本發(fā)明屬于信報(bào)箱安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前，學(xué)校使用的信報(bào)箱普遍采用的是機(jī)械鎖，用戶(hù)只能通過(guò)鑰匙打開(kāi)信報(bào)箱，然而機(jī)械鎖容易生銹，鑰匙易磨損、易丟失。并且對(duì)于這種傳統(tǒng)的開(kāi)鎖方式，一些非法分子可以利用撬鎖以及盜取鑰匙等方式打開(kāi)信報(bào)箱偷閱信報(bào)箱信息或者直接拿走信報(bào)箱中的信件，從而造成用戶(hù)的損失，所以傳統(tǒng)的開(kāi)鎖方式顯得安全性低而且操作麻煩。

為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，給眾多的學(xué)校老師提供更高的信息安全保障，不少地方又出現(xiàn)了輸入密碼打開(kāi)信報(bào)箱的方式，這種密碼型的方式有效的避免了鎖生銹,鑰匙丟失以及鑰匙被盜的麻煩。而且這種方式只需輸入密碼就能打開(kāi)信報(bào)箱門(mén)鎖，顯然方便了許多。所以現(xiàn)在有很多學(xué)校都采用了密碼型信報(bào)箱，在原有的機(jī)械鎖的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)，可以防止因鑰匙丟失、鑰匙被盜而無(wú)法取出信報(bào)箱里的信件現(xiàn)象的發(fā)生。但上述的密碼型信報(bào)箱還有很多缺點(diǎn)，比如：密碼容易被遺忘，導(dǎo)致信報(bào)箱不能立即打開(kāi)；或者不經(jīng)意間說(shuō)出密碼，而導(dǎo)致信件被盜。鑒于此，我們可以采用聲紋識(shí)別的方式打開(kāi)信報(bào)箱去克服上述諸多的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱控制系統(tǒng)和方法，使用更方便，具有更高的安全性。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案為：

一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱控制系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)信報(bào)箱，每個(gè)信報(bào)箱均設(shè)有電子鎖和繼電器，電子鎖的開(kāi)啟控制端連接繼電器的信號(hào)輸出端；

還包括聲紋采集器、集成運(yùn)放減法器、調(diào)制解調(diào)器和控制器，

聲紋采集器的輸出端連接集成運(yùn)放減法器的第一輸入端，調(diào)制解調(diào)器的第一輸出端連接集成運(yùn)放減法器的第二輸入端，

調(diào)制解調(diào)器的第一輸入端連接集成運(yùn)放減法器的輸出端，調(diào)制解調(diào)器的第二輸入端連接控制器的第一輸出端；

控制器的第二輸出端連接譯碼器的輸入端，譯碼器的各個(gè)輸出端分別連接一個(gè)信報(bào)箱所的繼電器的輸入端。

較佳地，聲紋采集器設(shè)置在一防噪間內(nèi)，防噪間包括防噪玻璃門(mén)。

較佳地，防噪間內(nèi)還設(shè)有連接于控制器的防錄音設(shè)備。

較佳地，繼電器為高電平觸發(fā)繼電器。

較佳地，控制器包括：

發(fā)令模塊，用于發(fā)出提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音的信號(hào)，發(fā)出聲紋采集器開(kāi)啟信號(hào)，用于發(fā)出防錄音設(shè)備開(kāi)啟信號(hào)；

對(duì)比模塊，用于將實(shí)際聲紋特征與預(yù)存的認(rèn)證聲紋特征進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)實(shí)際聲紋特征與預(yù)存于內(nèi)存中認(rèn)證聲紋特征相匹配時(shí)，通過(guò)發(fā)令模塊發(fā)出電子鎖開(kāi)啟信號(hào)。

較佳地，控制器還連接有輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸入設(shè)備包括觸屏顯示器。

一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱控制方法，包括：

在內(nèi)存中預(yù)存各個(gè)信報(bào)箱合法使用人的認(rèn)證聲紋特征，各個(gè)認(rèn)證聲紋特征與各個(gè)信報(bào)箱之間形成映射關(guān)系；

