聲紋識別漸行漸近

文/王夢然

圖/東方IC

當下，聲紋識別開始進入生活，涉及社保、公安、金融等領域。相對于其他生物識別技術，聲紋識別安全性能更高。中科院院士張鈸就曾指出，現在的圖像識別存在局限性，只需加一點點的干擾，機器就會將一個“炮兵陣地”錯誤識別為“一群羊”，甚至是任何其他東西，很“脆弱”“很不安全”，從目前來看，各種生物特征識別技術里相對安全性能較高的就是聲紋識別。

“聲紋+”實現與蒙娜麗莎的完美對話

所謂聲紋，就是人的聲波頻譜。人類語言的產生是人體語言中樞與發音器官之間一個復雜的生理物理過程，人在講話時使用的發聲器官——舌、牙齒、喉頭、鼻腔、肺在尺寸和形態方面每個人的差異很大，所以每個人的“聲紋”都是唯一的。

事實上，聲紋技術在遠程身份認證中的重要性正變得越來越突出，逐漸應用在社保、金融、公安等領域。前階段，我國“聲紋+”身份認證云項目落戶內蒙古，將為更多百姓帶來網絡身份認證的安全與便利。相關人士指出，未來2 至3 年將是“聲紋”發展的關鍵期，聲紋認證將逐漸從內蒙古輻射到寧夏、甘肅等地。

也有科學家根據人的面部、身高等數據合成、模擬人的聲音的。最近，日本音響研究所的鈴木松美提出一個觀點——“蒙娜麗莎”不僅容貌與達·芬奇的自畫像相似，且用聲紋技術從數量上證實“蒙娜麗莎”的聲音與達·芬奇一模一樣。“人的聲音是由振動聲帶并通過喉嚨在口腔或鼻腔共振而發生的，因此聲帶的形狀或大小以及從喉嚨到口腔的容積，成為決定個人聲音的主要因素。”科學家們認為，若有容顏的形狀或身高的數據，借助語言合成器，就有可能惟妙惟肖地模仿出歷史人物的聲音。

在日本科學家開發出的聲音發生器PC-6001MKII 系統中，至少要輸入12 項數據，包括顴骨的寬度，從眼睛下到鼻尖每隔1 厘米的大小以及從其下到下巴每隔1 厘米的大小，嘴寬，從兩眼間中心到嘴的位置，鼻尖和枕骨部每隔1 厘米的大小，身高、年齡、性別等。如果數據不足，也可設定最相近的值補充。不過，這種“標椎的”合成音剔除了人的個性習慣、方言影響等社會因素，要達到“亂真”的程度恐怕很難。

商業價值和社會價值日趨顯現

不同人在發出同一語音時，會產生有一定差別的聲紋，這種差別就體現了個人特征，所以聲譜儀可以幫助人們分辨語言。有時即使言語很模糊，甚至詞不達意，也都可以辨明。目前，聲紋已成為偵破刑事案件的重要手段之一。

據大腦機械論專家統計，一分鐘內一個人所說詞句的完整聲紋圖含有近200 萬比特。而普通人大腦里處理信息的速度不超過每秒45 比特。換句話說，我們大約只利用了詞句聲紋圖的千分之一，就能懂得其中含義，其余大量多余的聲紋不僅能使我們了解交談者，還能從成千上萬的其他人中辨認出他。

雖然目前聲紋識別還沒在智能手機這樣的消費級產品中普及，但在銀行交易和國防安全等領域已廣泛應用。據外媒報道，巴克萊銀行、匯豐銀行、哈利法克斯銀行等多家英國銀行目前都支持聲紋識別。2019 年4 月，匯豐銀行宣布，自2016 年推出聲紋識別以來，聲紋識別系統已被160 萬客戶使用了1500 萬次，阻止了價值3.3 億英鎊的銀行詐騙，未來還可能通過聲紋幫助警方抓捕那些難以追蹤的詐騙者。

“發展大數據產業，必須從源頭開始高度重視個人信息保護。是否有利于個人信息保護，應成為評估新興技術是否適合大數據構建和應用的關鍵考量。”國家信息中心首席工程師李新友認為，未來聲紋技術將在電子政務方面發揮更大優勢。

此外，聲紋識別還成為社保領域實現遠程身份驗證的關鍵技術。聲揚科技CEO 李亞桐介紹，公司之前為印尼國家公務員保險儲蓄基金公司提供了一套解決方案，即通過聲紋識別和智能語音技術實現遠程身份驗證，解決了印尼250 萬離退休人員的養老金領取難題。“這一案例具有典范性，聲紋識別不久將在更多國家的社保領域成功實施。”業界認為，根據不同的場景進行有針對性的“聲紋識別”的開發，將產生巨大的商業價值和社會價值。

挑戰眾多 完善之路還很長

聲紋識別作為身份認證領域的新兵，雖然逐漸被人們了解并接受，但從技術發展來看，還存在不少挑戰。

“聲紋識別需要提高抵抗其他因素干擾的能力。” 清華大學語音和語言技術中心主任鄭方談到，一方面，發聲會隨著用戶身體狀況、年齡的改變而變化，而不同情感、語氣、語速情況下的聲音也會有變化；另一方面噪聲干擾、遠程收錄也給聲紋的“精準識別”帶來挑戰。此外，識別、阻止機器偽造聲音，還有“超短語音”的識別，也成為當前的技術挑戰。

為規范和正確引導聲紋識別發展，國內已公布多項關于聲紋識別的標準。2008 年，原信息產業部正式頒布實施了《自動聲紋識別（說話人識別）技術規范》，這是我國第一個關于聲紋識別的行業標準。2010 年12 月2 日，公安部頒布實施了《安防聲紋確認應用算法技術要求和測試方法》。2018年10 月9 日，中國人民銀行正式對外發布《移動金融基于聲紋識別的安全應用技術規范》金融行業標準，這是第一個被金融監管部門認可的生物識別標準，為聲紋識別技術進入移動金融領域解決了標準難題。央行標準的頒布，讓金融科技一躍成為聲紋識別時下最熱門的應用領域之一，2018 年也因此成為中國聲紋技術的應用“元年”。

眾多的挑戰預示著聲紋識別的完善之路還很長。而相關標準的發布，標志著聲紋識別正受到國內各界的認可，并吸引了越來越多的從業者進入此領域。然而技術發展自有其規律，熱度之下仍需冷靜，有序推進方為正道。相信在標準的正確引導和業界的共同努力下，聲紋識別未來定能在各個領域開花結果，走進更多普通人的生活。（據《新華日報》）