语音解锁系统及其方法
语音解锁系统及其方法
【专利摘要】一种语音解锁系统及其方法，通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作，用以达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果。
【专利说明】语音解锁系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种语音解锁系统及其方法，尤其涉及一种应用比对语音对设备进行解锁操作的语音解锁系统及其方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着行动装置的普及与蓬勃发展，与行动装置相关的应用犹如雨后春笋般的出现，其中又以解锁功能最受瞩目。
[0003]一般而言，传统是以按键或手指滑动方式实现解锁操作，例如:同时按压两个按键或在触控屏幕上以手指滑动的方式对锁定的屏幕、文档或应用程序进行解锁。然而，因为无法确认操作者的身份，因此具有安全性的顾虑，换而言之，上述方式皆具有无法验证操作者身份的问题。
[0004]有鉴于此，便有厂商提出以人脸识别作为解锁的方式，例如:通过摄影装置撷取人脸以进行身份验证，并且在验证通过后进行屏幕解锁。如此一来，即可提高解锁操作的安全性。不过，以此方式无法避免他人以照片欺骗验证机制，进而使得解锁操作的安全性受到质疑，而且人脸拍摄角度也会影响验证的正确性，所以在操作上仍然不够便利。另外，亦有人提出以输入密码的方式进行解锁，不过此方式无法避免密码泄露的情况，并且将大幅降低使用者在解锁过程的操作效率，故上述方式仍然无法有效解决解锁操作的安全性与便利性不佳的问题。
[0005]综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在解锁操作的安全性与便利性不佳的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决这一问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术存在的问题，本发明遂揭露一种语音解锁系统及其方法。
[0007]本发明所揭露的语音解锁系统，应用于具有显示装置的设备，此系统包含:储存模块、接收模块、处理模块、验证模块及解锁模块。其中，储存模块预先储存使用者的语音特征；接收模块用以收录使用者的语音以生成录制语音；处理模块用以解析录制语音以生成录制特征；验证模块用以将录制特征与语音特征进行比对，并在比对符合时解析录制语音得到解锁指令；解锁模块用以执行解锁指令对应的解锁操作。
[0008]至于本发明的语音解锁方法，应用于具有显示装置的设备，其步骤包括:在设备中预先存储使用者的语音特征；设备通过收音进行收录使用者的语音以生成录制语音；解析录制语音以生成录制特征；将录制特征与语音特征进行比对，在比对符合时解析录制语音得到解锁指令，并且执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0009]本发明所揭露的系统与方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明是通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0010]通过上述的技术手段，本发明可以达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明语音解锁系统的系统方块图。
[0012]图2为本发明语音解锁方法的方法流程图。
[0013]图3为应用本发明的显示装置为锁定状态的示意图。
[0014]图4为应用本发明的语音特征及录制特征的示意图。
[0015]图5为应用本发明再次收音以作为录制语音的示意图。
[0016]图6为应用本发明产生的输入区块的示意图。
[0017]主要部件附图标记:
[0018]101 显示装置
[0019]110 储存模块
[0020]120 接收模块
[0021]130 处理模块
[0022]140 验证模块
[0023]150 解锁模块
[0024]410 语音特征
[0025]420 录制特征
[0026]510 提示信息
[0027]511 录制按键
[0028]610 输入区块
[0029]611 输入元件
[0030]步骤210在该设备中预先存储至少一个使用者的语音特征
[0031]步骤220该设备进行收录使用者的语音以生成录制语音
[0032]步骤230解析该录制语音以生成录制特征
[0033]步骤240将该录制特征与所述语音特征进行比对，在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令，并且执行该解锁指令对应的解锁操作
[0034]步骤241在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和多个预先储存的预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息
[0035]步骤242当该解锁指令包含的解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备显示装置的锁定状态切换为未锁定状态
[0036]步骤243当该解锁指令包含的解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径时，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态
[0037]步骤250预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音