實(shí)際使用人通過(guò)輸入設(shè)備發(fā)出開(kāi)啟信報(bào)箱命令，控制器通過(guò)輸出設(shè)備提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音，控制器控制聲紋采集器開(kāi)啟，控制器接收聲紋采集器采集的實(shí)際使用人發(fā)出聲音的生成實(shí)際聲紋數(shù)據(jù)，并將實(shí)際聲紋數(shù)據(jù)進(jìn)行聲紋特征提取，最后把實(shí)際提取的聲紋特征與預(yù)存的認(rèn)證聲紋特征進(jìn)行匹配；

當(dāng)實(shí)際聲紋特征與認(rèn)證聲紋特征相匹配時(shí)，向該認(rèn)證聲紋特征所對(duì)應(yīng)信報(bào)箱的電子鎖發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)。

較佳地，向該認(rèn)證聲紋數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)信報(bào)箱的電子鎖發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)包括：向電子鎖連接的繼電器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

較佳地，通過(guò)防錄音裝置和控制器進(jìn)行加噪，通過(guò)控制器、調(diào)制解調(diào)器和集成運(yùn)放減法器進(jìn)行解噪，通過(guò)所述加噪和所述解噪進(jìn)行防錄音，具體方案包括：

控制器通過(guò)輸出設(shè)備提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音的同時(shí)，控制防錄音設(shè)備發(fā)出實(shí)時(shí)噪音信號(hào)，聲紋采集器采集實(shí)際使用人在防噪間里發(fā)出聲音時(shí)的混合音信號(hào)，混合音包括實(shí)際使用人發(fā)出的聲音信號(hào)和實(shí)時(shí)噪音信號(hào)，集成運(yùn)放減法器接收混合音信號(hào)，控制器2中的中央處理器也會(huì)根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋函數(shù)加上時(shí)間系數(shù)建立噪音函數(shù)，將噪音函數(shù)產(chǎn)生噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)噪音的模擬信號(hào)，模擬信號(hào)同時(shí)輸入集成運(yùn)放減法器，集成運(yùn)放減法器從混合音信號(hào)中去除實(shí)時(shí)噪音信號(hào)得到實(shí)際聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。

較佳地，控制器根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋函數(shù)生成噪音函數(shù)f(t)＝f1(t)*hour+f1(t)*minute+f1(t)*second，依據(jù)實(shí)際使用人所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前混合音信號(hào)生成當(dāng)前混合音函數(shù)h(t)，實(shí)際使用人的實(shí)時(shí)聲紋數(shù)據(jù)函數(shù)表示為f2(t)＝h(t)-f(t)，其中f1(t)為前一個(gè)用戶(hù)的實(shí)時(shí)聲紋函數(shù)，hour為當(dāng)前小時(shí)數(shù)據(jù)信息，minute為當(dāng)前分鐘數(shù)據(jù)信息，second為當(dāng)前秒鐘數(shù)據(jù)信息。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用聲紋識(shí)別技術(shù)，識(shí)別用戶(hù)的聲紋，采用防錄音設(shè)備作為干擾技術(shù)，利用聲紋加噪解噪解決存在的安全隱患；利用聲紋采集器采集用戶(hù)的聲紋和噪音，經(jīng)過(guò)集成運(yùn)放減法器解噪之后得到用戶(hù)真實(shí)聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，接著將模擬信號(hào)解調(diào)過(guò)后的數(shù)字信號(hào)傳給控制器進(jìn)行聲紋特征提取，最后進(jìn)行聲紋特征匹配；若匹配成功，譯碼器就會(huì)在匹配成功的信報(bào)箱對(duì)應(yīng)的路線(xiàn)上產(chǎn)生一種高電平信號(hào)就會(huì)在匹配成功的路線(xiàn)上產(chǎn)生一種高電平信號(hào)，使電路導(dǎo)通，信報(bào)箱自動(dòng)打開(kāi)與用戶(hù)聲紋關(guān)聯(lián)的信報(bào)箱。

