Hvorfor regnes stemme som et «akustisk fingeravtrykk»?

Departementet for offentlig sikkerhet har nettopp fullført utkastet til den nasjonale tekniske forskriften om stemmebiometri og utkastet til den nasjonale tekniske forskriften om irisbiometri. For stemmebiometri fastsetter utkastet at alderen for første prøvetaking er fra 6 år; prøvetakingstidspunktene for å oppdatere data er fra 14–25, 25–40, 40–60 år.

Giọng nói: Dấu vân tay âm thanh độc nhất của mỗi người - Ảnh 1. — Stemmebiometri er en personlig identifikasjons- og autentiseringsteknologi basert på stemmens unike biologiske og akustiske egenskaper.

Førsteamanuensis dr. Pham Bich Dao ( Hanoi Medical University Hospital) sa at stemmebiometri er en personlig identifikasjons- og autentiseringsteknologi basert på stemmens unike biologiske og akustiske egenskaper. I motsetning til stemmegjenkjenning fokuserer stemmebiometri på uttale, vibrasjonsfrekvens, amplitude, resonans, talehastighet, rytme og resonansmønster, dvs. stemmens «biologiske signatur».

Dr. Dao bekreftet at stemme er en «unikt biometrisk egenskap» for hvert individ, og forklarte: Stemme er en personlig biologisk egenskap som gjenspeiler den individuelle anatomiske strukturen til strupehodet, bihulene, munnhulen, samt talevaner, intonasjon og følelser. Derfor har ingen to personer nøyaktig samme stemme, selv ikke identiske tvillinger. Derfor regnes stemme som et «audiofingeravtrykk», i likhet med fingeravtrykk eller iris i biometrisk identifikasjon.

Ifølge Dr. Dao er stemmen et produkt av en kompleks koordinering mellom mange organer i kroppen, inkludert tre hovedsystemer: luftveiene (lunger, mellomgulv, luftrør - som sørger for luftstrøm); strupesystemet (stemmebånd og strupebrusk - som skaper originale lydvibrasjoner); resonans- og uttalesystemet (hals, munnhule, nesehule, tunge, lepper, tenner, gane - som forsterker og transformerer klangfargen). Spiserøret og magen kan skape en magestemme. Derfor kan man ved en total laryngektomi øve seg på å snakke med en spiserørstemme. Den sofistikerte koordineringen av disse organene skaper en unik akustisk egenskap for hvert individ.

FAKTORER SOM PÅVIRKER STEMMEN

Ifølge førsteamanuensis dr. Pham Bich Dao påvirker en rekke sykdommer og faktorer stemmen. Spesielt kan stemmen endre seg midlertidig eller permanent på grunn av sykdommer i strupehodet (laryngitt, stemmebåndspolypper, stemmebåndslammelse, strupesvulster), systemiske sykdommer som: laryngofaryngeal refluks, endokrine sykdommer (hypotyreose, hypertyreose), nevrologiske sykdommer.

I tillegg påvirker noen eksterne faktorer også stemmen: røyking, alkohol, allergier, forurensning, stress, stemmemisbruk. Disse endringene endrer stemmens akustiske egenskaper (grunnfrekvens, intensitet osv.), og påvirker dermed evnen til å gjenkjenne biometri. Derfor er det behov for en stabil og periodisk oppdatert referansemodell for stemme i praktiske anvendelser (som rettsmedisinske undersøkelser eller sikkerhetsgodkjenning).

Mannlige og kvinnelige stemmer har sine egne karakteristikker. Spesielt har den mannlige stemmen en dyp, resonant tone på grunn av lengre, tykkere stemmebånd, lav frekvens (85 - 180 Hz). Hos kvinner er stemmebåndene kortere, tynnere, høyfrekvente (165 - 255 Hz), stemmen har en lys, høy tone. I tillegg bidrar resonansstrukturen (bihuler, munnhule, brystvolum) også til å skape tydelige forskjeller i klangfarge etter kjønn.

Stemmen kan endre biologisk kjønn eller være «ute av fase» i tilfeller av: hormonelle forstyrrelser (pubertet, overgangsalder, hormonbehandling, transkjønnet person); på grunn av stemmebåndspatologi eller strupekirurgi; på grunn av bevisst stemmetrening (spesielt innen skuespilleryrket, sangyrket, transkjønnet person). I så fall kan stemmens «kjønns»-karakteristikker endres, noe som forårsaker forvirring ved biometrisk identifikasjon, spesielt hvis det kunstige intelligenssystemet ikke har blitt trent mangfoldig i henhold til kjønnsvariasjoner.

Avanserte biometriske systemer i dag kan skille den «opprinnelige stemmen» gjennom dype spektrale trekk, som er mindre påvirket av endringer i utseende. Stemme gjenkjennes som et legitimt biometrisk trekk som kan kodes, lagres og matches for identifikasjon eller autentisering.

Førsteamanuensis, dr. Pham Bich Dao

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