【具体实施方式】[0038]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，由此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0039]在说明本发明所揭露的语音解锁系统及其方法之前，先对本发明所自行定义的名词作说明，本发明所述的语音特征及录制特征是指将声音信号进行解析后所撷取出的特征，如:音量、音高、音色……等等，其中语音特征预先储存在设备中，且亦可储存不同使用者的语音特征；录制特征则是通过解析录制语音后所产生，其特征的产生方式与语音特征的产生方式相同，通过比对语音特征及录制特征能够识别使用者的身份。在实际实施上，亦可利用梅尔频率倒谱系数(Mel-frequency cepstrum coefficient, MFCC)作为特征以进行语音比对的判断，由于解析声音信号产生特征的方式为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0040]以下结合附图对本发明语音解锁系统及其方法作进一步说明，请参照图1，图1为本发明语音解锁系统的系统方块图，应用在具有显示装置101的设备，此系统包含:储存模块110、接收模块120、处理模块130、验证模块140及解锁模块150。其中，储存模块110用以预先储存使用者的语音特征，在实际实施上，可在同一设备中储存不同使用者的语音特征，以便根据不同使用者的身份执行相应的解锁指令来进行对应解锁操作。由于语音特征在前面自行定义的名词中已经作详细说明，故在此不再多作赘述。在实际实施上，解锁指令可包含解锁对象，此解锁对象可为锁定状态的显示装置101，或是记录有文档或应用程序的名称或路径，以便通过名称或路径执行解锁指令。举例来说，假设执行的解锁指令所包含的解锁对象为锁定状态的显示装置101，则此解锁指令所对应的解锁操作会将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态；假设执行的解锁指令所包含的解锁对象记录为“c:\dd.txt”时，其对应的解锁操作是将此路径的文档“dd.txt”的锁定状态切换为开启状态；假设解锁对象记录为“c:\lock.exe”，则代表将此路径的应用程序“lock, exe”由锁定状态切换为开启状态。至于所谓的由锁定状态切换为开启状态，也就是允许使用者继续对文档或应用程序进行读取或执行，由于将文档或应用程序从锁定状态切换为开启状态为现有技术，故在此将不再多作赘述。
[0041]接收模块120用以通过收音装置，如:麦克风，收录使用者的语音以生成录制语音。在实际实施上，接收模块120可在显示装置101、文档或应用程序为锁定状态时才收录使用者的语音，所述显示装置101为锁定状态是指仅允许使用者进行将锁定状态切换为未锁定状态的操作，而不回应此操作以外的其他操作。
[0042]处理模块130用以解析接收模块120所生成的录制语音并生成录制特征，此录制特征如同储存模块110中的语音特征可记录有音量、音高、音色……等等参数，或是为梅尔频率倒谱系数。在实际实施上，处理模块130还可包含对录制语音进行数位化、去噪、……等音频处理以便生成录制特征。由于解析录制语音以生成录制特征的技术为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0043]验证模块140用以将录制特征与储存模块110的语音特征进行比对，也就是识别使用者的身份是否为合法使用者，并且在比对符合时，解析录制语音以得到解锁指令，此处所指的解析录制语音是对录制语音进行语音辨识处理，以便得到能够被设备执行的解锁指令而进行对应的解锁操作，例如:当录制语音为中文语音“解锁”时，经过语音辨识后即产生设备能够执行的解锁指令“Unlock”来进行相应的解锁操作，如:将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态，或是将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。另外，如果比对后所有录制特征皆不符合时，可产生提示信息并显示在显示装置101上。在实际实施上，验证模块140还可以预先设置一个验证码，并且在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收使用者输入的字串作为键入码，接着，将键入码与验证码进行比对后，在比对不符时通过扬声器播放警示语音。另外，验证模块140也可在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，关闭此具有显示装置101的设备(即切断电源)。
[0044]解锁模块150用以执行解锁指令对应的解锁操作，例如:将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态；将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。至此即完成显示装置101、文档或应用程序的解锁操作。然而，假设验证模块140在比对时无法找到符合的语音特征时，可产生提示信息供使用者浏览，并且由解锁模块150触发接收模块120再次收录使用者的语音以作为录制语音，此录制语音同样亦会经由处理模块130解析生成录制特征，以及经由验证模块140进行比对。
[0045]特别要说明的是，设备中的储存模块101可预先存储有多个预置指令，在解锁模块150执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，先比对所述解锁指令和所述预置指令是否符合，并且在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生指令提示信息以显示在显示装置101。举例来说，假设预先储存有三个预置指令分别为及“C”，当验证模块140解析录制语音所得到的解锁指令为“C”时，则执行解锁指令“C”对应的解锁操作；当验证模块140解析录制语音所得到的解锁指令为“D”时，由于与所有预置指令不相符，所以产生指令提示信息，如:“查无该指令”，并且将此指令提示信息显示在显示装置101。
