서, 자극 파형들은 미리 결정된 주파수 및 진폭의 톤들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 자극 생성기는, 예를 들어, 정상적인 재생 동작과 같이 라우드스피커에 음악을 적용하도록 구성 가능할 수 있고, 피처 추출 모듈은 자극 파형이 포함하는 모든 신호 성분들로부터 응답 또는 전달 함수를 추출하도록 구성 가능할 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서, 피처 추출 모듈(414)은, 예를 들어, 적용된 자극 신호의 스펙트럼을 아는 것과 같이 자극의 본질에 대한 통찰을 갖고 설계될 수 있으므로, 응답 또는 전달 함수가 적절하게 정규화될 수 있다. 다른 실시예들에서, 피처 추출 모듈(414)은 자극(예를 들어, 음악 재생)을 모니터링하고, 이에 따라 피처 추출 모듈에 자극 신호 또는 그 스펙트럼에 관한 정보를 제공하기 위한 제2 입력을 포함할 수 있어, 피처 추출 모듈(414)이 자극 파형 자극으로부터 수신된 음향 파형으로의 전달 함수를 계산할 수 있고, 이로부터 원하는 피처 파라미터들을 도출할 수 있다. 후자의 경우, 자극 신호는 또한 FFT 모듈(412)을 통해 피처 추출 모듈(414)로 전달될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 마이크로폰(408)은 골-전도 음성 신호들을 검출하도록 동작 가능할 수 있다. 이 경우, 바이오메트릭 모듈(416)에 의해 수행되는 바이오메트릭 알고리즘은 골-전도 음성 신호(즉, 마이크로폰(408)에서 검출됨)와 공기-전도 음성 신호(즉, 음성 마이크로폰에서 검출됨)가 허용 가능한 정도로 매치된다는, 즉, 대응된다는 체크를 포함할 수 있다. 이것은 개인용 오디오 디바이스(즉, 마이크로폰(408)을 포함하는 것)가 음성 마이크로폰에 말하고 있는 자와 동일한 사용자에 의해 착용되고 있다는 표시를 제공할 것이다.
따라서, 바이오메트릭 모듈(416)은 바이오메트릭 결과(428)(이는 이문의 성공적인 또는 성공적이지 못한 생성뿐만 아니라, 성공적인 또는 성공적이지 못한 인증을 포함할 수 있음)를 생성하고, 그 결과를 제어 모듈(402)에 출력한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 바이오메트릭 모듈(416)이 인-이어 검출 기능을 추가로 수행한다는 것이 위의 논의로부터 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들에 따르면, 바이오메트릭 모듈(416)은 라우드스피커(406)에 근접한 귀(임의의 귀)의 존재 또는 부존재를 나타내는 출력(426)을 추가로 생성한다. 인-이어 출력(426)은 또한 제어 모듈(402)에 제공될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들에 따른 인-이어 검출 및 귀 바이오메트릭 인증의 목적들을 위한 오디오 신호(500)의 취득 및 사용을 보여주는 개략도이다.
본 명세서에 설명된 개인용 오디오 디바이스들에 의해 취득된 오디오 신호들은 귀 바이오메트릭 피처들의 상대적으로 낮은 진폭으로 인해 본질적으로 낮은 신호 대 노이즈 비율들을 가질 수 있다. 허가된 사용자의 귀와 허가되지 않은 사용자의 귀를 신뢰성있게 구별하기 위해, 바이오메트릭 알고리즘은 상대적으로 많은 양의 데이터를 요구할 수 있다. 이는 귀 바이오메트릭 피처들이 상대적으로 낮은 진폭을 갖기 때문이기도 하지만, 귀 바이오메트릭들이 상이한 개인들 간에 약간씩만 다르기 때문이기도 하다. 따라서, 특정 바이오메트릭 입력 신호가 허가된 사용자로부터 발생한다는 필수 신뢰를 얻기 위해, 상대적으로 많은 양의 데이터가 요구될 수 있다(예를 들어, 상대적으로 오랜 시간 동안 평균화될 수 있다).
