運用耳道聲波 NEC研發全新生物辨識技術

NEC近日宣佈成功研發全新的生物辨識技術：利用人體耳道的聲波反射來辨識不同個體。

這項新技術可以實現瞬間測量（只需約1秒內）因耳道形狀不同而產生的特徵聲學特性，而這樣的特性是因人而異的，因此，利用具有內置麥克風的耳機蒐集耳道內產生共鳴的聲音，來辨識不同個體。這種提取個體特徵的方式不僅獨特，辨識也迅速、穩定（準確度大於99%）。

NEC資訊及媒體處理研究所所長山片茂樹表示：「由於這項新技術不需要額外的特殊設置來輔助，就像平常一樣透過掃描設備來檢測身體一部分即可，因此，可以將技術運用在運動與工作中，自然地進行連續認證。被檢測的人只需戴上內置麥克風的耳機，聆聽耳機發出的聲音即可。」

NEC計畫在2018年將這項技術實際上市販售，並將其廣泛應用。舉例來說，在重要基礎設施的維護、管理與警備方面等，以及關於安全、安心的業務，防範身份冒用、無線通訊內容的保密、醫療現場等移動中或作業中的辨識，更能針對特定人物與特定情況來進行語音導覽等，應用範圍十分多元。

這項新技術的主要特點如下：

1.瞬間且穩定地檢測個人特有聽覺器官的聲學特性
戴上內置麥克風的耳機，從耳機發出約數百毫秒速度的聲波，麥克風再接收從耳道反射回來的聲波。運用同期加算法將多次接收到的信號聲波波形計算出平均值，以排除接收過程中雜音的影響。藉此，就可計算出在此人的耳道中產生共振的情形，也就是專屬個人的聲學特性。這個過程僅需要不到1秒，能夠瞬間且穩定地測量個人特有的聲學特性。

圖1_檢測聲學特性的示意圖

2. 藉由人耳構造的特徵，達到高精準度的辨識

NEC以全球第一的生物辨識技術（註1）相關研究知識為基礎，從聲學特性中擷取聲波的特徵量。

耳朵內構造的尺寸與形狀因人而異，因此能用在判別個人身份。一般來說，聲音的傳輸是從外耳道來到鼓膜，再進入中耳、內耳。特別值得一提的是，經實驗結果獲知，通過外耳道在鼓膜進行反射的聲波訊號，與通過鼓膜後從耳朵內部反射的聲波訊號，是這項新技術的重要關鍵。從這兩種聲波訊號中，僅藉由對應的周波數，來擷取少許的特徵量，不僅在實施辨識的運算處理量少，還能排除外在環境的影響，因而能達到穩定且高精準度（99%以上）的辨識成果。

圖2_每個人的耳道都擁有不同的聲學特徵

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