[0046]接着，请参照图2，图2为本发明语音解锁方法的方法流程图，其步骤包括:在设备中预先存储使用者的语音特征(步骤210);设备通过收音进行收录使用者的语音以生成录制语音(步骤220);解析录制语音以生成录制特征(步骤230);将录制特征与语音特征进行比对，在比对符合时解析录制语音得到解锁指令，并且执行此解锁指令对应的解锁操作(步骤240)。通过上述步骤，即可通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0047]在实际实施上，进行步骤240时，还可在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和多个预先储存的预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息(步骤241);当解锁指令包含的解锁对象为锁定状态的显示装置101时，此解锁指令对应的解锁操作为将设备的显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态(步骤242);以及当解锁指令包含的解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径时，此解锁指令对应的解锁操作为将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态(步骤243)。另外，在步骤240之后，还可在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将此键入码与预设的验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音(步骤250)。所述预设的验证码及预设次数可由使用者自行预先设定，而警示语音则可通过扬声器或喇叭进行播放。
[0048]以下结合图3至图6以实施例的方式进行如下说明，请先参照图3，图3为应用本发明的显示装置为锁定状态的示意图。当显示装置101为锁定状态时，可显示文字，如:“屏幕已锁定，录制语音中……”。此时，接收模块120持续通过收音装置(图中未示出)进行收音，并且可根据音量变化感测到使用者发出语音时再进行录制以生成录制语音，以及在收音时过滤背景声音。接着，处理模块130解析此录制语音的音量、音高、音色……等参数并进行记录以生成录制特征，稍后将结合【专利附图】
【附图说明】语音特征及录制特征的生成方式。
[0049]接下来，验证模块140在录制特征生成后，会将此录制特征与储存模块110中的所有语音特征进行比对，并且在比对符合时，解析录制语音以得到解锁指令，然后由解锁模块150执行此解锁指令对应的解锁操作，以便将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态。至此即完成显示装置101的解锁操作。
[0050]如图4所示意，图4为应用本发明的语音特征及录制特征的示意图。前面提到，储存模块110储存有语音特征；处理模块130能够生成录制特征。在实际实施上，可如图4所示意以频谱的方式记录语音特征410及录制特征420，不过，虽然是以频谱的方式记录但实际储存的方式仍然是二进制的数位文档。在比对录制特征与语音特征后，倘若比对符合则代表使用者为合法身份，可以使用此设备进行解锁操作，因此，将解析录制语音以得到解锁指令，如:“Unlock”，以便解锁模块150执行此解锁指令将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态，或是将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。至于验证模块140比对录制特征及语音特征的方式则可根据现有的频谱分析及频率倒谱(cepstrum)分析的方式进行语音比对的处理，在此不再多作赘述。
[0051]请参照图5，图5为应用本发明再次收音以作为录制语音的示意图。前面提到，验证模块140在比对过程中找不到符合的语音特征时，可产生提示信息并显示于显示装置101，如图5所示意的提示信息510。在实际实施上，此提示信息510可包含录制按键511，允许使用者通过点选此录制按键511控制收音装置(图中未示出)的开启与关闭。当使用者点选录制按键511后，收音装置开始收音并且进行录制直到使用者再次点选录制按键511时停止收音及录制，并且将开始收音至停止收音期间所录制的内容作为录制语音。另外，在实际实施上，验证模块140亦可直接在提示信息510产生的次数(也就是录制特征与所有语音特征比对不符的次数)大于预设次数时，关闭此具有显示装置101的设备的电源。
[0052]如图6所示意，图6为应用本发明产生的输入区块的示意图。前面提到，当提示信息510产生的次数大于预设次数时,验证模块140可如图6所不意产生输入区块610,此输入区块610提供输入元件611供使用者键入字串，并且在使用者完成键入后输入区块610接收此字串作为键入码。此时，验证模块140会将键入码与预设的验证码进行比对，当比对不符时通过扬声器或喇叭(图中未示出)播放警示语音以进行示警。
[0053]综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作，通过这一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果。
[0054]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作一些更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所限定的内容为准。
【权利要求】
1.一种语音解锁系统，其特征在于，应用于具有显示装置的设备，该系统包含: 储存模块，用以预先储存至少一个使用者的语音特征； 接收模块，用以收录使用者的语音以生成录制语音； 处理模块，用以解析该录制语音以生成录制特征； 验证模块，用以将该录制特征与所述语音特征进行比对，并在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令 '及 解锁模块，用以执行该解锁指令对应的解锁操作。
2.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该解锁指令包含解锁对象，该解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备的显示装置的锁定状态切换为未锁定状态。