本發(fā)明聲紋控制信報(bào)箱與機(jī)械鎖相比，防鑰匙丟失，鑰匙被盜導(dǎo)致信件被盜，而且使用聲紋控制信報(bào)箱操作方便，只需要合法使用人說(shuō)話(huà)就可以使信報(bào)箱打開(kāi)，而打開(kāi)機(jī)械鎖顯得麻煩。除此之外，聲紋控制信報(bào)箱還具有壽命長(zhǎng)久的特點(diǎn)。本發(fā)明與傳統(tǒng)的輸入密碼打開(kāi)信報(bào)箱相比，利用每個(gè)人具有獨(dú)一無(wú)二的聲紋特征信息，極大地簡(jiǎn)化打開(kāi)信報(bào)箱的過(guò)程，省去傳統(tǒng)信報(bào)箱裝置需要輸入密碼的操作，避免了用戶(hù)因?yàn)檫z忘、記錯(cuò)密碼而導(dǎo)致不能立即打開(kāi)信報(bào)箱的尷尬糾結(jié)境況。本發(fā)明與指紋識(shí)別打開(kāi)信報(bào)箱的方式相比，前者屬于非接觸性打開(kāi)信報(bào)箱，極其方便。我們偶爾指紋磨損，也會(huì)導(dǎo)致無(wú)法打開(kāi)信報(bào)箱，而聲紋控制信報(bào)箱可以解決這些缺點(diǎn)。本發(fā)明采用聲學(xué)干擾技術(shù)、一次一噪、基于時(shí)間的噪音函數(shù)，將噪音摻雜在用戶(hù)聲紋中，有效的阻止了其他人利用非法手段獲取用戶(hù)聲紋打開(kāi)信報(bào)箱。而且使用這種聲紋加噪的聲控信報(bào)箱與其他打開(kāi)信報(bào)箱的方式相比安全性更高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例信報(bào)箱及信報(bào)箱與譯碼器、控制器的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一防噪間的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一各部件之間的信號(hào)流轉(zhuǎn)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二用戶(hù)打開(kāi)信報(bào)箱的方法流程圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例二聲紋加噪解噪方法流程圖。

圖中：1-信報(bào)箱，1.1-電子鎖，1.2-繼電器，1.3-電源，2-控制器，3-聲紋采集器，4-防錄音設(shè)備，5-防噪間，6-集成運(yùn)放減法器，7-觸屏顯示器，8-譯碼器，9-調(diào)制解調(diào)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一

一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱1控制系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)信報(bào)箱1，每個(gè)信報(bào)箱1均設(shè)有電子鎖1.1和繼電器1.2，電子鎖1.1的開(kāi)啟控制端連接繼電器1.2的信號(hào)輸出端；

還包括聲紋采集器3、集成運(yùn)放減法器6、調(diào)制解調(diào)器9和控制器2；

聲紋采集器3的輸出端連接集成運(yùn)放減法器6的第一輸入端，調(diào)制解調(diào)器9的第一輸出端連接集成運(yùn)放減法器6的第二輸入端；

調(diào)制解調(diào)器9的第一輸入端連接集成運(yùn)放減法器6的輸出端，調(diào)制解調(diào)器9的第二輸入端連接控制器2的第一輸出端；

控制器2的第二輸出端連接譯碼器8的輸入端，譯碼器8的各個(gè)輸出端分別連接一個(gè)信報(bào)箱1所的繼電器1.2的輸入端。

聲紋采集器3設(shè)置在一防噪間5內(nèi)，防噪間5包括防噪玻璃門(mén)。

防噪間5內(nèi)還設(shè)有連接于控制器2的防錄音設(shè)備4。

繼電器1.2為高電平觸發(fā)繼電器1.2。

控制器2包括：

發(fā)令模塊，用于發(fā)出提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音的信號(hào)，發(fā)出聲紋采集器3開(kāi)啟信號(hào)，用于發(fā)出防錄音設(shè)備4開(kāi)啟信號(hào)；

