聲紋鑒定淺述

聲紋鑒定淺述聲紋，也稱“語圖”，是由專用的電聲轉(zhuǎn)換儀器（語圖儀）將聲波特點(diǎn)繪制成的波譜圖形。聲紋鑒定確實(shí)是把未知人的語聲和已知人的語聲，通過語圖儀別離制成聲紋圖譜，再依據(jù)聲紋圖上的特點(diǎn)進(jìn)行分析、比較和判定，確信二者是不是為同一人的語聲。它是文檢技術(shù)中近些年進(jìn)展起來的語音識別的先進(jìn)科學(xué)手腕。一、聲紋的意義在實(shí)際生活中，咱們都有切軀體會：每一個(gè)人說話時(shí)的語聲，都有自己的特點(diǎn)。很熟悉的人之間，能夠只聽聲音而彼此分辨出來，這確實(shí)是語聲人各不同的特性。什么緣故人的語聲會人各不同呢？因?yàn)槿说陌l(fā)聲器官事實(shí)上存在著大小、形態(tài)及功能上的不同。發(fā)生操縱器官包括聲帶、軟顎、舌頭、牙齒、唇等；發(fā)聲共鳴器包括咽腔、口腔、鼻腔。這些器官的微小不同都會致使發(fā)聲氣流的改變，造成音質(zhì)、音色的不同。另外，人發(fā)聲的適應(yīng)亦有快有慢，使勁有大有小，也造成音強(qiáng)、音長的不同。音高、音強(qiáng)、音長、音色在語言學(xué)中被稱為語音“四要素”，這些音素又可分解成九十余種特點(diǎn)。這些特點(diǎn)表現(xiàn)了不同聲音的不同波長、頻率、強(qiáng)度、節(jié)拍。語圖儀能夠把聲波的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)換成電訊號的強(qiáng)度、波長、頻率、節(jié)拍轉(zhuǎn)變，儀器又把這些電訊號的轉(zhuǎn)變繪制成波譜圖形，就成了聲紋圖。人的發(fā)聲具有特定性和穩(wěn)固性。從理論上講，它同指紋一樣具有人身識別（認(rèn)定個(gè)人）的作用。盡管由于技術(shù)和體會的問題，臨時(shí)不能說完全達(dá)到了指紋那樣的精準(zhǔn)程度，但它已經(jīng)被愈來愈多的國家認(rèn)可為法庭科學(xué)的一項(xiàng)新技術(shù)。一九八一年在美國密執(zhí)安州成立了“國際聲紋鑒定學(xué)會”，旨在進(jìn)一步完善聲紋鑒定技術(shù)，增強(qiáng)推動、培訓(xùn)和宣傳，促使聲紋鑒定成為世界公認(rèn)的一種人身識別的科學(xué)方式。目前，許多國家都己把聲紋鑒定作為識別犯法嫌疑人的重要手腕，為偵查工作提供新的線索和證據(jù)。（1）在取得了犯法人的語聲錄音資料時(shí)，如在中進(jìn)行的要挾、敲詐，或在其他性質(zhì)的犯法中錄到了罪犯說話的聲音，那么能夠通過搜集嫌疑人語音樣本進(jìn)行聲紋鑒定，為認(rèn)定或否定犯法人提供鑒定結(jié)論。（2）在案件的偵訊或?qū)徖碇校ò袷掳讣?，通過聲紋鑒定能夠?qū)彶殇浺糇C據(jù)材料的其偽。（3）通過聲紋分析，判定說話人的性別、年齡、方言（生活地域）特點(diǎn)，為偵查工作提供方向和范圍。二、聲紋鑒定的步驟和注意事項(xiàng)目前應(yīng)用的語圖儀能夠制作七種聲紋圖：寬帶聲紋、窄帶聲紋、振幅聲紋、等高線聲紋、時(shí)刻波譜聲紋、斷面聲紋（又分寬帶、窄帶二種）。其中，前二種顯示語聲的頻率與強(qiáng)度隨時(shí)刻推移的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)；中間三種顯示語音強(qiáng)度或聲壓隨時(shí)刻轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)；斷面聲紋只是顯示某一時(shí)刻點(diǎn)上聲波強(qiáng)度和頻率特點(diǎn)的聲紋圖。在聲紋鑒定中最經(jīng)常使用的是寬帶聲紋圖。它是用帶寬為30OHZ的帶通濾波器分析出來的聲紋。聲紋圖的橫坐標(biāo)為時(shí)刻，縱坐標(biāo)為頻率，濃淡表示音強(qiáng)（見附圖）。每一字的聲紋前部（亂紋）是清輔音的頻譜，后部是元音頻譜；元音頻譜中由增強(qiáng)的縱線條組成的水平方向的黑帶為共振峰。共振峰的數(shù)量、走向及其頻率是聲紋分析的重要特點(diǎn)。 聲紋鑒定依如下程序和要求進(jìn)行：一、搜集檢材語聲（錄音）在搜集犯法人或證人的語聲作檢材時(shí)，錄音宜采納高保真錄音機(jī)。搜集語聲的要求是：①錄音應(yīng)當(dāng)盡可能在不被對方覺察的情形下進(jìn)行，以減少假象的干擾，保證語聲的真實(shí)。②應(yīng)盡可能避免環(huán)境噪聲和錄音設(shè)備的干擾?！胞溈恕迸c被錄對象維持適當(dāng)距離。盡可能不用失真大的袖珍盒式錄音機(jī)，電源最好用市電，維持電流穩(wěn)固。錄音時(shí)應(yīng)利用傳感器，不要將聽筒直接對著“麥克”錄音。磁帶應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)新帶。二、搜集樣本語聲（錄音）除遵循采取檢材時(shí)要求的器材和注意事項(xiàng)外，應(yīng)盡可能維持同搜集檢材時(shí)相同、相近的語聲環(huán)境、距離、設(shè)備及速度；并保證在樣本中有與檢材相同的文句，以供特點(diǎn)比對。