3.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该解锁指令包含至少一个解锁对象，该解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。
4.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该储存模块预先储存有多个预置指令，在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和所述预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息。
5.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该验证模块还包含预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音。
6.一种语音解锁方法，其特征在于，应用于具有显示装置的设备，其步骤包括: 在该设备中预先存储至少一个使用者的语音特征； 该设备进行收录使用者的语音以生成录制语音； 解析该录制语音以生成录制特征；及 将该录制特征与所述语音特征进行比对，在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令，并且执行该解锁指令对应的解锁操作。
7.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该解锁指令包含解锁对象，该解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备显示装置的锁定状态切换为未锁定状态。
8.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该解锁指令包含至少一个解锁对象，该解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。
9.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，设备中预先存储有多个预置指令，在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和所述预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息。
10.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该方法还包含预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音的步骤。
【文档编号】G10L15/02GK103680504SQ201210349570
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月18日 优先权日:2012年9月18日
【发明者】谢天 申请人:英业达科技有限公司, 英业达股份有限公司
【专利摘要】一种语音解锁系统及其方法，通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作，用以达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果。
【专利说明】语音解锁系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种语音解锁系统及其方法，尤其涉及一种应用比对语音对设备进行解锁操作的语音解锁系统及其方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着行动装置的普及与蓬勃发展，与行动装置相关的应用犹如雨后春笋般的出现，其中又以解锁功能最受瞩目。
[0003]一般而言，传统是以按键或手指滑动方式实现解锁操作，例如:同时按压两个按键或在触控屏幕上以手指滑动的方式对锁定的屏幕、文档或应用程序进行解锁。然而，因为无法确认操作者的身份，因此具有安全性的顾虑，换而言之，上述方式皆具有无法验证操作者身份的问题。
[0004]有鉴于此，便有厂商提出以人脸识别作为解锁的方式，例如:通过摄影装置撷取人脸以进行身份验证，并且在验证通过后进行屏幕解锁。如此一来，即可提高解锁操作的安全性。不过，以此方式无法避免他人以照片欺骗验证机制，进而使得解锁操作的安全性受到质疑，而且人脸拍摄角度也会影响验证的正确性，所以在操作上仍然不够便利。另外，亦有人提出以输入密码的方式进行解锁，不过此方式无法避免密码泄露的情况，并且将大幅降低使用者在解锁过程的操作效率，故上述方式仍然无法有效解决解锁操作的安全性与便利性不佳的问题。
[0005]综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在解锁操作的安全性与便利性不佳的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决这一问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术存在的问题，本发明遂揭露一种语音解锁系统及其方法。
[0007]本发明所揭露的语音解锁系统，应用于具有显示装置的设备，此系统包含:储存模块、接收模块、处理模块、验证模块及解锁模块。其中，储存模块预先储存使用者的语音特征；接收模块用以收录使用者的语音以生成录制语音；处理模块用以解析录制语音以生成录制特征；验证模块用以将录制特征与语音特征进行比对，并在比对符合时解析录制语音得到解锁指令；解锁模块用以执行解锁指令对应的解锁操作。