對(duì)比模塊，用于將實(shí)際聲紋特征與預(yù)存的認(rèn)證聲紋特征進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)實(shí)際聲紋特征與預(yù)存于內(nèi)存中認(rèn)證聲紋特征相匹配時(shí)，通過(guò)發(fā)令模塊發(fā)出電子鎖1.1開(kāi)啟信號(hào)。

控制器2還連接有輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸入設(shè)備包括觸屏顯示器7。

本實(shí)施例用戶(hù)進(jìn)門(mén)之后，通過(guò)觸屏顯示器7選擇空的信報(bào)箱1，確認(rèn)之后對(duì)聲紋采集器3說(shuō)一句自己喜歡的話(huà)，該系統(tǒng)自動(dòng)提取聲紋特征信息，然后將聲紋特征信息與對(duì)應(yīng)的信報(bào)箱1捆綁起來(lái)，并儲(chǔ)存在控制器2內(nèi)存中。

本實(shí)施例由于考慮到用戶(hù)說(shuō)話(huà)時(shí)，聲紋存在被竊聽(tīng)的可能，于是，在兩個(gè)信報(bào)箱1單元之間增設(shè)一個(gè)透明的玻璃門(mén)形成一個(gè)防噪間5，避免用戶(hù)在進(jìn)行聲紋識(shí)別時(shí)會(huì)有過(guò)多的未知噪音。同時(shí)，用戶(hù)也可以觀察到外面信報(bào)箱1的情況，類(lèi)似于銀行的atm機(jī)的門(mén)。然后在門(mén)內(nèi)安裝一個(gè)防錄音裝置，利用“一次一噪”的方法來(lái)解決這個(gè)隱患。

本實(shí)施例的輸入裝置和輸出裝置可以采用觸屏顯示器7，在控制器2和繼電器1.2間還設(shè)有譯碼器8。

本實(shí)施例的每個(gè)信報(bào)箱1設(shè)有獨(dú)立的電源1.3，繼電器1.2、電源1.3和電子鎖1.1在均信報(bào)箱1箱體內(nèi)，控制器2、觸屏顯示器7、聲紋采集器3、防錄音設(shè)備4均設(shè)置在帶有玻璃門(mén)的防噪間5內(nèi)。

防錄音設(shè)備4可根據(jù)控制器的要求產(chǎn)生中央處理器已知的噪音，該噪音用于混合在聲紋中防止用戶(hù)聲紋被錄音，聲紋采集器3包括麥克風(fēng)，用來(lái)采集聲紋；調(diào)制解調(diào)器9將聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲紋對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)讓控制器2中的中央處理器識(shí)別；控制器2的內(nèi)存中存儲(chǔ)有用戶(hù)的聲紋信息以及合法使用者的認(rèn)證聲紋信息與各個(gè)信報(bào)1之間的映射表，每次取信時(shí)更新噪音函數(shù)，控制防錄音裝置產(chǎn)生滿(mǎn)足該噪音函數(shù)的噪音；譯碼器8可以把控制器2輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行翻譯，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出；繼電器1.2與電子鎖1.1用來(lái)控制電路閉合或斷開(kāi)，達(dá)到開(kāi)啟信報(bào)箱1或使保持信報(bào)箱1處于關(guān)閉狀態(tài)的目的。

實(shí)施例二

一種基于聲紋識(shí)別的信報(bào)箱1控制方法，包括：

在控制器2的內(nèi)存中預(yù)存各個(gè)信報(bào)箱1合法使用人的認(rèn)證聲紋特征，各個(gè)認(rèn)證聲紋特征與各個(gè)信報(bào)箱1之間形成映射關(guān)系；

