一种音频解锁方法及装置与流程

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种音频解锁方法及装置。

背景技术：

随着技术的不断进步和安全意识的不断提高，人们对于个人隐私的保护已经愈发看重。移动终端设备作为大量个人信息的存储设备，对其安全性的保障已被广大用户重点关注，应运而生的诸如指纹识别、眼纹识别以及声纹识别等安全技术都不断在提高以求达到更佳的效果。

利用个人声纹技术来解锁移动终端设备已基本普及，声纹因为其特殊性很难被破译并制造，同时用户只要定期修改声纹识别时使用的关键字，就可以进一步提升其安全性。然而当用户通过读关键字解锁时，由于声音本身的特性会向四周传播，可以很容易的被他人知道。别有用心之人通过高保真麦克风采取定向录音的方式，在用户朗读关键字时录取其声音，采用录制声音回放，进而解锁的方式令声纹系统的安全性大大降低。

技术实现要素：

本发明提供一种音频解锁方法及装置，解决现有音频解锁方案安全性不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:

一种音频解锁方法，包括：采集音频信号；从所述音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号；当所述第一音频信号与预设的校验音频信号相匹配，且第二音频信号与预设的解锁音频信号相匹配，则解锁。

在一些实施例中，所述第一音频信号、第二音频信号为不同频段，从所述音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号包括：根据预设的频段范围对所述音频信号进行滤波处理，提取所述音频信号中的所述第一音频信号或第二音频信号，所述音频信号中的其他部分作为所述第二音频信号或第一音频信号。

在一些实施例中，如果分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号的以下特征信息中的至少一个相匹配，则认为两者相匹配：播放起始时间点、频率、承载内容、旋律、节奏、音色。

在一些实施例中，所述预设的校验音频信号中的至少一个特征信息是随机产生的信息。

在一些实施例中，所述预设的校验音频信号为：所述采集音频信号的过程中，自身播放或授权外部设备播放的校验音频信号。

一种音频解锁装置，包括：采集模块，用于采集音频信号；分离模块，用于从所述采集模块采集的音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号；解锁处理模块，用于当所述分离模块分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号相匹配，且第二音频信号与预设的解锁音频信号相匹配，则解锁。

在一些实施例中，所述分离模块包括：滤波模块，用于根据预设的频段范围对所述音频信号进行滤波处理，提取所述音频信号中的所述第一音频信号或第二音频信号，所述音频信号中的其他部分作为所述第二音频信号或第一音频信号；所述第一音频信号、第二音频信号为不同频段。

在一些实施例中，所述解锁处理模块包括第一匹配模块，用于如果分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号的以下特征信息中的至少一个相匹配，则认为两者相匹配：播放起始时间点、频率、承载内容、旋律、节奏、音色。

在一些实施例中，上述音频解锁装置还包括：

放音模块，用于所述采集模块采集音频信号的过程中，播放校验音频信号，作为所述预设的校验音频信号；

和/或控制模块，用于所述采集模块采集音频信号的过程中，授权外部设备播放校验音频信号，作为所述预设的校验音频信号。

在一些实施例中，上述音频解锁装置还包括：生成模块，用于生成一随机信息；编码模块，用于根据预设编码规则对所述随机信息进行编码；转换模块，用于对编码后的内容按照预设频率转换成所述校验音频信号，将所述校验音频信号传输至所述放音模块。

本发明中，从采集到的音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号，将第一音频信号与预设的校验音频信号进行匹配，将第二音频信号与预设的解锁音频信号进行匹配，两个匹配结果均通过时，才进行解锁，本发明在进行音频解锁时通过匹配特定音频信号的方式来提升音频解锁的安全性。该预设的校验音频信号可以是在采集音频信号的过程中，设备本身或授权的外部设备播放的校验音频信号，使得采集到的音频信号中含有该校验音频信号，当别有用心之人采用录制声音回放的方式进行解锁时，会因为从采集的音频信号中分离出的第一音频信号与采集该音频信号过程中播放的校验音频信号不匹配，而解锁失败，使得安全性大大提升。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的音频解锁方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供的音频解锁装置的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种思路，在进行音频解锁时通过匹配特定音频信号的方式来 提升音频解锁的安全性。

下面通过具体实施例对本发明的构思进一步详细说明。

如图1所示，为本发明一实施例提供的音频解锁方法的流程图，主要包括以下步骤：

S101、采集音频信号。

优选的，采集音频信号的过程中，设备本身或授权外部设备播放校验音频信号，播放的校验音频信号作为预设的校验音频信号。不论是设备本身播放校验音频信号，还是授权外部设备播放校验音频信号，在播放该校验音频信号之前，都需要先生成校验音频信号。

