Waarom wordt stem beschouwd als een 'akoestische vingerafdruk'?

Stem is een 'uniek biometrisch kenmerk' van elk individu. Geen twee mensen hebben exact dezelfde stem, zelfs eeneiige tweelingen niet.

Het Ministerie van Openbare Veiligheid heeft zojuist het ontwerp van de Nationale Technische Regeling voor Stembiometrie en het ontwerp van de Nationale Technische Regeling voor Irisbiometrie afgerond. Voor Stembiometrie bepaalt het ontwerp dat de leeftijd voor de eerste meting vanaf 6 jaar is; de meetmomenten voor het bijwerken van de gegevens zijn van 14 tot 25 jaar, 25 tot 40 jaar en 40 tot 60 jaar.

Stembiometrie is een technologie voor persoonlijke identificatie en authenticatie die gebaseerd is op de unieke biologische en akoestische eigenschappen van de stem.

Foto: PHUONG AN GEMAAKT DOOR AI

Universitair hoofddocent dr. Pham Bich Dao (Universitair Medisch Ziekenhuis van Hanoi ) stelde dat stembiometrie een persoonlijke identificatie- en authenticatietechnologie is, gebaseerd op de unieke biologische en akoestische kenmerken van de stem. Anders dan spraakherkenning richt stembiometrie zich op uitspraak, trillingsfrequentie, amplitude, resonantie, spreeksnelheid, ritme en resonantiepatroon, oftewel de "biologische signatuur" van de stem.

Dr. Dao bevestigde dat stem een ​​"uniek biometrisch kenmerk" is van elk individu en legde uit: Stem is een persoonlijk biologisch kenmerk dat de individuele anatomische structuur van het strottenhoofd, de resonante sinus en de mondholte weerspiegelt, evenals spreekgewoonten, intonatie en emoties. Daarom hebben geen twee mensen exact dezelfde stem, zelfs geen eeneiige tweelingen. Daarom wordt stem beschouwd als een "audiovingerafdruk", vergelijkbaar met vingerafdrukken of irissen bij biometrische identificatie.

Volgens Dr. Dao is de stem het product van een complexe coördinatie tussen vele organen in het lichaam, waaronder drie hoofdsystemen: het ademhalingsstelsel (longen, middenrif, luchtpijp - zorgen voor de luchtstroom); het strottenhoofd (stembanden en strottenhoofdkraakbeen - zorgen voor de oorspronkelijke geluidstrillingen); het resonantie- en uitspraaksysteem (keel, mondholte, neusholte, tong, lippen, tanden, gehemelte - versterken en transformeren het timbre). De slokdarm en de maag kunnen een buikstem creëren. Daarom kunnen mensen in het geval van een totale laryngectomie oefenen met spreken met een slokdarmstem. De geavanceerde coördinatie van deze organen creëert een uniek akoestisch karakter voor elk individu.

FACTOREN DIE DE STEM BEÏNVLOEDEN

Volgens universitair hoofddocent dr. Pham Bich Dao beïnvloeden een aantal ziekten en factoren de stem. Met name kan de stem tijdelijk of permanent veranderen door aandoeningen van het strottenhoofd (laryngitis, stembandpoliepen, stembandverlamming, strottenhoofdtumoren), systemische aandoeningen zoals laryngofaryngeale reflux, endocriene aandoeningen (hypothyreoïdie, hyperthyreoïdie) en neurologische aandoeningen.

Daarnaast beïnvloeden ook enkele externe factoren de stem: roken, alcohol, allergieën, vervuiling, stress en stemmisbruik. Deze veranderingen veranderen de akoestische kenmerken van de stem (basisfrequentie, intensiteit, enz.), waardoor het vermogen om biometrie te herkennen wordt beïnvloed. Daarom is in praktische toepassingen (zoals forensisch onderzoek of beveiligingsauthenticatie) een stabiel en periodiek bijgewerkt referentiestemmodel nodig.

Mannen- en vrouwenstemmen hebben hun eigen kenmerken. Met name de mannenstem heeft een diepe, resonante klank door de langere, dikkere stembanden met een lage frequentie (85 - 180 Hz). Bij vrouwen zijn de stembanden korter, dunner en hebben een hoge frequentie (165 - 255 Hz). De stem heeft een heldere, hoge klank. Daarnaast draagt ​​ook de resonantiestructuur (sinus, mondholte, borstvolume) bij aan het ontstaan ​​van duidelijke klankverschillen tussen mannen en vrouwen.

De stem kan van biologisch geslacht veranderen of "uit fase" raken in gevallen van: hormonale stoornissen (puberteit, menopauze, hormoonbehandeling, transgender); door stembandpathologie of strottenhoofdoperaties; door bewuste stemtraining (met name in de acteer-, zang- en transgenderwereld). In dat geval kunnen de "geslachtskenmerken" van de stem veranderen, wat tot verwarring kan leiden bij biometrische identificatie, vooral als het kunstmatige intelligentiesysteem niet divers is getraind op basis van gendervariaties.

Geavanceerde biometrische systemen kunnen tegenwoordig de "oorspronkelijke stem" onderscheiden aan de hand van diepe spectrale kenmerken, die minder gevoelig zijn voor veranderingen in uiterlijk. Stemmen worden herkend als een legitiem biometrisch kenmerk dat kan worden gecodeerd, opgeslagen en gekoppeld voor identificatie of authenticatie.

Universitair hoofddocent, Dr. Pham Bich Dao

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