대조적으로, 임의의 귀의 존재를 나타내는 바이오메트릭 입력 신호들과 임의의 귀의 부존재를 나타내는 바이오메트릭 입력 신호들 간에는 차이들이 더 상당하다. 예를 들어, 임의의 귀의 부존재시에 취득된 오디오 신호들은 심장 박동, 공명 주파수들 또는 반공명 주파수들, 이음향 방사들 등을 갖지 않을 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들에 따른 시스템들 및 방법들은 상대적으로 적은 데이터에 기초하여 임의의 귀의 존재와 부존재를 신뢰성있게 구별할 수 있다. 즉, 본 개시내용의 실시예들에 따른 인-이어 검출은 빠르게 수행될 수 있고, 상대적으로 적은 전력을 소모할 수 있다. 실제 시스템에서, 임의의 귀의 존재 또는 부존재에 대한 결정은 5-10개의 데이터 프레임에 기초하여 신뢰성있게 취해질 수 있는 반면, 특정 귀(예를 들어, 허가된 사용자의 귀)의 존재에 대한 결정은 대략 100개의 데이터 프레임에 기초하여 신뢰성있게 취해질 수 있는 것으로 예상된다. 100Hz의 샘플 레이트를 갖는 시스템에서, 이것은 대략 1초의 데이터와 동일할 것이다. 따라서, 특정 귀의 존재를 결정하는 데 일반적으로 필요한 계산들의 대략 5-10%가 임의의 귀의 존재를 결정하는 데 필요할 수 있다.
이 개념은 도 5에 예시되어 있으며, 여기서 입력 오디오 신호(500)는 일련의 데이터 프레임들(502-n)(여기서, n은 정수)을 포함한다. 각각의 데이터 프레임은 하나 이상의 데이터 샘플을 포함할 수 있다.
세 가지 상이한 시나리오가 예시되어 있다. 각각의 경우에, 오디오 신호(500)로부터 추출된 바이오메트릭 피처들과 허가된 사용자에 대한 템플릿 또는 이문의 비교, 및 허가된 사용자의 귀가 존재할 가능성을 나타내는 바이오메트릭 점수의 생성을 포함하는 바이오메트릭 알고리즘이 오디오 신호에 기초하여 수행된다. 바이오메트릭 점수는 오디오 신호(500)의 축적된 데이터에 기초할 수 있고, 따라서, "진정한" 값을 향해 시간이 지남에 따라 진화하고 수렴할 수 있다. 바이오메트릭 알고리즘은 하나 이상의 상이한 타입의 귀 바이오메트릭 피처를 포함할 수 있으며, 후자의 경우, 위에서 설명된 바와 같이 귀 바이오메트릭 점수들 또는 결정들을 융합한다.
예시된 실시예에서, 바이오메트릭 모듈은 먼저 오디오 신호(500)가 임의의 귀의 존재를 나타내는 귀 바이오메트릭 피처들을 포함하는지 여부를 결정한다. 결정은 상대적으로 적은 데이터에 기초할 수 있다. 예시된 예에서, 바이오메트릭 모듈(416)은 단일 데이터 프레임에 기초하여 결정을 내리지만, 결정을 내리기 위해 임의의 개수의 데이터 프레임들이 사용될 수 있다. 결정은 현재 바이오메트릭 점수와 임계값(T1)의 비교를 포함할 수 있다.
시나리오 1에서, 바이오메트릭 모듈(416)은 귀가 존재하지 않는다고 결정하고, 따라서, 바이오메트릭 알고리즘은 데이터 프레임(502-1) 이후에 추가 계산들 없이 종료된다. 특히, 바이오메트릭 모듈(416)은 오디오 신호(500)가 허가된 사용자의 것들에 대응하는 귀 바이오메트릭 피처들을 포함하는지 여부를 결정하지 않는다. 물론, 알고리즘은, 예를 들어, 주기적으로 또는 일부 이벤트의 검출에 응답하여 미래에 반복될 수 있다.
시나리오 2에서, 바이오메트릭 모듈(416)은 데이터 프레임(502-1) 이후에 귀가 존재한다고 결정하고, 해당 결정에 응답하여, 귀가 허가된 사용자에게 속하는지 여부를 결정하기 위해 "전체(full)" 바이오메트릭 알고리즘을 수행한다. 이 프로세스는 상대적으로 더 많은 데이터를 필요로 할 수 있으며, 따라서, 예시된 실시예에서, 인증 결정은 데이터 프레임(502-5) 이후에만 신뢰성있게 취해질 수 있다. 시나리오 2에서, 이 결정은 부정적이다(즉, 사용자가 허가되지 않았다). 시나리오 3은 시나리오 2에 실질적으로 대응하지만, 인증 디바이스는 긍정적이다(즉, 사용자가 허가되었다). 어느 경우든, 인증 결정이 취해지는 데이터는 인-이어 검출 결정이 취해지는 데이터보다 더 많은 데이터 프레임들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 모든 데이터 프레임들에 걸쳐 평균화될 수 있다. 결정은 현재 바이오메트릭 점수와 임계값(T2)의 비교를 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법의 흐름도이다. 방법은, 예를 들어, 위에서 설명된 시스템(300)에 의해 수행될 수 있다.
