聲紋識別的原理及其應(yīng)用

2011/01/05

聲紋識別原理

　　聲紋生理圖所謂聲紋(Voiceprint)，是用電聲學(xué)儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜。人類語言的產(chǎn)生是人體語言中樞與發(fā)音器官之間一個復(fù)雜的生理物理過程，人在講話時使用的發(fā)聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態(tài)方面每個人的差異很大，所以任何兩個人的聲紋圖譜都有差異。每個人的語音聲學(xué)特征既有相對穩(wěn)定性，又有變異性，不是絕對的、一成不變的。這種變異可來自生理、病理、心理、模擬、偽裝，也與環(huán)境干擾有關(guān)。盡管如此，由于每個人的發(fā)音器官都不盡相同，因此在一般情況下，人們?nèi)阅軈^(qū)別不同的人的聲音或判斷是否是同一人的聲音。

聲紋識別應(yīng)用

　　聲紋識別的應(yīng)用有一些缺點，比如同一個人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響；比如不同的麥克風(fēng)和信道對識別性能有影響；比如環(huán)境噪音對識別有干擾；又比如混合說話人的情形下人的聲紋特征不易提取；……等等。盡管如此，與其他生物特征相比，聲紋識別的應(yīng)用有一些特殊的優(yōu)勢：

1. 蘊含聲紋特征的語音獲取方便、自然，聲紋提取可在不知不覺中完成，因此使用者的接受程度也高；
2. 獲取語音的識別成本低廉，使用簡單，一個麥克風(fēng)即可，在使用通訊設(shè)備時更無需額外的錄音設(shè)備；
3. 適合遠程身份確認，只需要一個麥克風(fēng)或電話、手機就可以通過網(wǎng)路(通訊網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))實現(xiàn)遠程登錄；
4. 聲紋辨認和確認的算法復(fù)雜度低；
5. 配合一些其他措施，如通過語音識別進行內(nèi)容鑒別等，可以提高準確率；
   ……等等。

    這些優(yōu)勢使得聲紋識別的應(yīng)用越來越收到系統(tǒng)開發(fā)者和用戶親睞，聲紋識別的世界市場占有率15.8%，僅次于手指和手的生物特征識別，并有不斷上升的趨勢。

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