优选的，每一次采集过程中，所播放的校验音频信号不同，使得每一次采集过程中所播放的校验音频信号具有唯一性。

该校验音频信号具有以下特征信息：播放起始时间点、频率、承载内容、旋律、节奏、音色等。任一个特征信息的不同，都表示对应的校验音频信号不同。优选的，每一次采集过程中，所播放的校验音频信号的以上特征信息中的至少一个是随机产生的，来保证每一次采集过程中所播放的校验音频信号具有唯一性。

在一些实施例中，若采用人声来解锁，为了区分人声和校验音频信号，校验音频信号的频率采用推送能力较强，且人声不易达到的频段为佳。人声的频率通常在1000hz至2000hz，校验音频信号的频率可以在1000hz以下，或2000hz以上，例如采用10khz、15khz，可以获得较为清楚地信号，同时又与人声区分开来。当然，若采用动物声、水流声等来代替人声来解锁，那么，优选的，校验音频信号的频率采用这些声音达不到的频段。

作为一种实施例，假设每一次播放的校验音频信号的承载内容是随机产生 的，而播放起始时间点和频率是固定的，则可通过以下步骤生成具有唯一性的校验音频信号：生成一随机信息，根据预设编码规则对所述随机信息进行编码，对编码后的内容按照固定频率转换成校验音频信号，之后再在固定的时起始时间点(比如与音频信号的采集起始时间点相同，或延后固定时间段)播放该校验音频信号。其中，编码规则包括但不局限于摩斯密码规则，例如，生成一随机信息：GG，根据摩斯密码规则，将GG转换成“--.--.”，再采用10khz调频生成校验音频信号。

作为另一种实施例，假设每一次播放的校验音频信号的承载内容和频率是随机产生的，而播放起始时间点是固定的，则可通过以下步骤生成具有唯一性的校验音频信号：生成一随机信息；根据预设编码规则对所述随机信息进行编码；在预设的频率范围中随机确定一频率，对编码后的内容按照该频率转换成校验音频信号，之后再在固定的时起始时间点播放该校验音频信号。

作为另一种实施例，假设每一次播放的校验音频信号的承载内容、频率和播放起始时间点都是随机产生的，则可通过以下步骤生成具有唯一性的校验音频信号：生成一随机信息；根据预设编码规则对所述随机信息进行编码；在预设的频率范围中随机确定一频率，对编码后的内容按照该频率转换成校验音频信号，之后在音频信号的采集过程中随机的一个时间点开始播放该校验音频信号。

S102、从采集到的所述音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号。

第一音频信号是用于与预设的校验音频信号进行匹配的，预设的校验音频信号包括但不局限于：采集所述音频信号过程中自身或授权外部设备播放的校验音频信号、仅存储不播放的校验音频信号；第二音频信号是用于与预设的解锁音频信号进行匹配的。第二音频信号包括但不局限于人声、动物声、水流声 等。优选的，第一音频信号的频率与第二音频信号的频率不同。

具体分离方式包括但不局限于以下所列举的：

根据预设的频段范围对所述音频信号进行滤波处理，提取所述音频信号中的所述第一音频信号或第二音频信号，所述音频信号中的其他部分作为所述第二音频信号或第一音频信号。

在一些实施例中，假设预设的校验音频信号的频率范围为10khz至15khz，那么在步骤S102中，可以按照这个频率范围提取音频信号中属于这个频段的信号作为第一音频信号，其他频段的作为第二音频信号。

S103、当分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号相匹配，且第二音频信号与预设的解锁音频信号相匹配，则解锁。

其中，第一音频信号与预设的校验音频信号相匹配是指，上述特征信息中的至少一个相匹配。为了提升安全性，优选的，播放起始时间点、频率和承载内容三个均匹配时，才认为第一音频信号与校验音频信号相匹配。若别有用心之人采用录制声音回放的方式进行解锁，由于录制时也存在校验音频信号的播放，因此录制的声音中含有在录制时间点播放的一校验音频信号，当采用该录制的声音进行解锁时，采集到的音频信号中含有在录制时间点播放的该校验音频信号，该校验音频信号与采集该音频信号过程中播放的校验音频信号不匹配，因此解锁失败，使得安全性大大提升。