단계(600)에서는, 시스템이 오디오 신호를 획득한다. 오디오 신호는, 위에서 설명된 바와 같이, 개인용 오디오 디바이스의 마이크로폰(408)에 의해 취득될 수 있다. 오디오 신호는 (예를 들어, 공명/반공명 주파수들, 이음향 방사들 등을 검출하기 위해) 음향 자극의 생성과 함께, 또는 (예를 들어, 골-전도 스피치, 심박수 변동성 등을 검출할 때) 이들 없이 획득될 수 있다.
단계(602)에서는, 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처가 오디오 신호로부터 추출된다. 이 단계는, 예를 들어, 피처 추출 모듈(414)에 의해 수행될 수 있다. 주파수 도메인의 피처들은 오디오 신호에 푸리에 변환을 적용한 후에 추출될 수 있다. 귀 바이오메트릭 피처들은 하나 이상의 공명 주파수, 하나 이상의 반공명 주파수, 이음향 방사들, 심박수 변동성 및 골-전도 음성 신호들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계(604)에서는, 단계(602)에서 추출된 바이오메트릭 피처들과 허가된 사용자에 대한 템플릿 또는 이문의 비교, 및 허가된 사용자의 귀가 존재할 가능성을 나타내는 바이오메트릭 점수의 생성을 포함하는 바이오메트릭 알고리즘이 오디오 신호에 기초하여 수행된다. 2개 이상의 타입의 귀 바이오메트릭 피처가 채택되는 이벤트에서는, 위에서 설명된 바와 같이 귀 바이오메트릭 점수들 또는 결정들을 융합하기 위해 바이오메트릭 융합 기술이 사용될 수 있다.
단계(606)에서는, 단계(604)에서 생성된 바이오메트릭 점수가 귀가 없음을 나타내는 점수들과 임의의 귀를 나타내는 점수들을 구별하는 임계값(T1)과 비교된다. 비교가 부정적인 경우, 방법은 방법이 종료되는 단계(608)로 진행한다. 대안적으로, 부정적인 인-이어 출력 신호가 생성되어, 개인용 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 부존재를 나타낼 수 있다.
단계(606)에서의 비교가 긍정적인 경우(즉, 귀가 존재하는 경우), 긍정적인 인-이어 출력 신호가 생성된다. 시스템은 다수의 상이한 방식들로 이러한 출력 신호에 응답할 수 있으며, 따라서, 일부 실시예들에서, 방법은 해당 지점에서 종료될 수 있다. 즉, 바이오메트릭 모듈(416)은 사용자의 귀에 대한 개인용 오디오 디바이스의 적용을 검출하고, 개인용 오디오 디바이스 또는 호스트 전자 디바이스는 그 일반적인 방식으로 이러한 검출에 응답한다. 예시된 실시예에서, 방법은 개인용 오디오 디바이스 및/또는 호스트 전자 디바이스가 낮은 전력 상태(예를 들어, 절전 또는 OFF 상태)로부터 "웨이크-업"되는 단계(610)로 진행한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 개인용 오디오 디바이스는, 예를 들어, 추가 입력에 대해 터치 스크린을 잠그거나, 오디오 재생의 일시 정지를 해제함으로써 또는 임의의 다른 방식으로 반응할 수 있다.
따라서, 본 개시내용의 실시예들은 바이오메트릭 프로세서 또는 모듈이 인-이어 검출 기능을 수행하기 위해 사용되는 방법들, 장치들 및 시스템들을 제공한다.
본 개시내용의 추가 실시예들에서, 방법은 단계(606)에서의 귀의 근접성의 검출에 응답하여 사용자의 바이오메트릭 인증을 수행한다. 위에서 언급된 바와 같이, 바이오메트릭 인증은 귀-근접성 검출보다 더 많은 데이터를 요구할 수 있고, 따라서, 단계(612)에서, 추가 오디오 신호 데이터가 획득된다. 예를 들어, 오디오 신호의 하나 이상의 추가 데이터 프레임이 취득될 수 있다.
