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科普帖:通过变声器处理的声音还能识别吗?

导读: 声纹识别作为生物识别的一种技术,在近年来,已经广泛用于安防行业。现在,我们为大家介绍一下,现阶段声纹识别的应用领域,以及大家非常关心的经过变声器还能否进行声音鉴定的问题。

  声纹识别作为生物识别的一种技术,在近年来,已经广泛用于安防行业。现在,我们为大家介绍一下,现阶段声纹识别的应用领域,以及大家非常关心的经过变声器还能否进行声音鉴定的问题。

应用于多领域的声纹识别

(1)信息领域。比如在自动总机系统中,把身份证之声纹辨认和关键词检出器结合起来,可以在姓名自动拨号的同时向受话方提供主叫方的身份信息。前者用于身份认证,后者用于内容认证。同样,声纹识别技术可以在呼叫中心(Call Center)应用中为注册的常客户提供友好的个性化服务。

(2)银行、证券。鉴于密码的安全性不高,可以用声纹识别技术对电话银行、远程炒股等业务中的用户身份进行确认,为了提供安全性,还可以采取一些其他措施,如密码和声纹双保险,如随机提示文本用文本相关的声纹识别技术进行身份确认(随机提示文本保证无法用事先录好的音去假冒),甚至可以把交易时的声音录下来以备查询。

(3)公安司法。对于各种电话勒索、绑架、电话人身攻击等案件,声纹辨认技术可以在一段录音中查找出嫌疑人或缩小侦察范围;声纹确认技术还可以在法庭上提供身份确认(同一性鉴定)的旁证。在监狱亲情电话应用中,通过采集犯人家属的声纹信息,可有效鉴别家属身份的合法性。在司法社区矫正应用中,通过识别定位手机位置和呼叫对象说话声音的个人特征,系统就可以快速的自动判断被监控人是否在规定的时间出现在规定的场所,有效地解决人机分离问题。

(4)军队和国防。声纹辨认技术可以察觉电话交谈过程中是否有关键说话人出现,继而对交谈的内容进行跟踪(战场环境监听);在通过电话发出军事指令时,可以对发出命令的人的身份进行确认(敌我指战员鉴别)。目前该技术在国外军事方面已经有所应用,据报道,迫降在我国海南机场的美军EP-3侦察机中就载有类似的声纹识别侦听模块。

(5)保安和证件防伪。如机密场所的门禁系统。又如声纹识别确认可用于信用卡、银行自动取款机、门、车的钥匙卡、授权使用的电脑、声纹锁以及特殊通道口的身份卡,把声纹存在卡上,在需要时,持卡者只要将卡插入专用机的插口上,通过一个传声器读出事先已储存的暗码,同时仪器接收持卡者发出的声音,然后进行分析比较,从而完成身份确认。同样可以把含有某人声纹特征的芯片嵌入到证件之中,通过上面所述的过程完成证件防伪。

经过变声器的声音也能鉴定

“变声器”改变了语音的物理属性,并非改变了所有鉴定意义上的声学特征。目前普遍采用的人工通过语音学鉴定方法,其主要的优点就在能区分出计算机难以认知的“高级声纹特征”,如:方言口音、习惯用语、赘语、言语缺陷、韵律特征。这怎么“高级”呢?我们熟人间分辨一个人的语音,首先就是通过这些特征;模仿秀模仿时也非常注重这类特征。但是计算机难以认识,称为“高级特征”。没错,人耳才是最精密的声纹鉴定仪器。而非专业人士所不熟悉的“低级声纹特征”,如:共振峰、基频,却是计算机最“熟悉”的,乃至音强、音长、VOT等都是计算机能认识的。

不管是人工鉴定还是自动鉴定,都是通过对案件录音——“检材”与嫌疑人录音——“样本”来进行对比。变声器既然是经过一定设定改变了的“检材”,那么用相同设定来改变“样本”即可。前面已经讲过,变声器就是个广义的信道。曾经有鉴定人因为是“变声器”的案件,认为语音已经失真,必须要通过信号还原出之前的语音才进行鉴定。这种思路,先不说信道还原在当前科技下不能丝毫不变的还原,主要是没考虑过,我们鉴定所分析的录音,哪一个不是通过信道进行信号处理的结果?采样率再高、精度再细,它也是离散变化的结果,能真正和人声这样的连续信号等同吗?同样都经过信道,都受到信号处理,只是差别大小不同而在听感上表现不同。

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