3、 審聽和選擇鑒定人員要先對撿材和樣本別離反復(fù)審聽和記錄，從當(dāng)選擇正常而清楚的語聲段落，再進(jìn)一步選取相同的字、詞、句，作為供比較的部份。然后利用語圖儀別離將選好的檢材與樣本中的字、詞、句做作聲紋圖。4、 聲紋特點(diǎn)的選擇在被比較的兩種聲紋圖譜中，別離選取明顯、穩(wěn)固的特點(diǎn)作為比較特點(diǎn)。一樣說，共振峰的頻率值及其走向是最穩(wěn)固的特點(diǎn)，而且具有很強(qiáng)的特定性，利用價(jià)值最高；而時(shí)長、音強(qiáng)、波形等特點(diǎn)穩(wěn)固性較差，可做參考。在鑒定進(jìn)程中，還能夠從同一個(gè)人的語聲當(dāng)選擇多個(gè)相同字、詞或句的語圖，在分析比較中抓住其穩(wěn)固而特殊的特點(diǎn)作為依據(jù)。五、比較比對檢材與樣本中相同字、詞的聲紋中的同類特點(diǎn)（如共振峰頻率、走向及波形），進(jìn)行比較分析，找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。六、綜合評斷若是被比較的全數(shù)特點(diǎn)完全吻合;或穩(wěn)固性強(qiáng)的特點(diǎn)完全吻合,而只是穩(wěn)固性差的特點(diǎn)有些不同，都可做同一認(rèn)定結(jié)論。若是被比較的穩(wěn)固性強(qiáng)的特點(diǎn)不同較大，還能夠補(bǔ)充樣本再做語圖比較,倘仍有不同,又無法說明,那么可做否定結(jié)論。7、聲紋送檢時(shí)的注意事項(xiàng)說話人在不同的環(huán)境和不同的心態(tài)下，和不同的語氣、不同的健康狀況都會引發(fā)語音的某些變異。錄音環(huán)境（噪音、回聲、距離）的干擾和錄音設(shè)備不良，也會使錄制的語音產(chǎn)生假性變異。因此，送檢時(shí)，要把錄制檢材和樣本時(shí)的環(huán)境狀況、錄制距離、錄制方式、利用機(jī)械、和在什么情形下錄制等情形加以詳細(xì)記載，一并提交鑒定人，以便對不同點(diǎn)進(jìn)行客觀的分析評斷。三、聲紋鑒定的進(jìn)展?fàn)顩r辨聲之舉，自古有之，說明人早明白聲音人各不同。但那僅僅是憑聽覺器官的分辨能力。科學(xué)的聲紋研究是以完善的錄音設(shè)備為基礎(chǔ)的，而且最先是為戰(zhàn)爭效勞的。第二次世界大戰(zhàn)后期，為了提高軍事通信效率的需要，美國電報(bào)公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室研究和發(fā)明了“音響光譜圖象顯示器”，把聲波用光譜圖象加以顯示。戰(zhàn)爭終止，這項(xiàng)研究亦中止。到了五、六十年代，美國紐約市的綁票、要挾案件驟增，為了偵訊工作的需要，貝爾實(shí)驗(yàn)室受執(zhí)法部門委托，恢復(fù)對聲紋的研究。他們對一百二十三名健康美國人的“I、you.it（我、你、是）等詞語的二萬五千個(gè)聲紋圖進(jìn)行了五萬多項(xiàng)鑒定分析，個(gè)人識別的準(zhǔn)確率達(dá)到97-99?65%.—九六二年，L?G??克斯特發(fā)表了《聲紋鑒定》一書。從一九六六年開始，貝爾實(shí)驗(yàn)室開始培訓(xùn)警官，推行應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。至七十年代，日本、羅馬尼亞、西德等都接踵開展了聲紋鑒定技術(shù)，以對付恐怖犯法活動。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，聲紋鑒定手腕也日趨先進(jìn)。目前，國際聲紋鑒定并行兩套系統(tǒng)：一是聲紋的自動識別系統(tǒng)，它以電子運(yùn)算機(jī)為主體，具有分析、貯存、檢索、鑒定多項(xiàng)功能，能夠依照語聲進(jìn)行全自動分析，最后給出結(jié)論。但這種結(jié)論的準(zhǔn)確性同專家設(shè)定的特點(diǎn)吻合量（閾值）有關(guān)。二是聲紋的人工識別系統(tǒng)，它以語圖儀為支持，鑒定人直接觀看和分析聲紋，尋覓特點(diǎn)，測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較與評斷，最后得出結(jié)論。在聲紋資料的存儲技術(shù)上，已進(jìn)展到激光光盤存儲。先以激光源對待儲聲紋圖譜進(jìn)行掃描，取得付利葉光譜，再通過電腦把光譜記錄的聲紋特點(diǎn)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，最后通過電腦操縱的激光針將待儲聲紋特點(diǎn)的數(shù)據(jù)存入光盤紋線中。當(dāng)需檢索時(shí)，再用激光針通過電腦系統(tǒng)輸出光盤中的信號，即可進(jìn)行聲紋比較。這種存儲技術(shù)容量專門大，一張光盤能夠貯存數(shù)百萬人的聲紋。過去，我國對聲紋鑒定技術(shù)長期持保守態(tài)度，因此起步很晚。直到一九八八年，中國刑警學(xué)院才率先在文