단계(614)에서는, 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처가 오디오 신호 데이터(즉, 단계(600) 및/또는 단계(612)에서 취득된 오디오 신호 데이터)로부터 추출되고, 단계(616)에서는, 추출된 피처들이 허가된 사용자에 대해 저장된 템플릿 또는 이문의 것들과 매치될 가능성을 나타내는 바이오메트릭 점수가 생성된다. 단계들(614 및 616)은 실질적으로 위에서 설명된 단계들(602 및 604)에 대응할 수 있다. 단계(616)에서 바이오메트릭 점수를 생성하는 데 사용되는 피처들은 단계(602)에서 추출된 피처들뿐만 아니라 단계(614)에서 추출된 피처들을 포함할 수 있다.
단계(618)에서는, 점수가 임계값(T2)와 비교되어, 전체 집단의 귀들과 허가된 사용자의 귀를 구별한다. 임계값(T2)은 단계(606)에서 적용된 임계값(T1)과 상이하며, 입력과 저장된 템플릿 간의 매치 가능성이 증가함에 따라 바이오메트릭 점수가 증가하도록 구성되는 실시예들에서는, 임계값(T1)보다 높다.
단계(618)에서의 비교 결과가 긍정적인 경우, 방법은 사용자가 허가된 사용자로서 인증되는 단계(620)로 진행하고, 단계(618)에서의 비교 결과가 부정적인 경우, 방법은 사용자가 허가된 사용자로서 인증되지 않는 단계(622)로 진행한다. 다시 말하자면, 시스템은 임의의 방식으로 사용자의 긍정적인/부정적인 인증에 응답할 수 있다. 예를 들어, 제한된 액션이 수행될 수도 있고 또는 수행되지 않도록 방지될 수도 있고, 허가된 사용자에 특정한 설정들이 적용될 수도 있고 또는 적용되지 않을 수도 있다. 많은 상이한 가능성들이 있으며, 본 개시내용은 그 점에 제한되지 않는다.
따라서, 본 개시내용은 바이오메트릭 프로세서 또는 모듈을 사용하여 인-이어 검출을 수행하기 위한 방법들, 장치들 및 시스템들을 제공한다. 이러한 방식으로 바이오메트릭 프로세서를 재사용함으로써, 다른 방식으로 인-이어 검출에 필요한 전용 회로망이 개인용 오디오 디바이스 또는 호스트 전자 디바이스에서 모두 제외할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 스마트폰, 오디오 플레이어, 모바일 또는 셀룰러폰, 핸드셋과 같은 전자, 휴대용 및/또는 배터리 전원 구동 호스트 디바이스에서 구현될 수 있다. 실시예들은 이러한 호스트 디바이스 내에 제공된 하나 이상의 집적 회로 상에서 구현될 수 있다. 실시예들은 스마트폰, 모바일 또는 셀룰러폰, 헤드폰들, 이어폰들 등과 같이 한 사람에게 오디오 재생을 제공하도록 구성 가능한 개인용 오디오 디바이스에서 구현될 수 있다. 도 1a 내지 도 1e를 참조하도록 한다. 다시, 이러한 개인용 오디오 디바이스 내에 제공된 하나 이상의 집적 회로 상에서 실시예들이 구현될 수 있다. 또 다른 대안들에서, 실시예들은 호스트 디바이스와 개인용 오디오 디바이스의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들은 개인용 오디오 디바이스 내에 제공된 하나 이상의 집적 회로, 및 호스트 디바이스 내에 제공된 하나 이상의 집적 회로에서 구현될 수 있다.
특히, 본 개시내용의 이점을 갖는 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해, 특히 도면들과 관련하여 본 명세서에 설명된 다양한 동작들이 다른 회로망 또는 다른 하드웨어 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 주어진 방법의 각각의 동작이 수행되는 순서는 변경될 수 있으며, 본 명세서에 예시된 시스템들의 다양한 엘리먼트들이 추가, 재정렬, 결합, 생략, 수정 등이 될 수 있다. 본 개시내용은 모든 이러한 수정들 및 변경들을 포함하도록 의도되며, 따라서, 상기 설명은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
유사하게, 본 개시내용은 특정 실시예들을 참조하지만, 본 개시내용의 범위 및 적용 범위를 벗어나지 않고, 이러한 실시예들에 대해 특정 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 더욱이, 특정 실시예들과 관련하여 본 명세서에서 설명되는 문제들에 대한 임의의 이점들, 장점들 또는 솔루션들은 중요하거나, 필요하거나, 필수적인 피처 또는 엘리먼트로서 해석되도록 의도되지 않는다.