[0008]至于本发明的语音解锁方法，应用于具有显示装置的设备，其步骤包括:在设备中预先存储使用者的语音特征；设备通过收音进行收录使用者的语音以生成录制语音；解析录制语音以生成录制特征；将录制特征与语音特征进行比对，在比对符合时解析录制语音得到解锁指令，并且执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0009]本发明所揭露的系统与方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明是通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0010]通过上述的技术手段，本发明可以达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明语音解锁系统的系统方块图。
[0012]图2为本发明语音解锁方法的方法流程图。
[0013]图3为应用本发明的显示装置为锁定状态的示意图。
[0014]图4为应用本发明的语音特征及录制特征的示意图。
[0015]图5为应用本发明再次收音以作为录制语音的示意图。
[0016]图6为应用本发明产生的输入区块的示意图。
[0017]主要部件附图标记:
[0018]101 显示装置
[0019]110 储存模块
[0020]120 接收模块
[0021]130 处理模块
[0022]140 验证模块
[0023]150 解锁模块
[0024]410 语音特征
[0025]420 录制特征
[0026]510 提示信息
[0027]511 录制按键
[0028]610 输入区块
[0029]611 输入元件
[0030]步骤210在该设备中预先存储至少一个使用者的语音特征
[0031]步骤220该设备进行收录使用者的语音以生成录制语音
[0032]步骤230解析该录制语音以生成录制特征
[0033]步骤240将该录制特征与所述语音特征进行比对，在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令，并且执行该解锁指令对应的解锁操作
[0034]步骤241在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和多个预先储存的预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息
[0035]步骤242当该解锁指令包含的解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备显示装置的锁定状态切换为未锁定状态
[0036]步骤243当该解锁指令包含的解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径时，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态
[0037]步骤250预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音
【具体实施方式】[0038]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，由此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0039]在说明本发明所揭露的语音解锁系统及其方法之前，先对本发明所自行定义的名词作说明，本发明所述的语音特征及录制特征是指将声音信号进行解析后所撷取出的特征，如:音量、音高、音色……等等，其中语音特征预先储存在设备中，且亦可储存不同使用者的语音特征；录制特征则是通过解析录制语音后所产生，其特征的产生方式与语音特征的产生方式相同，通过比对语音特征及录制特征能够识别使用者的身份。在实际实施上，亦可利用梅尔频率倒谱系数(Mel-frequency cepstrum coefficient, MFCC)作为特征以进行语音比对的判断，由于解析声音信号产生特征的方式为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0040]以下结合附图对本发明语音解锁系统及其方法作进一步说明，请参照图1，图1为本发明语音解锁系统的系统方块图，应用在具有显示装置101的设备，此系统包含:储存模块110、接收模块120、处理模块130、验证模块140及解锁模块150。其中，储存模块110用以预先储存使用者的语音特征，在实际实施上，可在同一设备中储存不同使用者的语音特征，以便根据不同使用者的身份执行相应的解锁指令来进行对应解锁操作。由于语音特征在前面自行定义的名词中已经作详细说明，故在此不再多作赘述。在实际实施上，解锁指令可包含解锁对象，此解锁对象可为锁定状态的显示装置101，或是记录有文档或应用程序的名称或路径，以便通过名称或路径执行解锁指令。举例来说，假设执行的解锁指令所包含的解锁对象为锁定状态的显示装置101，则此解锁指令所对应的解锁操作会将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态；假设执行的解锁指令所包含的解锁对象记录为“c:\dd.txt”时，其对应的解锁操作是将此路径的文档“dd.txt”的锁定状态切换为开启状态；假设解锁对象记录为“c:\lock.exe”，则代表将此路径的应用程序“lock, exe”由锁定状态切换为开启状态。至于所谓的由锁定状态切换为开启状态，也就是允许使用者继续对文档或应用程序进行读取或执行，由于将文档或应用程序从锁定状态切换为开启状态为现有技术，故在此将不再多作赘述。
[0041]接收模块120用以通过收音装置，如:麦克风，收录使用者的语音以生成录制语音。在实际实施上，接收模块120可在显示装置101、文档或应用程序为锁定状态时才收录使用者的语音，所述显示装置101为锁定状态是指仅允许使用者进行将锁定状态切换为未锁定状态的操作，而不回应此操作以外的其他操作。