實(shí)際使用人通過(guò)輸入設(shè)備發(fā)出開(kāi)啟信報(bào)箱1命令，控制器2通過(guò)輸出設(shè)備提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音，控制器2控制聲紋采集器3開(kāi)啟，集成在控制器2中的中央處理器接收聲紋采集器3采集的實(shí)際使用人發(fā)出聲音的生成實(shí)際聲紋數(shù)據(jù)，并將實(shí)際聲紋數(shù)據(jù)進(jìn)行聲紋特征提取，最后把實(shí)際提取的聲紋特征與預(yù)存的認(rèn)證聲紋特征進(jìn)行匹配；

當(dāng)實(shí)際聲紋特征與認(rèn)證聲紋特征相匹配時(shí)，向該認(rèn)證聲紋特征所對(duì)應(yīng)信報(bào)箱1的電子鎖1.1發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)所對(duì)應(yīng)信報(bào)箱1的電子鎖1.1發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)。

向該認(rèn)證聲紋特征所對(duì)應(yīng)信報(bào)箱1的電子鎖1.1發(fā)出開(kāi)啟信號(hào)包括：向電子鎖1.1連接的繼電器1.2發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

通過(guò)防錄音裝置和控制器實(shí)現(xiàn)“加噪”的目的，通過(guò)控制器，調(diào)制解調(diào)器以及集成運(yùn)放減法器實(shí)現(xiàn)“解噪”的目的，通過(guò)加噪解噪實(shí)現(xiàn)防錄音的目的，具體方案包括：

控制器2通過(guò)輸出設(shè)備提示實(shí)際使用人發(fā)出聲音的同時(shí)，控制防錄音設(shè)備4發(fā)出實(shí)時(shí)噪音信號(hào)，聲紋采集器3采集實(shí)際使用人在防噪間5里發(fā)出聲音時(shí)的混合音信號(hào)，混合音包括實(shí)際使用人發(fā)出的聲音信號(hào)和實(shí)時(shí)噪音信號(hào)，集成運(yùn)放減法器6接收混合音信號(hào)，控制器2中的中央處理器也會(huì)根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋函數(shù)加上時(shí)間系數(shù)建立噪音函數(shù)，將噪音函數(shù)產(chǎn)生噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器9轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)噪音的模擬信號(hào)，模擬信號(hào)同時(shí)輸入集成運(yùn)放減法器6，集成運(yùn)放減法器6從混合音信號(hào)中去除實(shí)時(shí)噪音信號(hào)得到實(shí)際聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。

控制器2根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋函數(shù)生成噪音函數(shù)f(t)＝f1(t)*hour+f1(t)*minute+f1(t)*second，依據(jù)實(shí)際使用人所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前混合音信號(hào)生成當(dāng)前混合音函數(shù)h(t)，實(shí)際使用人的實(shí)時(shí)聲紋數(shù)據(jù)函數(shù)表示為f2(t)＝h(t)-f(t)，其中f1(t)為前一個(gè)用戶(hù)的實(shí)時(shí)聲紋函數(shù)，hour為當(dāng)前小時(shí)數(shù)據(jù)信息，minute為當(dāng)前分鐘數(shù)據(jù)信息，second為當(dāng)前秒鐘數(shù)據(jù)信息。

本實(shí)施例所述方法具體包括如下步驟，如圖6所示：

第一步:用戶(hù)在取信之前，首先要采集用戶(hù)的聲紋特征，也就是將所有用戶(hù)的聲紋與對(duì)應(yīng)的信報(bào)箱1捆綁起來(lái)形成聲紋數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)在信報(bào)箱1控制器2的內(nèi)存中。

第二步:用戶(hù)開(kāi)門(mén)時(shí)，控制器2從內(nèi)存中選擇前一個(gè)用戶(hù)的聲紋信號(hào)，該聲紋信號(hào)用于建立噪音函數(shù)，控制器2讓防錄音裝置不斷產(chǎn)生一種滿(mǎn)足噪音函數(shù)的噪音，直到用戶(hù)離開(kāi)關(guān)門(mén)為止。

