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科普帖:通過變聲器處理的聲音還能識(shí)別嗎?

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關(guān)鍵詞: 語音識(shí)別,生物識(shí)別

      聲紋識(shí)別作為生物識(shí)別的一種技術(shù),在近年來,已經(jīng)廣泛用于安防行業(yè)。現(xiàn)在,我們?yōu)榇蠹医榻B一下,現(xiàn)階段聲紋識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域,以及大家非常關(guān)心的經(jīng)過變聲器還能否進(jìn)行聲音鑒定的問題。

    應(yīng)用于多領(lǐng)域的聲紋識(shí)別


    (1)信息領(lǐng)域。比如在自動(dòng)總機(jī)系統(tǒng)中,把身份證之聲紋辨認(rèn)和關(guān)鍵詞檢出器結(jié)合起來,可以在姓名自動(dòng)撥號(hào)的同時(shí)向受話方提供主叫方的身份信息。前者用于身份認(rèn)證,后者用于內(nèi)容認(rèn)證。同樣,聲紋識(shí)別技術(shù)可以在呼叫中心(Call Center)應(yīng)用中為注冊(cè)的常客戶提供友好的個(gè)性化服務(wù)。

    (2)銀行、證券。鑒于密碼的安全性不高,可以用聲紋識(shí)別技術(shù)對(duì)電話銀行、遠(yuǎn)程炒股等業(yè)務(wù)中的用戶身份進(jìn)行確認(rèn),為了提供安全性,還可以采取一些其他措施,如密碼和聲紋雙保險(xiǎn),如隨機(jī)提示文本用文本相關(guān)的聲紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份確認(rèn)(隨機(jī)提示文本保證無法用事先錄好的音去假冒),甚至可以把交易時(shí)的聲音錄下來以備查詢。

    (3)公安司法。對(duì)于各種電話勒索、綁架、電話人身攻擊等案件,聲紋辨認(rèn)技術(shù)可以在一段錄音中查找出嫌疑人或縮小偵察范圍;聲紋確認(rèn)技術(shù)還可以在法庭上提供身份確認(rèn)(同一性鑒定)的旁證。在監(jiān)獄親情電話應(yīng)用中,通過采集犯人家屬的聲紋信息,可有效鑒別家屬身份的合法性。在司法社區(qū)矯正應(yīng)用中,通過識(shí)別定位手機(jī)位置和呼叫對(duì)象說話聲音的個(gè)人特征,系統(tǒng)就可以快速的自動(dòng)判斷被監(jiān)控人是否在規(guī)定的時(shí)間出現(xiàn)在規(guī)定的場(chǎng)所,有效地解決人機(jī)分離問題。

    (4)軍隊(duì)和國(guó)防。聲紋辨認(rèn)技術(shù)可以察覺電話交談過程中是否有關(guān)鍵說話人出現(xiàn),繼而對(duì)交談的內(nèi)容進(jìn)行跟蹤(戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)聽);在通過電話發(fā)出軍事指令時(shí),可以對(duì)發(fā)出命令的人的身份進(jìn)行確認(rèn)(敵我指戰(zhàn)員鑒別)。目前該技術(shù)在國(guó)外軍事方面已經(jīng)有所應(yīng)用,據(jù)報(bào)道,迫降在我國(guó)海南機(jī)場(chǎng)的美軍EP-3偵察機(jī)中就載有類似的聲紋識(shí)別偵聽模塊。

    (5)保安和證件防偽。如機(jī)密場(chǎng)所的門禁系統(tǒng)。又如聲紋識(shí)別確認(rèn)可用于信用卡、銀行自動(dòng)取款機(jī)、門、車的鑰匙卡、授權(quán)使用的電腦、聲紋鎖以及特殊通道口的身份卡,把聲紋存在卡上,在需要時(shí),持卡者只要將卡插入專用機(jī)的插口上,通過一個(gè)傳聲器讀出事先已儲(chǔ)存的暗碼,同時(shí)儀器接收持卡者發(fā)出的聲音,然后進(jìn)行分析比較,從而完成身份確認(rèn)。同樣可以把含有某人聲紋特征的芯片嵌入到證件之中,通過上面所述的過程完成證件防偽。

    經(jīng)過變聲器的聲音也能鑒定


    “變聲器”改變了語音的物理屬性,并非改變了所有鑒定意義上的聲學(xué)特征。目前普遍采用的人工通過語音學(xué)鑒定方法,其主要的優(yōu)點(diǎn)就在能區(qū)分出計(jì)算機(jī)難以認(rèn)知的“高級(jí)聲紋特征”,如:方言口音、習(xí)慣用語、贅語、言語缺陷、韻律特征。這怎么“高級(jí)”呢?我們熟人間分辨一個(gè)人的語音,首先就是通過這些特征;模仿秀模仿時(shí)也非常注重這類特征。但是計(jì)算機(jī)難以認(rèn)識(shí),稱為“高級(jí)特征”。沒錯(cuò),人耳才是最精密的聲紋鑒定儀器。而非專業(yè)人士所不熟悉的“低級(jí)聲紋特征”,如:共振峰、基頻,卻是計(jì)算機(jī)最“熟悉”的,乃至音強(qiáng)、音長(zhǎng)、VOT等都是計(jì)算機(jī)能認(rèn)識(shí)的。

    不管是人工鑒定還是自動(dòng)鑒定,都是通過對(duì)案件錄音——“檢材”與嫌疑人錄音——“樣本”來進(jìn)行對(duì)比。變聲器既然是經(jīng)過一定設(shè)定改變了的“檢材”,那么用相同設(shè)定來改變“樣本”即可。前面已經(jīng)講過,變聲器就是個(gè)廣義的信道。曾經(jīng)有鑒定人因?yàn)槭恰白兟暺鳌钡陌讣J(rèn)為語音已經(jīng)失真,必須要通過信號(hào)還原出之前的語音才進(jìn)行鑒定。這種思路,先不說信道還原在當(dāng)前科技下不能絲毫不變的還原,主要是沒考慮過,我們鑒定所分析的錄音,哪一個(gè)不是通過信道進(jìn)行信號(hào)處理的結(jié)果?采樣率再高、精度再細(xì),它也是離散變化的結(jié)果,能真正和人聲這樣的連續(xù)信號(hào)等同嗎?同樣都經(jīng)過信道,都受到信號(hào)處理,只是差別大小不同而在聽感上表現(xiàn)不同。

    (審核編輯: 林靜)

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