[0042]处理模块130用以解析接收模块120所生成的录制语音并生成录制特征，此录制特征如同储存模块110中的语音特征可记录有音量、音高、音色……等等参数，或是为梅尔频率倒谱系数。在实际实施上，处理模块130还可包含对录制语音进行数位化、去噪、……等音频处理以便生成录制特征。由于解析录制语音以生成录制特征的技术为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0043]验证模块140用以将录制特征与储存模块110的语音特征进行比对，也就是识别使用者的身份是否为合法使用者，并且在比对符合时，解析录制语音以得到解锁指令，此处所指的解析录制语音是对录制语音进行语音辨识处理，以便得到能够被设备执行的解锁指令而进行对应的解锁操作，例如:当录制语音为中文语音“解锁”时，经过语音辨识后即产生设备能够执行的解锁指令“Unlock”来进行相应的解锁操作，如:将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态，或是将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。另外，如果比对后所有录制特征皆不符合时，可产生提示信息并显示在显示装置101上。在实际实施上，验证模块140还可以预先设置一个验证码，并且在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收使用者输入的字串作为键入码，接着，将键入码与验证码进行比对后，在比对不符时通过扬声器播放警示语音。另外，验证模块140也可在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，关闭此具有显示装置101的设备(即切断电源)。
[0044]解锁模块150用以执行解锁指令对应的解锁操作，例如:将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态；将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。至此即完成显示装置101、文档或应用程序的解锁操作。然而，假设验证模块140在比对时无法找到符合的语音特征时，可产生提示信息供使用者浏览，并且由解锁模块150触发接收模块120再次收录使用者的语音以作为录制语音，此录制语音同样亦会经由处理模块130解析生成录制特征，以及经由验证模块140进行比对。
[0045]特别要说明的是，设备中的储存模块101可预先存储有多个预置指令，在解锁模块150执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，先比对所述解锁指令和所述预置指令是否符合，并且在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生指令提示信息以显示在显示装置101。举例来说，假设预先储存有三个预置指令分别为及“C”，当验证模块140解析录制语音所得到的解锁指令为“C”时，则执行解锁指令“C”对应的解锁操作；当验证模块140解析录制语音所得到的解锁指令为“D”时，由于与所有预置指令不相符，所以产生指令提示信息，如:“查无该指令”，并且将此指令提示信息显示在显示装置101。
[0046]接着，请参照图2，图2为本发明语音解锁方法的方法流程图，其步骤包括:在设备中预先存储使用者的语音特征(步骤210);设备通过收音进行收录使用者的语音以生成录制语音(步骤220);解析录制语音以生成录制特征(步骤230);将录制特征与语音特征进行比对，在比对符合时解析录制语音得到解锁指令，并且执行此解锁指令对应的解锁操作(步骤240)。通过上述步骤，即可通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作。
[0047]在实际实施上，进行步骤240时，还可在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和多个预先储存的预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息(步骤241);当解锁指令包含的解锁对象为锁定状态的显示装置101时，此解锁指令对应的解锁操作为将设备的显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态(步骤242);以及当解锁指令包含的解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径时，此解锁指令对应的解锁操作为将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态(步骤243)。另外，在步骤240之后，还可在录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将此键入码与预设的验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音(步骤250)。所述预设的验证码及预设次数可由使用者自行预先设定，而警示语音则可通过扬声器或喇叭进行播放。
[0048]以下结合图3至图6以实施例的方式进行如下说明，请先参照图3，图3为应用本发明的显示装置为锁定状态的示意图。当显示装置101为锁定状态时，可显示文字，如:“屏幕已锁定，录制语音中……”。此时，接收模块120持续通过收音装置(图中未示出)进行收音，并且可根据音量变化感测到使用者发出语音时再进行录制以生成录制语音，以及在收音时过滤背景声音。接着，处理模块130解析此录制语音的音量、音高、音色……等参数并进行记录以生成录制特征，稍后将结合【专利附图】
【附图说明】语音特征及录制特征的生成方式。
[0049]接下来，验证模块140在录制特征生成后，会将此录制特征与储存模块110中的所有语音特征进行比对，并且在比对符合时，解析录制语音以得到解锁指令，然后由解锁模块150执行此解锁指令对应的解锁操作，以便将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态。至此即完成显示装置101的解锁操作。
[0050]如图4所示意，图4为应用本发明的语音特征及录制特征的示意图。前面提到，储存模块110储存有语音特征；处理模块130能够生成录制特征。在实际实施上，可如图4所示意以频谱的方式记录语音特征410及录制特征420，不过，虽然是以频谱的方式记录但实际储存的方式仍然是二进制的数位文档。在比对录制特征与语音特征后，倘若比对符合则代表使用者为合法身份，可以使用此设备进行解锁操作，因此，将解析录制语音以得到解锁指令，如:“Unlock”，以便解锁模块150执行此解锁指令将显示装置101的锁定状态切换为未锁定状态，或是将文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。至于验证模块140比对录制特征及语音特征的方式则可根据现有的频谱分析及频率倒谱(cepstrum)分析的方式进行语音比对的处理，在此不再多作赘述。