第三步:取信階段，用戶(hù)對(duì)聲紋采集器3說(shuō)一句話(huà)(在此之前已建立聲紋數(shù)據(jù)庫(kù))，通過(guò)聲紋采集器3采集到用戶(hù)的聲紋和防錄音裝置產(chǎn)生的噪音，即聲紋采集器3采集的是混合音。

第四步：麥克風(fēng)輸出端的是混合音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，將混合音信號(hào)輸入集成運(yùn)放減法器6，與此同時(shí)，控制器2中的中央處理器也會(huì)根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋函數(shù)加上時(shí)間系數(shù)建立噪音函數(shù)，將噪音函數(shù)產(chǎn)生噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器9轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)，將其信號(hào)輸入集成運(yùn)放減法器6。

第五步:在集成運(yùn)放減法器6中混合音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)減去噪音所對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)得到本次用戶(hù)聲紋所對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，兩個(gè)模擬信號(hào)在集成運(yùn)放減法器6中相減之后在其輸出端得到用戶(hù)聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。

第六步:將得到的用戶(hù)聲紋信號(hào)輸入調(diào)制解調(diào)器9，也就是將聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲紋對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。

上述過(guò)程完成聲紋加噪解噪流程。如圖7為基于時(shí)間的聲紋加噪解噪方法流程圖。

第七步:控制器將調(diào)制解調(diào)器9傳過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行聲紋特征提取，接著將提取的聲紋特征與內(nèi)存之前存儲(chǔ)的聲紋特征進(jìn)行模式匹配，找到對(duì)應(yīng)的用戶(hù)。

第八步:若某個(gè)用戶(hù)聲紋匹配成功，集成在控制器2中的中央處理器就會(huì)通過(guò)譯碼器8在匹配成功的用戶(hù)及對(duì)應(yīng)的信報(bào)箱1連接路線(xiàn)上產(chǎn)生一種高電平信號(hào)。

第九步:繼電器1.2接受到高電平信號(hào)時(shí)就會(huì)使該電路導(dǎo)通，電子設(shè)備鎖1.1自動(dòng)打開(kāi)某個(gè)信報(bào)箱1。當(dāng)接收到低電平時(shí)電路斷開(kāi)，信報(bào)箱1處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣就實(shí)現(xiàn)了聲控信報(bào)箱1。

關(guān)于噪音函數(shù)的產(chǎn)生，在語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域中，設(shè)用戶(hù)取信時(shí)系統(tǒng)使用的聲紋函數(shù)記為f1(t)(也就是聲紋波形信號(hào)的函數(shù)),每次噪音函數(shù)都是基于前一個(gè)用戶(hù)的聲紋函數(shù)經(jīng)過(guò)時(shí)間系數(shù)變換得到，設(shè)噪音函數(shù)為f(t)。

f(t)＝f1(t)*hour(時(shí))+f1(t)*minute(分)+f1(t)*second(秒)公式①

注：f1(t)表示上一個(gè)用戶(hù)的聲紋函數(shù)，該背景噪音是隨時(shí)間變化的，hour∈[0,24]，minute∈[0,60]，second∈[0,60]，hour、minute、second只代表數(shù)值。

本實(shí)施例聲紋加噪和解噪原理

加噪的原理：用戶(hù)開(kāi)門(mén)時(shí)，控制器2從內(nèi)存中選擇前一個(gè)用戶(hù)的聲紋函數(shù)f1(t)，根據(jù)聲紋函數(shù)在中央處理器中合成噪音函數(shù)，控制器2讓防錄音裝置不斷產(chǎn)生一種滿(mǎn)足噪音函數(shù)f(t)的噪音，f(t)為即公式①的函數(shù)。如果前一個(gè)用戶(hù)聲紋時(shí)間過(guò)短，就循環(huán)播放噪音，直到用戶(hù)離開(kāi)關(guān)門(mén)為止。不同用戶(hù)取信時(shí)采用的噪音函數(shù)不一樣，每次使用的噪音函數(shù)都是通過(guò)前一個(gè)用戶(hù)的聲紋函數(shù)加上時(shí)間系數(shù)變換得到的，而且對(duì)于某一個(gè)聲紋函數(shù)，時(shí)間不同，噪音函數(shù)f(t)的幅度值也不相同，因此產(chǎn)生的噪音千變?nèi)f化，從而實(shí)現(xiàn)了一種動(dòng)態(tài)選擇噪音函數(shù)和噪音函數(shù)基于時(shí)間的動(dòng)態(tài)加密方式。

