《声纹鉴定浅述》

关键词：声纹 语图 鉴定

声纹，也称"语图"，是由专用的电声转换仪器(语图仪)将声波特征绘制成的波谱图形。声纹鉴定就是把未知人的语声和已知人的语声，通过语图仪分别制成声纹图谱，再依据声纹图上的特征进行分析、比较和判断，确定二者是否为同一人的语声。它是文检技术中近些年发展起来的语音识别的先进科学手段。
一、声纹的意义
在实际生活中，我们都有切身体会:每个人说话时的语声，都有自己的特点。很熟悉的人之间，可以只听声音而相互辨别出来，这就是语声人各不同的特性。
为什么人的语声会人各不同呢?因为人的发声器官实际上存在着大小、形态及功能上的差异。发生控制器官包括声带、软颚、舌头、牙齿、唇等;发声共鸣器包括咽腔、口腔、鼻腔。这些器官的微小差异都会导致发声气流的改变，造成音质、音色的差别。此外，人发声的习惯亦有快有慢，用力有大有小，也造成音强、音长的差别。音高、音强、音长、音色在语言学中被称为语音"四要素"，这些音素又可分解成九十余种特征。这些特征表现了不同声音的不同波长、频率、强度、节奏。语图仪可以把声波的变化转换成电讯号的强度、波长、频率、节奏变化，仪器又把这些电讯号的变化绘制成波谱图形，就成了声纹图。
人的发声具有特定性和稳定性。从理论上讲，它同指纹一样具有人身识别(认定个人)的作用。虽然由于技术和经验的问题，暂时不能说完全达到了指纹那样的精确程度，但它已经被越来越多的国家认可为法庭科学的一项新技术。一九八一年在美国密执安州成立了"国际声纹鉴定学会"，旨在进一步完善声纹鉴定技术，加强推动、培训和宣传，促使声纹鉴定成为世界公认的一种人身识别的科学方法。
目前，许多国家都己把声纹鉴定作为辨认犯罪嫌疑人的重要手段，为侦查工作提供新的线索和证据。
(1)在获得了犯罪人的语声录音资料时，如在电话中进行的恐吓、勒索，或在其他性质的犯罪中录到了罪犯说话的声音，那么可以通过收集嫌疑人语音样本进行声纹鉴定，为认定或否定犯罪人提供鉴定结论。
(2)在案件的侦讯或审理中(包括民事案件)，通过声纹鉴定可以审查录音证据材料的其伪。
(3)通过声纹分析，判断说话人的性别、年龄、方言(生活地区)特征，为侦查工作提供方向和范围。
二、声纹鉴定的步骤和注意事项
目前应用的语图仪可以制作七种声纹图:宽带声纹、窄带声纹、振幅声纹、等高线声纹、时间波谱声纹、断面声纹(又分宽带、窄带二种)。其中，前二种显示语声的频率与强度随时间推移的变化特征;中间三种显示语音强度或声压随时间变化的特征;断面声纹只是显示某一时间点上声波强度和频率特征的声纹图。
在声纹鉴定中最常用的是宽带声纹图。它是用带宽为30OHZ的带通滤波器分析出来的声纹。声纹图的横坐标为时间，纵坐标为频率，浓淡表示音强(见附图)。每一字的声纹前部(乱纹)是清辅音的频谱，后部是元音频谱；元音频谱中由加强的纵线条构成的水平方向的黑带为共振峰。共振峰的数量、走向及其频率是声纹分析的重要特征。
声纹鉴定依如下程序和要求进行:
1、 采集检材语声(录音)
在采集犯罪人或证人的语声作检材时，录音宜采用高保真录音机。采集语声的要求是:
①录音应当尽量在不被对方发觉的情况下进行，以减少假象的干扰，保证语声的真实。
②应尽量防止环境噪声和录音设备的干扰。"麦克"与被录对象保持适当距离。尽量不用失真大的袖珍盒式录音机，电源最好用市电，保持电流稳定。电话录音时应使用传感器，不要将听筒直接对着"麦克"录音。磁带应选用优质新带。
2、采集样本语声(录音)
除了遵照采取检材时要求的器材和注意事项外，应尽量保持同采集检材时相同、相近的语声环境、距离、设备及速度;并保证在样本中有与检材相同的词句，以供特征比对。
3、审听和选择
