מדוע קול נחשב ל"טביעת אצבע אקוסטית"?

משרד הביטחון הציבורי השלים זה עתה את טיוטת התקנה הטכנית הלאומית בנושא ביומטריה קולית ואת טיוטת התקנה הטכנית הלאומית בנושא ביומטריה של קשתית העין. עבור ביומטריה קולית, הטיוטה קובעת כי גיל הדגימה הראשונה הוא מגיל 6; זמני הדגימה לעדכון הנתונים הם 14 - 25, 25 - 40, 40 - 60.

Giọng nói: Dấu vân tay âm thanh độc nhất của mỗi người - Ảnh 1. — ביומטריה קולית היא טכנולוגיית זיהוי ואימות אישי המבוססת על המאפיינים הביולוגיים והאקוסטיים הייחודיים של הקול.

פרופסור חבר, ד"ר פאם ביץ' דאו (בית החולים האוניברסיטאי לרפואה של האנוי ), אמר כי ביומטריה קולית היא טכנולוגיית זיהוי ואימות אישי המבוססת על המאפיינים הביולוגיים והאקוסטיים הייחודיים של הקול. בשונה מזיהוי קולי, ביומטריה קולית מתמקדת בהגייה, תדירות רטט, משרעת, תהודה, מהירות דיבור, קצב ודפוס תהודה, כלומר "החתימה הביולוגית" של הקול.

ד"ר דאו הסביר כי קול הוא "מאפיין ביומטרי ייחודי" של כל אדם, והסביר: קול הוא מאפיין ביולוגי אישי, המשקף את המבנה האנטומי של הגרון, הסינוס התהודה, חלל הפה, כמו גם הרגלי דיבור, אינטונציה ורגשות. לכן, אין שני אנשים בעלי קול זהה לחלוטין, אפילו לא תאומים זהים. לכן, קול נחשב ל"טביעת אצבע שמעית", בדומה לטביעות אצבע או קשתית בזיהוי ביומטרי.

לדברי ד"ר דאו, הקול הוא תוצר של תיאום מורכב בין איברים רבים בגוף, כולל 3 מערכות עיקריות: מערכת הנשימה (ריאות, סרעפת, קנה הנשימה - המספקות זרימת אוויר); מערכת הגרון (מיתרי הקול וסחוס הגרון - יוצרות תנודות צליל מקוריות); מערכת התהודה וההגייה (גרון, חלל הפה, חלל האף, לשון, שפתיים, שיניים, חיך - מגבירות ומשנות את הגוון). הוושט והקיבה יכולים ליצור קול בטני. לכן, במקרה של כריתת גרון מלאה, אנשים יכולים לתרגל דיבור בקול ושט. התיאום המתוחכם של איברים אלה יוצר מאפיין אקוסטי ייחודי לכל אדם.

גורמים המשפיעים על הקול

לדברי פרופסור חבר, ד"ר פאם ביץ' דאו, מספר מחלות וגורמים משפיעים על הקול. בפרט, הקול יכול להשתנות באופן זמני או קבוע עקב מחלות בגרון (דלקת גרון, פוליפים במיתרי הקול, שיתוק במיתרי הקול, גידולים בגרון), מחלות סיסטמיות כגון: ריפלוקס גרוני, מחלות אנדוקריניות (היפותירואידיזם, היפרטירואידיזם), ומחלות נוירולוגיות.

בנוסף, גורמים חיצוניים משפיעים גם הם על הקול: עישון, אלכוהול, אלרגיות, זיהום, לחץ, שימוש לרעה בקול. שינויים אלה משנים את המאפיינים האקוסטיים של הקול (תדר בסיסי, עוצמה וכו'), ובכך משפיעים על היכולת לזהות נתונים ביומטריים. לכן, ביישומים מעשיים (כגון בדיקה משפטית או אימות ביטחוני), יש צורך במודל קול יציב ומתעדכן מעת לעת.

לקולות גבריים ונשיים מאפיינים משלהם. בפרט, לקול הגברי גוון עמוק ומהדהד עקב מיתרי קול ארוכים ועבים יותר, תדר נמוך (85 - 180 הרץ). אצל נשים, מיתרי הקול קצרים יותר, דקים יותר, בתדר גבוה (165 - 255 הרץ), לקול גוון בהיר וגבוה. בנוסף, מבנה התהודה (סינוס, חלל הפה, נפח בית החזה) תורם גם הוא ליצירת הבדלים ברורים בגוון הצליל לפי מין.

הקול יכול לשנות מין ביולוגי או להיות "לא בפאזה" במקרים של: הפרעות הורמונליות (גיל ההתבגרות, גיל המעבר, טיפול הורמונלי, טרנסג'נדר); עקב פתולוגיה של מיתרי הקול או ניתוח גרון; עקב אימון קולי מכוון (במיוחד במקצועות המשחק, השירה, הטרנסג'נדר). במקרה זה, מאפייני ה"מגדר" של הקול יכולים להשתנות, ולגרום לבלבול בזיהוי ביומטרי, במיוחד אם מערכת הבינה המלאכותית לא אומנה באופן מגוון בהתאם לשונות המגדר.

מערכות ביומטריות מתקדמות כיום יכולות להבחין ב"קול המקורי" באמצעות מאפיינים ספקטרליים עמוקים, אשר פחות מושפעים משינויים במראה. קול מזוהה כתכונה ביומטרית לגיטימית שניתן לקודד, לאחסן ולהתאים לצורך זיהוי או אימות.

פרופסור חבר, ד"ר פאם ביץ' דאו

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