لماذا يعتبر الصوت بمثابة "بصمة صوتية"؟

انتهت وزارة الأمن العام مؤخرًا من إعداد مسودة اللائحة الفنية الوطنية بشأن القياسات الحيوية الصوتية، ومسودة اللائحة الفنية الوطنية بشأن القياسات الحيوية للقزحية. وفيما يتعلق بالقياسات الحيوية الصوتية، تنص المسودة على أن يكون عمر العينة الأولى من ست سنوات؛ وأن تكون فترات أخذ العينات لتحديث البيانات من 14 إلى 25 عامًا، ومن 25 إلى 40 عامًا، ومن 40 إلى 60 عامًا.

Giọng nói: Dấu vân tay âm thanh độc nhất của mỗi người - Ảnh 1. — القياسات الحيوية الصوتية هي تقنية تحديد الهوية والمصادقة الشخصية تعتمد على الخصائص البيولوجية والصوتية الفريدة للصوت.

قال الأستاذ المشارك، الدكتور فام بيتش داو (مستشفى جامعة هانوي الطبية)، إن القياسات الحيوية الصوتية هي تقنية لتحديد الهوية الشخصية والتحقق منها، تعتمد على الخصائص البيولوجية والصوتية الفريدة للصوت. وتختلف القياسات الحيوية الصوتية عن تقنية التعرف على الصوت، إذ تركز على النطق، وتردد الاهتزاز، والسعة، والرنين، وسرعة الكلام، والإيقاع، ونمط الرنين، أي "البصمة البيولوجية" للصوت.

أكد الدكتور داو أن الصوت "سمة حيوية فريدة" لكل فرد، موضحًا: "الصوت سمة بيولوجية شخصية، تعكس التركيب التشريحي للحنجرة، والجيوب الأنفية الرنانة، وتجويف الفم، بالإضافة إلى عادات التحدث، ونبرة الصوت، والانفعالات. لذلك، لا يتشابه صوت شخصين تمامًا، حتى التوائم المتطابقة. لذلك، يُعتبر الصوت "بصمة صوتية"، على غرار بصمات الأصابع أو القزحية في تحديد الهوية الحيوية.

وفقًا للدكتور داو، فإن الصوت هو نتاج تنسيق معقد بين العديد من أعضاء الجسم، بما في ذلك ثلاثة أنظمة رئيسية: الجهاز التنفسي (الرئتان، والحجاب الحاجز، والقصبة الهوائية - التي توفر تدفق الهواء)؛ والجهاز الحنجري (الأحبال الصوتية وغضروف الحنجرة - التي تُصدر اهتزازات صوتية أصلية)؛ ونظام الرنين والنطق (الحلق، وتجويف الفم، وتجويف الأنف، واللسان، والشفتان، والأسنان، والحنك - التي تُضخّم وتُحسّن جرس الصوت). يمكن للمريء والمعدة إصدار صوت بطني. لذلك، في حالة استئصال الحنجرة بالكامل، يمكن للأشخاص التدرب على التحدث بصوت مريئي. يُضفي التنسيق المتطور لهذه الأعضاء سمة صوتية فريدة لكل فرد.

العوامل المؤثرة على الصوت

وفقًا للأستاذ المشارك، الدكتور فام بيتش داو، هناك العديد من الأمراض والعوامل التي تؤثر على الصوت. على وجه الخصوص، يمكن أن يتغير الصوت مؤقتًا أو دائمًا بسبب أمراض الحنجرة (التهاب الحنجرة، سلائل الحبال الصوتية، شلل الحبال الصوتية، أورام الحنجرة)، والأمراض الجهازية مثل: الارتجاع الحنجري البلعومي، وأمراض الغدد الصماء (قصور الغدة الدرقية، فرط نشاط الغدة الدرقية)، والأمراض العصبية.

بالإضافة إلى ذلك، تؤثر بعض العوامل الخارجية على الصوت، مثل: التدخين، والكحول، والحساسية، والتلوث، والتوتر، وإساءة استخدام الصوت. تُغير هذه التغييرات الخصائص الصوتية للصوت (التردد الأساسي، والشدة، وغيرها)، مما يؤثر على القدرة على التعرف على البيانات الحيوية. لذلك، في التطبيقات العملية (مثل الفحص الجنائي أو المصادقة الأمنية)، يلزم وجود نموذج صوتي مرجعي مستقر ومُحدَّث دوريًا.

لكل من الأصوات الذكورية والأنثوية خصائصها الخاصة. يتميز صوت الرجل بنبرة عميقة ورنانة بفضل طول أحباله الصوتية وسمكها وتردده المنخفض (85-180 هرتز). أما لدى النساء، فالأحبال الصوتية أقصر وأرق وترددها أعلى (165-255 هرتز)، وله نبرة حادة وعالية. إضافةً إلى ذلك، تُسهم بنية الرنين (الجيوب الأنفية، تجويف الفم، حجم الصدر) في اختلافات واضحة في جرس الصوت بين الجنسين.

قد يتغير جنس الصوت البيولوجي أو يكون "خارج الطور" في حالات: الاضطرابات الهرمونية (البلوغ، انقطاع الطمث، العلاج الهرموني، التحول الجنسي)؛ بسبب أمراض الحبال الصوتية أو جراحة الحنجرة؛ بسبب التدريب الصوتي المتعمد (خاصةً في مهنة التمثيل والغناء والتحول الجنسي). في هذه الحالة، قد تتغير خصائص "الجنس" الصوتية، مما يُسبب ارتباكًا في تحديد الهوية البيومترية، خاصةً إذا لم يُدرَّب نظام الذكاء الاصطناعي تدريبًا متنوعًا وفقًا للاختلافات بين الجنسين.

تستطيع أنظمة القياسات الحيوية المتقدمة اليوم تمييز "الصوت الأصلي" من خلال سمات طيفية عميقة، أقل تأثرًا بتغيرات المظهر. ويُعرف الصوت كسمة حيوية قانونية يمكن ترميزها وتخزينها ومطابقتها لأغراض التعريف أو المصادقة.

الأستاذ المشارك، الدكتور فام بيتش داو

المصدر: https://thanhnien.vn/vi-sao-giong-noi-duoc-coi-la-dau-van-tay-am-thanh-18525101819195149.htm