鉴定人员要先对捡材和样本分别反复审听和记录，从中选择正常而清晰的语声段落，再进一步选取相同的字、词、句，作为供比较的部分。然后使用语图仪分别将选好的检材与样本中的字、词、句做出声纹图。
4、声纹特征的选择
在被比较的两种声纹图谱中，分别选取明显、稳定的特征作为比较特征。一般说，共振峰的频率值及其走向是最稳定的特征，而且具有很强的特定性，利用价值最高；而时长、音强、波形等特征稳定性较差，可做参考。在鉴定过程中，还可以从同一个人的语声中选择多个相同字、词或句的语图，在分析比较中抓住其稳定而特殊的特征作为依据。
5、比较
比对检材与样本中相同字、词的声纹中的同类特征(如共振峰频率、走向及波形)，进行比较分析，找出相同点和差异点。
6、综合评断
①如果被比较的全部特征完全吻合；或者稳定性强的特征完全吻合，而只是稳定性差的特征有些差异，均可做同一认定结论。
②如果被比较的稳定性强的特征差异较大，还可以补充样本再做语图比较，倘仍有差异，又无法解释，则可做否定结论。
7、声纹送检时的注意事项
说话人在不同的环境和不同的心态下，以及不同的语气、不同的健康状况都会引起语音的某些变异。录音环境(噪音、回声、距离)的干扰以及录音设备不良，也会使录制的语音产生假性变异。因此，送检时，要把录制检材和样本时的环境状况、录制距离、录制方式、使用机器、以及在什么情况下录制等情况加以详细记载，一并提交鉴定人，以便对差异点进行客观的分析评断。
三、声纹鉴定的发展状况
辨声之举，自古有之，说明人早知道声音人各不同。但那仅仅是凭听觉器官的分辨能力。科学的声纹研究是以完善的录音设备为基础的，而且最先是为战争服务的。第二次世界大战后期，为了提高军事通讯效率的需要，美国电话电报公司的贝尔实验室研究和发明了"音响光谱图象显示器"，把声波用光谱图象加以显示。战争结束，这项研究亦中止。
到了五、六十年代，美国纽约市的绑票、电话恐吓案件骤增，为了侦讯工作的需要，贝尔实验室受执法部门委托，恢复对声纹的研究。他们对一百二十三名健康美国人的"I、you、it(我、你、是)等词语的二万五千个声纹图进行了五万多项鉴定分析，个人识别的准确率达到97- 99·65%。一九六二年，L·G•克斯特发表了《声纹鉴定》一书。从一九六六年开始，贝尔实验室开始培训警官，推广应用这项技术。至七十年代，日本、罗马尼亚、西德等都相继开展了声纹鉴定技术，以对付恐怖犯罪活动。随着科学技术的进步，声纹鉴定手段也日益先进。目前，国际声纹鉴定并行两套系统:一是声纹的自动识别系统，它以电子计算机为主体，具备分析、储存、检索、鉴定多项功能，可以根据语声进行全自动分析，最后给出结论。但这种结论的准确性同专家设定的特征吻合量(阈值)有关。二是声纹的人工识别系统，它以语图仪为支持，鉴定人直接观察和分析声纹，寻找特征，测量数据并进行比较与评断，最后得出结论。
在声纹资料的存储技术上，已发展到激光光盘存储。先以激光源对待储声纹图谱进行扫描，获得付利叶光谱，再通过电脑把光谱记录的声纹特征转换成数据，最后通过电脑控制的激光针将待储声纹特征的数据存入光盘纹线中。当需检索时，再用激光针通过电脑系统输出光盘中的信号，即可进行声纹比较。这种存储技术容量很大，一张光盘可以储存数百万人的声纹。
过去，我国对声纹鉴定技术长期持保守态度，因而起步很晚。直到一九八八年，中国刑警学院才率先在文检系成立了全国第一个声纹鉴定实验室，引进了美国KAY公司生产的7800型语图仪，进行实验研究，并推动了在办案中的实际应用。一九九0年，公安部第二研究所文检室引进了美国KAY公司5500型语图仪。目前这两家均已应用于办案，取得了很好的成效。南京、上海也已同有关部门合作，进行了声纹鉴定的研究与应用。
（兰绍江）


