声纹鉴定技术与犯罪嫌疑人的斗智斗勇

2018.03.05

前阵子,悬疑爱情剧里有一段关于声纹解锁的剧情很有意思。女主怎么也打不开车门,而男主在离自己车子较远的地方,说了一句“安迪,开门”,车子就打开了。这炫酷的场面其实是“声纹解锁”在发挥作用。声纹指的是能够识别某人或某物的声音特征,有唯一性,方式是通过电声学仪器显示出带有言语信息的声波频谱来实现的。

在声纹识别和鉴定的领域,有两种重要的技术,就是声音识别技术和“声纹鉴定”技术。“声纹解锁”属于第一种,声音识别技术。高科技的新车拥有“声纹解锁”功能,它识别出来了男主的声音,所以开了锁。而女主的声音不在声音识别的范围里,它就不能打开车门。

声音识别技术面临“窃密”罪犯挑战

当然,现阶段,声音识别技术的存在主要不是为了好玩儿,它除了让人们的生活更加方便,更重要的是可用于安全防范领域,抵挡“窃密”罪犯的攻击。举个例子,很多公司都有机密性的文件,而并不是每个公司员工都具备机密文件的访问权限。于是,为有限定的访问者设定“声纹解锁”是一种不错的方法,通过对访问者不同的声音进行甄别,达到了身份识别和验证的效果。那么如果不在“声音识别”范围内的人,就不能够解锁,也无法访问机密文件或者登陆涉密系统。

某些意图“窃密”的罪犯会尽可能地去破坏声音识别技术,比如通过录音、合成的技术去模仿能被系统识别的声音。虽然“窃密”罪犯的手段高明,但现阶段却不会让他们轻易得逞,因为合成的声音与自然的人声还是有一定的区别。随着科技的进步,声音识别技术也在不断进步,声音识别系统鉴别合成声与人声的能力也在不断增强。合成的声音是很难骗过先进的声音识别系统。

变声器vs“声纹鉴定”技术

而如果说声音识别技术是对付商业罪犯的,那么“声纹鉴定”技术大部分情况下针对的则是刑事罪犯。刑事案中(尤其以绑架案为主),罪犯为掩饰自己的身份,经常会使用变声器。变声器是可以改变输入音频的音色、音调,并将变声后的音频输出的工具。

在我们的印象里,变声器可以完全改变一个人的声音。在影视剧当中,我们也经常可以见到变声器带来的神奇效果。一个浑厚的男声经过变声器的“魔法”,听起来完全可以是一个尖利的女声。变声器甚至可以把人声变成像卡通人物那样的声音。

那么当犯罪嫌疑人的声音用变声器处理过,抓捕和定罪的时候就会遇到很多困难,这时候声纹鉴定技术就派上了用场。声纹鉴定技术分辨人声的能力毋庸置疑,但它是否足够先进到能够鉴定出变过声的人声呢?答案是肯定的。

我们先要弄清“声纹鉴定”的原理。我们的声纹采集到机器上,会变换成一个图谱,因为声纹不同,每个人所形成的图谱就不同。这种图谱包含了一些数值,“声纹鉴定”就是通过分析这些数值,来辨别不同的声音。一般情况下,“声纹鉴定”分析的是绝对值(magnitude)的分布,因为这往往是不同声音之间最大的不同。这也就给了变声器空间,因为大部分变声器改变声音改变的也就是绝对值这一块儿。

不过随着技术的进步,“声纹鉴定”技术分析的数值更为广泛和全面,包括分析相对值(phase)等。虽然罪犯使用变声器改变了声音,但他无法改变声音的全部内容,仍然有许多他本身的声音细节残留。而使用更先进的“声纹鉴定”技术,就完全可以把这部分没有被改变的声音识别出来。

所以,即便变声器听起来像神奇的魔法,有了先进的声纹识别和鉴定技术,罪犯仍然无所遁形。

北京君林科技股份有限公司

北京君林科技股份有限公司,是在电声行业技术领先的高科技公司,君林科技在声学、无线音频、AI声学、声纹技术、云端、语音大数据以及人工智能领域均处于行业领先位置,提供先进的解决方案和专业的服务,推动人工智能技术产品落地, 打造人工智能时代的金耳朵。

公司凭借声纹识别核心技术与银行、社保、公安以及智能硬件行业展开合作,提供如移动支付、远程办理、声纹安全识别、用户注册等解决方案,并迅速积累大量语音数据库,将在行业内形成强有力的竞争力。


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