본 개시내용의 이점을 갖는 추가 실시예들 및 구현들 또한 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이며, 그러한 실시예들은 본 명세서에 포함되는 것으로 간주되어야 한다. 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는 다양한 등가의 기술들이 논의된 실시예들을 대신하여 또는 이와 함께 적용될 수 있다는 것을 인식할 것이며, 모든 이러한 등가물들은 본 개시내용에 의해 포함되는 것으로 간주되어야 한다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 위에서 설명된 장치들 및 방법들의 일부 양태들, 예를 들어, 발견 및 구성 방법들이, 예를 들어, 디스크, CD- 또는 DVD-ROM과 같은 비-휘발성 캐리어 매체, 판독 전용 메모리(펌웨어)와 같은 프로그래밍된 메모리, 또는 광학 또는 전기 신호 캐리어와 같은 데이터 캐리어 상에서 프로세서 제어 코드로서 구체화될 수 있다. 많은 애플리케이션들의 경우, 본 발명의 실시예들은 DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 상에서 구현될 것이다. 따라서, 코드는 종래의 프로그램 코드 또는 마이크로 코드 또는, 예를 들어, ASIC 또는 FPGA를 설정하거나 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 코드는 또한 재-프로그래밍 가능한 로직 게이트 어레이들과 같은 재-구성 가능한 장치를 동적으로 구성하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 유사하게, 코드는 Verilog™ 또는 VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)과 같은 하드웨어 설명 언어에 대한 코드를 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 코드는 서로 통신하는 복수의 커플링된 컴포넌트들 사이에 분산될 수 있다. 적절한 경우, 실시예들은 아날로그 하드웨어를 구성하기 위해 필드-(재)프로그래밍 가능한 아날로그 어레이 또는 유사한 디바이스 상에서 실행되는 코드를 사용하여 구현될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 모듈이라는 용어는 맞춤형 정의된 회로망과 같은 전용 하드웨어 컴포넌트에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있고/있거나, 하나 이상의 소프트웨어 프로세서에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있는 기능 유닛 또는 블록, 또는 적절한 범용 프로세서 등 상에서 실행되는 적절한 코드를 지칭하는 데 사용된다는 것에 유의하도록 한다. 모듈 자체는 다른 모듈들 또는 기능 유닛들을 포함할 수 있다. 모듈은 같은 위치에 배치될 필요가 없고 상이한 집적 회로들 상에 제공되고/되거나 상이한 프로세서들 상에서 실행될 수 있는 다수의 컴포넌트들 또는 하위-모듈들에 의해 제공될 수 있다.
상기 언급된 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시하는 것이며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 첨부된 청구 범위 또는 실시예들의 범위를 벗어나지 않고 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 점에 유의해야 한다. "포함하는(comprising)"이라는 단어는 청구항 또는 실시예에 나열된 것들 이외의 엘리먼트들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않으며, "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않고, 단일 피처 또는 다른 유닛은 청구 범위 또는 실시예들에 인용된 다수의 유닛들의 기능들을 수행할 수 있다. 청구 범위 또는 실시예들에서의 임의의 참조 번호들 또는 라벨들은 그들의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안된다.
