Warum wird die Stimme als „akustischer Fingerabdruck“ betrachtet?

Die Stimme ist ein einzigartiges biometrisches Merkmal jedes Einzelnen. Keine zwei Menschen haben exakt dieselbe Stimme, nicht einmal eineiige Zwillinge.

Das Ministerium für öffentliche Sicherheit hat die Entwürfe der nationalen technischen Normen für Stimmbiometrie und Irisbiometrie fertiggestellt. Für die Stimmbiometrie sieht der Entwurf ein Alter von 6 Jahren für die erste Datenerhebung vor; weitere Datenerhebungen erfolgen im Alter von 14–25, 25–40 und 40–60 Jahren.

Stimmbiometrie ist eine Technologie zur Identifizierung und Authentifizierung von Personen anhand der einzigartigen biologischen und akustischen Merkmale ihrer Stimme.

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Privatdozent Pham Bich Dao (Universitätsklinikum Hanoi ) erklärte, dass Stimmbiometrie eine Technologie zur Identifizierung und Authentifizierung von Personen anhand der einzigartigen biologischen und akustischen Merkmale ihrer Stimme ist. Im Gegensatz zur Spracherkennung konzentriert sich die Stimmbiometrie auf Aussprache, Schwingungsfrequenz, Amplitude, Nachhall, Sprechgeschwindigkeit, Rhythmus und Resonanzmuster – also auf die „biologische Signatur“ der Stimme.

Dr. Dao erklärte, die Stimme sei ein „einzigartiges biometrisches Merkmal“ jedes Einzelnen: Die Stimme ist ein persönliches biologisches Merkmal, das die einzigartige anatomische Struktur des Kehlkopfes, der Resonanzräume und der Mundhöhle sowie Sprechgewohnheiten, Intonation und Emotionen widerspiegelt. Daher haben keine zwei Menschen exakt dieselbe Stimme, nicht einmal eineiige Zwillinge. Die Stimme wird daher als „akustischer Fingerabdruck“ betrachtet, ähnlich wie Fingerabdrücke oder die Iris bei der biometrischen Identifizierung.

Laut Dr. Dao ist die Stimme das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels vieler Organe im Körper, darunter drei Hauptsysteme: das Atmungssystem (Lunge, Zwerchfell, Luftröhre – für den Luftstrom zuständig); das Kehlkopfsystem (Stimmnerven und Kehlkopfknorpel – für die Erzeugung der ursprünglichen Klangschwingungen); und das Resonanz- und Sprechsystem (Rachen, Mundhöhle, Nasenhöhle, Zunge, Lippen, Zähne, Gaumen – zur Verstärkung und Veränderung der Klangfarbe). Speiseröhre und Magen können die Bauchstimme erzeugen. Daher ist es nach einer vollständigen Laryngektomie möglich, die Speiseröhrenstimme zu üben. Das ausgeklügelte Zusammenspiel dieser Organe schafft die einzigartigen akustischen Eigenschaften jedes Einzelnen.

FAKTOREN, DIE DIE STIMME BEEINFLUSSEN

Laut Privatdozentin Pham Bich Dao können verschiedene Erkrankungen und Faktoren die Stimme beeinflussen. Dazu gehören vorübergehende oder dauerhafte Stimmveränderungen aufgrund von Kehlkopferkrankungen (Kehlkopfentzündung, Stimmbandknötchen/-polypen, Stimmbandlähmung, Kehlkopftumore), systemischen Erkrankungen wie laryngopharyngealem Reflux, endokrinen Erkrankungen (Schilddrüsenunterfunktion, Schilddrüsenüberfunktion) und neurologischen Erkrankungen.

Darüber hinaus beeinflussen verschiedene externe Faktoren die Stimmqualität: Rauchen, Alkohol, Allergien, Umweltverschmutzung, Stress und Stimmüberlastung. Diese Veränderungen verändern die akustischen Eigenschaften der Stimme (Grundfrequenz, Intensität usw.) und beeinträchtigen somit die biometrische Erkennung. Daher ist in praktischen Anwendungen (wie forensischen Untersuchungen oder Sicherheitsauthentifizierungen) eine stabile und regelmäßig aktualisierte Referenzstimmprobe erforderlich.

Männer- und Frauenstimmen weisen deutliche Unterschiede auf. Männerstimmen sind tiefer und resonanter, da ihre Stimmbänder länger und dicker sind, was zu niedrigeren Frequenzen (85–180 Hz) führt. Frauenstimmen hingegen sind kürzer und dünner, mit höheren Frequenzen (165–255 Hz), wodurch sie heller und höher klingen. Darüber hinaus trägt auch die Resonanzstruktur (Nasennebenhöhlen, Mundhöhle, Brustkorbvolumen) zu diesen deutlichen geschlechtsspezifischen Unterschieden im Stimmklang bei.

Stimmen können sich in verschiedenen Situationen verändern oder „aus dem Gleichgewicht“ geraten: hormonelle Störungen (Pubertät, Wechseljahre, Hormontherapie, Geschlechtsangleichung); Stimmbanderkrankungen oder Kehlkopfoperationen; und gezieltes Stimmtraining (insbesondere in Schauspiel-, Gesangs- und Transgender-Berufen). In solchen Fällen können sich die „geschlechtsspezifischen“ Merkmale der Stimme verändern, was zu Verwirrung bei der biometrischen Identifizierung führen kann, insbesondere wenn das System der künstlichen Intelligenz nicht darauf trainiert wurde, verschiedene Geschlechtsvariationen zu berücksichtigen.

Moderne biometrische Systeme können die „ursprüngliche Stimme“ durch die Analyse tiefer spektraler Merkmale erkennen, die weniger von oberflächlichen Veränderungen beeinflusst werden. Die Stimme wird als legitimes biometrisches Merkmal anerkannt, das kodiert, gespeichert und zur Identifizierung oder Identitätsprüfung abgeglichen werden kann.

Außerordentlicher Professor Pham Bich Dao

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