[0051]请参照图5，图5为应用本发明再次收音以作为录制语音的示意图。前面提到，验证模块140在比对过程中找不到符合的语音特征时，可产生提示信息并显示于显示装置101，如图5所示意的提示信息510。在实际实施上，此提示信息510可包含录制按键511，允许使用者通过点选此录制按键511控制收音装置(图中未示出)的开启与关闭。当使用者点选录制按键511后，收音装置开始收音并且进行录制直到使用者再次点选录制按键511时停止收音及录制，并且将开始收音至停止收音期间所录制的内容作为录制语音。另外，在实际实施上，验证模块140亦可直接在提示信息510产生的次数(也就是录制特征与所有语音特征比对不符的次数)大于预设次数时，关闭此具有显示装置101的设备的电源。
[0052]如图6所示意，图6为应用本发明产生的输入区块的示意图。前面提到，当提示信息510产生的次数大于预设次数时,验证模块140可如图6所不意产生输入区块610,此输入区块610提供输入元件611供使用者键入字串，并且在使用者完成键入后输入区块610接收此字串作为键入码。此时，验证模块140会将键入码与预设的验证码进行比对，当比对不符时通过扬声器或喇叭(图中未示出)播放警示语音以进行示警。
[0053]综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过接收录制语音并解析录制语音以产生录制特征，接着比对录制特征与语音特征并在比对符合时解析录制语音以得到解锁指令，以及执行此解锁指令对应的解锁操作，通过这一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成提高解锁操作的安全性与便利性的技术效果。
[0054]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作一些更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所限定的内容为准。
【权利要求】
1.一种语音解锁系统，其特征在于，应用于具有显示装置的设备，该系统包含: 储存模块，用以预先储存至少一个使用者的语音特征； 接收模块，用以收录使用者的语音以生成录制语音； 处理模块，用以解析该录制语音以生成录制特征； 验证模块，用以将该录制特征与所述语音特征进行比对，并在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令 '及 解锁模块，用以执行该解锁指令对应的解锁操作。
2.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该解锁指令包含解锁对象，该解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备的显示装置的锁定状态切换为未锁定状态。
3.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该解锁指令包含至少一个解锁对象，该解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。
4.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该储存模块预先储存有多个预置指令，在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和所述预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息。
5.如权利要求1所述的语音解锁系统，其特征在于，该验证模块还包含预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音。
6.一种语音解锁方法，其特征在于，应用于具有显示装置的设备，其步骤包括: 在该设备中预先存储至少一个使用者的语音特征； 该设备进行收录使用者的语音以生成录制语音； 解析该录制语音以生成录制特征；及 将该录制特征与所述语音特征进行比对，在比对符合时解析该录制语音得到解锁指令，并且执行该解锁指令对应的解锁操作。
7.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该解锁指令包含解锁对象，该解锁对象为锁定状态的该显示装置，该解锁指令对应的解锁操作为将该设备显示装置的锁定状态切换为未锁定状态。
8.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该解锁指令包含至少一个解锁对象，该解锁对象记录有文档或应用程序的名称或路径，该解锁指令对应的解锁操作为将该文档或应用程序的锁定状态切换为开启状态。
9.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，设备中预先存储有多个预置指令，在执行所述解锁指令对应的解锁操作之前，比对所述解锁指令和所述预置指令，在符合时执行所述解锁指令对应的解锁操作，在不符合时产生并显示指令提示信息。
10.如权利要求6所述的语音解锁方法，其特征在于，该方法还包含预设验证码，并且在该录制特征与所有语音特征比对不符的次数大于预设次数时，产生输入区块以接收键入码，以及将该键入码与该验证码进行比对，当比对不符时播放警示语音的步骤。
【文档编号】G10L15/02GK103680504SQ201210349570
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月18日 优先权日:2012年9月18日
【发明者】谢天 申请人:英业达科技有限公司, 英业达股份有限公司
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