第二音频信号与预设的解锁音频信号相匹配是指，频率、承载内容、旋律、节奏、音色中的至少一个相匹配。以人声为例，承载内容可以是人说的话中的关键字或关键词。

第一音频信号与校验音频信号不匹配，或者第二音频信号与预设的解锁音频信号不匹配时，则禁止解锁，可以提示用户解锁失败。

校验音频信号可包括一个或一个以上的音频信号，当包括一个以上的音频信号时，这些音频信号的特征信息可以不同，比如多频率、多音源的方式，进一步提升安全性。

图2为本发明一实施例提供的音频解锁装置的示意图，音频解锁装置包括：

采集模块21，用于采集音频信号；采集模块例如可以是麦克风。

分离模块22，用于从采集模块21采集的音频信号中分离第一音频信号和第二音频信号；

解锁处理模块23，用于当分离模块22分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号相匹配，且第二音频信号与预设的解锁音频信号相匹配，则解锁。

在一些实施例中，分离模块22包括：

滤波模块221，用于根据预设的频段范围对所述音频信号进行滤波处理，提取所述音频信号中的所述第一音频信号或第二音频信号，所述音频信号中的其他部分作为所述第二音频信号或第一音频信号；所述第一音频信号、第二音频信号为不同频段。

在一些实施例中，解锁处理模块23包括：

第一匹配模块231，用于如果分离出的第一音频信号与预设的校验音频信号的以下特征信息中的至少一个相匹配，则认为两者相匹配：

播放起始时间点、频率、承载内容、旋律、节奏、音色。

第二匹配模块232，用于如果第二音频信号与预设的解锁音频信号的以下特征信息中的至少一个相匹配，则认为两者相匹配：

频率、承载内容、旋律、节奏、音色。

解锁模块233，用于第一匹配模块231和第二匹配模块232的匹配结果均为相匹配，则解锁。

在一些实施例中，上述音频解锁装置还包括放音模块24，用于采集模块21采集音频信号的过程中，播放校验音频信号，作为上述预设的校验音频信号。放音模块例如可以是扬声器；和/或控制模块(图中未示出)，用于采集模块21采集音频信号的过程中，授权外部设备播放校验音频信号，作为所述预设的校验音频信号。控制模块可以通过发送无线信号指令的方式通知外部设备启动播放校验音频信号。

在一些实施例中，上述音频解锁装置还包括校验音频信号生成模块，包括：

生成模块25，用于生成一随机信息；

编码模块26，用于根据预设编码规则对所述随机信息进行编码；

转换模块27，用于对编码后的内容按照预设频率转换成所述校验音频信号，将所述校验音频信号传输至放音模块24。

上述实施例提供音频解锁装置，利用手机本身硬件即可实现相应功能。下面以手机为例，对本发明实施例进一步解释说明：

手机上的语音解锁模块启动，主控模块启动整个语音解锁流程；主控模块调用校验音频信号生成模块，校验音频信号生成模块生成随机信息，例如“GG”，再根据预设编码规则对随机信息进行编码，例如参照摩斯密码规则，将“GG”转换成“--.--.”；再选用特殊频段，例如10khz，生成校验音频信号，并进行保存；

主控模块调用麦克风开始收录用户的解锁声音，同时提取上述存放的校验音频信号，并交由扬声器进行播放；扬声器播放校验音频信号，麦克风拾取含有用户声音和校验音频信号的音频信号；

主控模块将麦克风拾取到的音频信号进行滤波，提取出第一音频信号和第二音频信号，分别交由第一匹配模块和第二匹配模块；第一匹配模块将第一音 频信号与扬声器播放的校验音频信号进行匹配，返回结果给解锁模块，第二匹配模块将第二音频信号与预设的解锁音频信号进行匹配，返回结果给解锁模块，解锁模块在第一匹配模块和第二匹配模块的匹配结果均为相匹配时，进行解锁，若两者有一个不匹配，则通过主控模块终止语音识别流程。

本发明在进行音频解锁时通过匹配特定音频信号的方式来提升音频解锁的安全性。特定音频信号可以是采集音频信号的过程中，自身播放或授权外部设备播放的校验音频信号，当别有用心之人采用录制声音回放的方式进行解锁时，会因为从采集的音频信号中分离出的第一音频信号与采集该音频信号过程中播放的校验音频信号不匹配，而解锁失败，使得安全性大大提升。以手机为例，利用手机本身硬件即可实现上述功能，无需在硬件上进行改进。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。