Claims (24)
- 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템으로서,
상기 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및
귀 바이오메트릭 인증 모듈(ear biometric authentication module)
을 포함하고,
상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은,
상기 데이터 신호로부터 추출된 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처(ear biometric feature)를 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하고,
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 상기 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하도록
구성되는 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은,
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 비교에 기초하여, 상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 점수를 생성하도록 구성되고,
상기 제1 출력은 상기 점수에 기초하여 생성되는 시스템. - 제2항에 있어서, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 상기 제1 출력을 생성하기 위해 상기 점수를 제1 임계값과 비교하도록 구성되는 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀 바이오메트릭 템플릿은 상기 오디오 디바이스의 허가된 사용자에 대한 것이고, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은, 상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 상기 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재를 나타내는 제2 출력을 생성하도록 추가로 구성되는 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 임의의 귀가 상기 오디오 디바이스에 근접해 있다는 결정에 응답하여 상기 제2 출력을 생성하도록 구성되는 시스템.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은,
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 비교에 기초하여, 상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 점수를 생성하고,
상기 제1 출력을 생성하기 위해 상기 점수를 제1 임계값과 비교하고,
상기 제2 출력을 생성하기 위해 상기 점수를 제2 임계값과 비교하도록
구성되고,
상기 제2 임계값은 상기 제1 임계값과 상이한 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 신호는 복수의 데이터 프레임들을 포함하고, 각각의 데이터 프레임은 복수의 데이터 샘플들을 포함하는 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처는 다수의 데이터 프레임들에 걸쳐 평균화되는 시스템.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 출력은 제1 개수의 데이터 프레임으로부터 계산된 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처에 기초하고, 상기 귀 바이오메트릭 템플릿은 상기 오디오 디바이스의 허가된 사용자에 대한 것이고, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은, 상기 제1 개수보다 많은 제2 개수의 데이터 프레임으로부터 추출된 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 상기 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재를 나타내는 제2 출력을 생성하도록 추가로 구성되는 시스템.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처는 하나 이상의 공명 주파수, 하나 이상의 반공명 주파수(antiresonant frequency), 이음향 방사(oto-acoustic emission)들, 심박수 변동성, 골-전도 음성 신호(bone-conducted voice signal)들 중 하나 이상을 포함하는 시스템.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출된 귀 바이오메트릭 피처들은 복수의 상이한 타입들의 귀 바이오메트릭 피처를 포함하고, 상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은 상기 제1 출력을 생성하기 위해 바이오메트릭 융합 기술을 적용하도록 동작하는 시스템.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 신호는 오디오 신호인 시스템.
- 전자 디바이스로서,
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 시스템
을 포함하는 전자 디바이스. - 제13항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 오디오 디바이스인 전자 디바이스.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 상기 오디오 디바이스에 커플링되는 호스트 디바이스인 전자 디바이스.
- 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하는 방법으로서,
상기 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하는 단계;
상기 데이터 신호로부터 하나 이상의 귀 바이오메트릭 피처를 추출하는 단계;
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처를 상기 오디오 디바이스의 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿과 비교하는 단계; 및
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 상기 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 나타내는 제1 출력을 생성하는 단계
를 포함하는 방법. - 제16항에 있어서,
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 비교에 기초하여, 상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 점수를 생성하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 제1 출력은 상기 점수에 기초하여 생성되는 방법. - 제17항에 있어서, 상기 점수는 상기 제1 출력을 생성하기 위해 제1 임계값과 비교되는 방법.
- 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자에 대한 귀 바이오메트릭 템플릿의 비교에 기초하여, 상기 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재를 나타내는 제2 출력을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 제2 출력은 임의의 귀가 상기 오디오 디바이스에 근접해 있다는 결정에 응답하여 생성되는 방법.
- 오디오 디바이스에 근접한 귀의 존재를 검출하기 위한 시스템으로서,
상기 오디오 디바이스의 환경으로부터 데이터 신호를 획득하기 위한 입력; 및
귀 바이오메트릭 인증 모듈
을 포함하고,
상기 귀 바이오메트릭 인증 모듈은,
상기 데이터 신호의 제1 개수의 데이터 프레임으로부터 하나 이상의 제1 귀 바이오메트릭 피처를 추출하고,
상기 하나 이상의 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 허가된 사용자의 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 제1 점수를 계산하고,
상기 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재 또는 부존재를 결정하기 위해 상기 제1 점수를 제1 임계값과 비교하고,
상기 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재의 결정에 응답하여, 상기 데이터 신호의 제2 개수의 데이터 프레임으로부터 하나 이상의 제2 귀 바이오메트릭 피처를 추출하고 - 상기 제2 개수의 데이터 프레임은 상기 제1 개수의 데이터 프레임보다 많음 -,
상기 하나 이상의 제2 추출된 귀 바이오메트릭 피처와 상기 허가된 사용자의 귀 바이오메트릭 템플릿 사이의 거리를 나타내는 제2 점수를 계산하고,
상기 오디오 디바이스에 근접한 허가된 사용자의 귀의 존재 또는 부존재를 결정하기 위해 상기 제2 점수를 상기 제1 임계값과 상이한 제2 임계값과 비교하도록
구성되는 시스템. - 제21항에 있어서, 상기 제2 개수의 데이터 프레임은 상기 제1 개수의 데이터 프레임 및 하나 이상의 추가 데이터 프레임을 포함하는 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가 데이터 프레임은 상기 오디오 디바이스에 근접한 임의의 귀의 존재를 결정한 후에 획득되는 시스템.
- 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 추출된 귀 바이오메트릭 피처는 상기 하나 이상의 제1 추출된 귀 바이오메트릭 피처를 포함하는 시스템.
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