（原载于天津《警察学研究》1994年第4期）
(本文资料受益于中国刑警学院岳俊发、王英利，谨此致谢)

中国 罗马尼亚


中华人民共和国和罗马尼亚社会主义共和国科学技术合作委员会第二十一届会议议定书


（签订日期１９８１年５月２８日 生效日期１９８１年５月２８日）
　　中华人民共和国和罗马尼亚社会主义共和国科学技术合作委员会（以下简称“委员会”）第二十一届会议于一九八一年五月二十一日至五月二十八日在布加勒斯特举行。
　　中国代表团由中华人民共和国化学工业部副部长、委员会中国组主席杨叶澎率领。
　　罗马尼亚代表团由罗马尼亚社会主义共和国国家科学与工艺委员会副主席、委员会罗马尼亚组主席扬·戴奥良努率领。
　　参加委员会会议工作的双方代表团组成见附件一。
　　会议按下列议程进行：

　一、审查委员会第二十届会议议定书决议的执行情况；

　二、讨论委员会第二十一届会议中方的科学技术合作申请项目；

　三、讨论委员会第二十一届会议罗方的科学技术合作申请项目；

　四、关于中罗双方在共同进行互感兴趣的科学研究和工艺发展方面的合作；

　五、关于委员会章程和执行一九七八年八月二十一日签订的中华人民共和国政府和罗马尼亚社会主义共和国政府科学技术合作协定的共同条件；

　六、关于委员会第二十二届会议的会期和地点。
　　双方就议程中的各项问题达成下列协议：

　一、关于委员会第二十届会议议定书决议执行情况
　　委员会听取了关于第二十届会议议定书决议执行情况的报告，见附件二。
　　委员会指出，从上届会议以来已执行二十七个项目，主要是冶金、机械制造、化工、轻工、运输等方面的项目。
　　委员会还指出，从上届会议以来双方就已确定的十六个共同进行科学研究和工艺发展项目中的十三个项目按商定的工作计划继续进行了工作，主要在机械制造、计算技术、信息等方面取得了良好的效果，其中一项对口合作单位已经完成了工作。两项机械制造方面的项目正在商定合作计划。
　　这样，双方有了更好的了解并广泛地交流了在科学技术方面的经验和情况，这说明中华人民共和国和罗马尼亚社会主义共和国之间科学技术合作正在不断发展。

　二、关于中方的科学技术合作项目
　　委员会通过罗方接待中国专家赴罗考察项目共十二项，见附件三。

　三、关于罗方的科学技术合作项目
　　委员会通过中方接待罗马尼亚专家赴华考察、派遣中国专家赴罗进行技术援助和提供种籽项目共十四项，见附件四。

　四、关于中罗在共同进行互感兴趣的科学研究和工艺发展方面的合作
　　委员会建议，两国有关中央部门和对口合作的研究设计院采取措施，根据商定的计划对委员会第十九和二十届会议上通过的十四个互感兴趣的项目继续共同进行科学研究和工艺发展工作，见附件五。
　　在委员会会议上，双方就一九八一至一九八五年期间进一步发展中华人民共和国和罗马尼亚社会主义共和国之间科技合作的可能性广泛交换了意见，并为此提出了建议。
　　在此基础上，委员会通过了双方感兴趣的共同进行科学研究和工艺发展项目共四项，见附件六；并建议两国有关部门和对口合作单位于一九八一年年底以前商定这些项目的合作计划。
　　委员会确定，为了继续商谈一九八一至一九八五年期间科学研究和工艺发展方面的新的合作项目，双方将继续交换建议并商定互感兴趣的项目。
　　委员会双方同意，对解决休会期间互相提出的科学技术合作申请项目给予应有的重视。

　五、关于委员会章程和执行一九七八年八月二十一日签订的中华人民共和国政府和罗马尼亚社会主义共和国政府科学技术合作协定的共同条件
　　委员会双方主席签订了中华人民共和国和罗马尼亚社会主义共和国科学技术合作联合委员会章程，其文本已在委员会第二十届会议上商定。
　　委员会双方对执行中华人民共和国政府和罗马尼亚社会主义共和国政府科学技术合作协定的共同条件广泛地交换了意见并初步商定了文本的大部分内容。
　　委员会建议双方继续努力，以便商定和签署共同条件。

　六、关于委员会第二十二届会议的会期和地点
　　双方同意，委员会第二十二届会议将于一九八二年第二季度在北京举行。
　　委员会第二十二届会议具体会期和议程将在开会一个月以前由双方商定。
　　本议定书于一九八一年五月二十八日在布加勒斯特签订，附件一、二、三、四、五、六是议定书的组成部分，共两份，每份都用中文和罗文写成。两种文本具有同等效力。
　　注：附件一、二、三、四、五、六略。

　　委员会中国组主席　　　　　　　　　　委员会罗马尼亚组主席
　　　杨　叶　澎　　　　　　　　　　　　　扬·戴奥良努
　　　　（签字）　　　　　　　　　　　　　　　（签字）