解噪的原理：由于集成在控制器的中央處理器知道噪音函數(shù)的屬性，中央處理器可根據(jù)噪音函數(shù)生成噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)在調(diào)制解調(diào)器9中轉(zhuǎn)換成噪音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，將其模擬信號(hào)輸入集成運(yùn)放減法器6的一個(gè)端口，另一個(gè)端口則輸入混合音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)相減之后就會(huì)除去該屬性的噪音信號(hào)，即：f2(t)＝h(t)-f1(t)*hour+f1(t)*minute+f1(t)*second公式②

注：f1(t)表示上一個(gè)用戶(hù)聲紋信號(hào)對(duì)應(yīng)的函數(shù)，f2(t)表示本次用戶(hù)聲紋信號(hào)對(duì)應(yīng)的函數(shù)，h(t)表示本次混合音信號(hào)對(duì)應(yīng)的函數(shù)，hour、minute、second表示時(shí)間系數(shù)，屬于自變量，f1(t)*hour+f1(t)*minute+f1(t)*second表示本次使用的噪音信號(hào)對(duì)應(yīng)的函數(shù)。

混合音信號(hào)經(jīng)過(guò)處理之后，得到本次用戶(hù)的聲紋信號(hào)f2(t)，恢復(fù)了用戶(hù)聲紋的波形信號(hào)。如果其他人拿著錄的語(yǔ)音(該語(yǔ)音含第一次的用戶(hù)聲紋和第一次開(kāi)門(mén)時(shí)滿(mǎn)足噪音函數(shù)f1(t)的噪音)去播放，又會(huì)產(chǎn)生另外一種滿(mǎn)足噪音函數(shù)f2(t)的噪音，而且盜竊語(yǔ)音者不知道噪音屬性，與此同時(shí)，這種噪音是根據(jù)前一個(gè)用戶(hù)聲紋信號(hào)變換產(chǎn)生的，與人聲音的各種屬性(尤其體現(xiàn)在頻率上)極其類(lèi)似，因此無(wú)法除去噪音得到用戶(hù)的真實(shí)聲紋，而我們集成運(yùn)放減法器6只會(huì)處理本次開(kāi)門(mén)噪音函數(shù)f2(t)產(chǎn)生的噪音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，其他語(yǔ)音都屬于未知噪音，系統(tǒng)無(wú)法除去未知噪音，這樣阻止了其他人竊取用戶(hù)的聲紋，實(shí)現(xiàn)了反竊聽(tīng)功能。

聲紋加噪解噪的過(guò)程：用戶(hù)開(kāi)門(mén)時(shí)，控制器2從內(nèi)存中選擇前一個(gè)用戶(hù)的聲紋函數(shù)，聲紋函數(shù)通過(guò)時(shí)間系數(shù)變換生成噪音函數(shù)，控制器2控制防錄音裝置，讓防錄音裝置不斷產(chǎn)生一種滿(mǎn)足噪音函數(shù)的噪音。聲紋采集器3采集混合音，由于控制器知道噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，在調(diào)制解調(diào)器9中可將噪音對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為噪音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，最后在集成運(yùn)放減法器6中用混合音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)減去噪音對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)得到用戶(hù)聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，然后通過(guò)調(diào)制解調(diào)器9將聲紋對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入控制器，在控制器中進(jìn)行聲紋特征提取以及后續(xù)的聲紋匹配。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。