[發明專利]一種智能耳機及其用戶識別方法

在審

• 申請號: 202010535561.7
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111666549A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 鄒永攀;雷海波;伍楷舜;李鏵濱;戴嘉璐;劉金源
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32;H04R1/10;H04R1/08
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 耿慧敏

1.一種智能耳機，包括耳塞部和主機體，其特征在于，所述耳塞部設有第一麥克風和佩戴檢測傳感器，所述主機體的殼體內設置信號放大電路、通信模塊、微控制器和第二麥克風，其中，所述佩戴檢測傳感器用于檢測用戶是否正常佩戴耳機，所述第二麥克風實現通話，所述第一麥克風用于獲取耳道內的聲音信號，該聲音信號經過信號放大電路放大后輸出至微控制器，由微控制器經由通信模塊發送至外部的智能終端提取心音信號特征，并根據所述心音信號特征驗證用戶身份的合法性。

2.根據權利要求1所述的智能耳機，其中，所述主機體的殼體上設置用于啟動所述第一麥克風采集耳道內聲音的按鍵。

3.根據權利要求1所述的智能耳機，其中，所述智能耳機是入耳式、耳掛式或頸掛式耳機。

4.根據權利要求3所述的智能耳機，其中，所述佩戴檢測傳感器是光電式傳感器，設置在入耳式耳塞部的斜下方。

5.根據權利要求1所述的智能耳機，其中，所述主機體的殼體上設置調音鍵、開機鍵、播放鍵、暫停鍵中的一項或多項。

6.一種智能耳機的用戶識別方法，包括以下步驟：

利用耳塞部設置的麥克風采集耳道中的原始聲音信號；

對所述原始聲音信號進行放大處理，獲得放大的耳道內的聲音信號；

對所述放大的耳道內的聲音信號進行處理，并提取表征用戶個體性的心音信號特征，將所述心音信號特征輸入到預訓練的身份識別模型進行身份認證；

根據身份認證結果確定是否解鎖智能耳機，以及是否解鎖與智能耳機配對的智能終端。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，對所述放大的耳道內的聲音信號進行處理，并提取表征用戶個體性的心音信號特征包括：

使用漢明窗函數對所述放大的耳道內的聲音信號進行分幀；

對每個窗口內的聲音信號通過濾波進行去噪，獲得心音信號；

對心音信號通過時頻變換提取出表征用戶個體性的時域特征和頻域特征，組合為所述心音信號特征。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，對每個窗口內的聲音信號通過濾波進行去噪包括：基于用戶心跳速率和所述第一麥克風的采樣頻率，利用帶通濾波器進行去噪。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述身份識別模型的訓練過程包括：

采集耳機使用者和非使用者的心音信號并從心音信號中提取心音特征，構建訓練樣本集；

以所述訓練樣本集的心音特征作為輸入，以對應的使用者或非使用者類型作為輸出，訓練所述身份識別模型，以獲得用于區分合法用戶和未經授權用戶的二分類器。

10.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，在所述存儲器上存儲有能夠在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現權利要求6所述的方法的步驟。