Чому голос вважається «акустичним відбитком пальця»?

Голос – це «унікальна біометрична характеристика» кожної людини. Немає двох людей з абсолютно однаковим голосом, навіть однояйцевих близнюків.

Міністерство громадської безпеки щойно завершило розробку проектів Національного технічного регламенту щодо голосової біометрії та Національного технічного регламенту щодо біометрії райдужної оболонки ока. Щодо голосової біометрії, проект передбачає, що вік для першого відбору проб становить від 6 років; періоди відбору проб для оновлення даних – від 14 до 25, від 25 до 40, від 40 до 60 років.

Голосова біометрія — це технологія персональної ідентифікації та автентифікації, що базується на унікальних біологічних та акустичних характеристиках голосу.

Фото: ФУОНГ АН СТВОРЕНО ШТУЧНИМ ІНТЕЛЕКТОМ

Доцент, доктор Фам Біч Дао (Університетська медична лікарня Ханоя ) зазначив, що голосова біометрія – це технологія особистої ідентифікації та автентифікації, заснована на унікальних біологічних та акустичних характеристиках голосу. На відміну від розпізнавання голосу, голосова біометрія зосереджується на вимові, частоті вібрацій, амплітуді, резонансі, швидкості мовлення, ритмі та резонансному патерні, тобто на «біологічному підписі» голосу.

Стверджуючи, що голос є «унікальною біометричною характеристикою» кожної людини, доктор Дао пояснив: «Голос – це особиста біологічна характеристика, яка відображає індивідуальну анатомічну структуру гортані, резонансної пазухи, ротової порожнини, а також розмовні звички, інтонацію та емоції. Тому немає двох людей з абсолютно однаковим голосом, навіть однояйцеві близнюки». Тому голос вважається «аудіовідбитком», подібним до відбитків пальців або райдужних оболонок ока в біометричній ідентифікації».

За словами доктора Дао, голос є продуктом складної координації між багатьма органами в організмі, включаючи 3 основні системи: дихальну систему (легені, діафрагма, трахея – забезпечення повітряного потоку); гортанну систему (голосові зв’язки та хрящі гортані – створення оригінальних звукових коливань); резонансну та вимову систему (горло, ротова порожнина, носова порожнина, язик, губи, зуби, піднебіння – підсилення та перетворення тембру). Стравохід і шлунок можуть створювати черевний голос. Тому у випадку тотальної ларингектомії люди можуть практикувати мовлення стравохідним голосом. Складна координація цих органів створює унікальну акустичну характеристику для кожної людини.

ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ГОЛОС

За словами доцента, доктора Фам Біч Дао, на голос впливає низка захворювань та факторів. Зокрема, голос може тимчасово або постійно змінюватися через захворювання гортані (ларингіт, поліпи голосових зв'язок, параліч голосових зв'язок, пухлини гортані), системні захворювання, такі як: ларингофарингеальний рефлюкс, ендокринні захворювання (гіпотиреоз, гіпертиреоз), неврологічні захворювання.

Крім того, на голос впливають деякі зовнішні фактори: куріння, алкоголь, алергія, забруднення, стрес, зловживання голосом. Ці зміни змінюють акустичні характеристики голосу (основну частоту, інтенсивність тощо), тим самим впливаючи на здатність розпізнавати біометричні дані. Тому в практичних застосуваннях (таких як судова експертиза або автентифікація безпеки) необхідна стабільна та періодично оновлювана еталонна модель голосу.

Чоловічі та жіночі голоси мають свої особливості. Зокрема, чоловічий голос має глибокий, резонансний тон завдяки довшим, товстішим голосовим зв'язкам, низькій частоті (85 - 180 Гц). У жінок голосові зв'язки коротші, тонші, високої частоти (165 - 255 Гц), голос має яскравий, високий тон. Крім того, резонансна структура (пазухи носа, ротова порожнина, об'єм грудної клітки) також сприяє створенню чітких відмінностей у тембрі залежно від статі.

Голос може змінювати біологічну стать або бути «не в фазі» у випадках: гормональних порушень (статеве дозрівання, менопауза, гормональна терапія, трансгендерність); через патологію голосових зв'язок або операцію на гортані; через навмисне навчання голосу (особливо в професії акторки, співачки, трансгендерної людини). У такому випадку «гендерні» характеристики голосу можуть змінюватися, що призводить до плутанини в біометричній ідентифікації, особливо якщо система штучного інтелекту не була навчена різноманітно відповідно до гендерних варіацій.

Сучасні біометричні системи можуть розрізняти «оригінальний голос» за допомогою глибоких спектральних ознак, на які менше впливають зміни зовнішнього вигляду. Голос розпізнається як легітимна біометрична ознака, яку можна кодувати, зберігати та зіставляти для ідентифікації або автентифікації.

Доцент, доктор Фам Біч Дао

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