Dlaczego głos uważa się za „akustyczny odcisk palca”?

Głos to „unikalna cecha biometryczna” każdego człowieka. Nie ma dwóch osób o identycznym głosie, nawet bliźniaków jednojajowych.

Ministerstwo Bezpieczeństwa Publicznego właśnie ukończyło prace nad projektem Krajowego Regulaminu Technicznego dotyczącego biometrii głosu oraz projektem Krajowego Regulaminu Technicznego dotyczącego biometrii tęczówki oka. W przypadku biometrii głosu projekt przewiduje, że wiek pierwszego pobrania danych wynosi od 6 lat, a czas pobierania danych do aktualizacji wynosi od 14 do 25 lat, od 25 do 40 lat, od 40 do 60 lat.

Biometria głosu to technologia identyfikacji i uwierzytelniania osoby oparta na unikalnych biologicznych i akustycznych cechach głosu.

Zdjęcie: PHUONG AN STWORZONE PRZEZ AI

Docent dr Pham Bich Dao (Szpital Uniwersytetu Medycznego w Hanoi ) stwierdził, że biometria głosu to technologia identyfikacji i uwierzytelniania oparta na unikalnych biologicznych i akustycznych cechach głosu. W odróżnieniu od rozpoznawania głosu, biometria głosu koncentruje się na wymowie, częstotliwości drgań, amplitudzie, rezonansie, tempie mówienia, rytmie i wzorcu rezonansowym, czyli „biologicznym podpisie” głosu.

Potwierdzając, że głos jest „unikalną cechą biometryczną” każdego człowieka, dr Dao wyjaśnił: Głos jest indywidualną cechą biologiczną, odzwierciedlającą indywidualną budowę anatomiczną krtani, zatoki rezonansowej, jamy ustnej, a także nawyki mówienia, intonację i emocje. Dlatego nie ma dwóch osób o identycznym głosie, nawet bliźniąt jednojajowych. Dlatego głos jest uważany za „dźwiękowy odcisk palca”, podobny do odcisków palców lub tęczówki oka w identyfikacji biometrycznej.

Według dr. Dao, głos jest wynikiem złożonej koordynacji między wieloma narządami w ciele, w tym 3 głównymi układami: układem oddechowym (płuca, przepona, tchawica – zapewniające przepływ powietrza); układem krtaniowym (struny głosowe i chrząstka krtaniowa – wytwarzające oryginalne wibracje dźwiękowe); układem rezonansu i wymowy (gardło, jama ustna, jama nosowa, język, wargi, zęby, podniebienie – wzmacniające i przekształcające barwę). Przełyk i żołądek mogą wytwarzać głos brzuszny. Dlatego w przypadku całkowitej laryngektomii pacjenci mogą ćwiczyć mówienie głosem przełykowym. Wyrafinowana koordynacja tych narządów tworzy unikalną charakterystykę akustyczną dla każdej osoby.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA GŁOS

Według profesora nadzwyczajnego dr. Phama Bich Dao, na głos wpływa wiele chorób i czynników. W szczególności głos może ulec czasowej lub trwałej zmianie z powodu chorób krtani (zapalenie krtani, polipy strun głosowych, porażenie strun głosowych, guzy krtani), chorób układowych, takich jak: refluks krtaniowo-gardłowy, choroby endokrynologiczne (niedoczynność i nadczynność tarczycy) oraz chorób neurologicznych.

Ponadto na głos wpływają również pewne czynniki zewnętrzne: palenie tytoniu, alkohol, alergie, zanieczyszczenie, stres, nadużywanie głosu. Zmiany te zmieniają charakterystykę akustyczną głosu (częstotliwość bazową, natężenie itp.), wpływając tym samym na zdolność rozpoznawania danych biometrycznych. Dlatego w zastosowaniach praktycznych (takich jak badania kryminalistyczne czy uwierzytelnianie bezpieczeństwa) potrzebny jest stabilny i okresowo aktualizowany referencyjny model głosu.

Głosy męskie i żeńskie mają swoje własne cechy charakterystyczne. W szczególności głos męski charakteryzuje się głębokim, dźwięcznym tonem ze względu na dłuższe, grubsze struny głosowe i niskie częstotliwości (85–180 Hz). U kobiet struny głosowe są krótsze, cieńsze, wysokie (165–255 Hz), a głos ma jasny, wysoki ton. Ponadto struktura rezonansowa (zatoki, jama ustna, objętość klatki piersiowej) również przyczynia się do powstawania wyraźnych różnic w barwie głosu w zależności od płci.

Głos może zmieniać płeć biologiczną lub być „niezsynchronizowany” w przypadku: zaburzeń hormonalnych (dojrzewanie, menopauza, leczenie hormonalne, transpłciowość); patologii strun głosowych lub operacji krtani; celowego treningu głosu (szczególnie w zawodzie aktora, śpiewaka, osoby transpłciowej). W takim przypadku cechy „płciowe” głosu mogą się zmieniać, powodując zamieszanie w identyfikacji biometrycznej, zwłaszcza jeśli system sztucznej inteligencji nie został odpowiednio przeszkolony pod kątem różnic płciowych.

Zaawansowane systemy biometryczne potrafią dziś odróżnić „oryginalny głos” dzięki głębokim cechom spektralnym, na które zmiany w wyglądzie nie mają większego wpływu. Głos jest rozpoznawany jako wiarygodna cecha biometryczna, którą można zakodować, zapisać i porównać w celu identyfikacji lub uwierzytelnienia.

Profesor nadzwyczajny, dr Pham Bich Dao

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