所謂聲紋(voice print)是用電聲學(xué)儀器顯示的攜帶言語(yǔ)信息的聲波頻譜。 人的語(yǔ)言產(chǎn)生是人體語(yǔ)言中樞與發(fā)音器官之間一個(gè)復(fù)雜的生理物理過(guò)程, 身體在講話時(shí)使用的器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態(tài)方面每個(gè)人的差異很大, 所以任何兩個(gè)人的聲紋圖譜都有差異。 每個(gè)人的語(yǔ)音聲學(xué)特征既有相對(duì)穩(wěn)定性,又有變異性,不是絕對(duì)的、一成不變的。這種變異可以來(lái)自生理、病理、心理、模擬、偽裝,也與環(huán)境干擾有關(guān)。 盡管如此,在一般情況下,聲紋的鑒定仍能區(qū)別不同的人或法定是同一人的聲音,從而可以進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始, 聲紋識(shí)別技術(shù)被廣泛的進(jìn)行研究,并應(yīng)用到了電話查詢、電話交易、個(gè)人身份證明乃至偵察技術(shù)等諸多領(lǐng)域。
具體的說(shuō),聲紋識(shí)別技術(shù)可以應(yīng)用到以下領(lǐng)域:
1.在信息查詢領(lǐng)域的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的呼叫中心系統(tǒng)中,為了向用戶提供個(gè)性化服務(wù),并提高坐席的工作效率,在坐席的電腦端采用了"Screen Pop"技術(shù)。電話撥打進(jìn)入呼叫中心后,系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別撥打者的電話號(hào)碼來(lái)進(jìn)行用戶識(shí)別,并從數(shù)據(jù)庫(kù)里調(diào)出該用戶的個(gè)人及歷史交易信息,從而能夠提高人工坐席的工作效率并向用戶提供更具有針對(duì)性的信息服務(wù)。但通過(guò)電話號(hào)碼來(lái)進(jìn)行用戶身份識(shí)別的缺陷是顯而易見(jiàn)的,一方面同一個(gè)電話的呼入者未必是同一個(gè)人,另一方面某個(gè)信息查詢用戶可能會(huì)用不同的電話呼入。而聲紋識(shí)別技術(shù)就可以很好的解決上面的兩個(gè)問(wèn)題。基于每個(gè)人的聲音特征都是唯一而且?guī)缀鹾苌贂?huì)發(fā)生變化的特性,可以很好通過(guò)聲紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)行用戶身份識(shí)別,從而提高呼叫中心的工作有效性,尤其在更加需要人性化服務(wù)的醫(yī)療、教育、投資、票務(wù)、旅游等應(yīng)用方面,聲紋識(shí)別顯得尤其重要。
2. 在電話交易方面的應(yīng)用
在通過(guò)電話進(jìn)行交易的系統(tǒng)中,如電話銀行系統(tǒng)、商品電話交易系統(tǒng)、證券交易電話委托系統(tǒng),交易系統(tǒng)的安全性是最重要的,也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。傳統(tǒng)的電話交易系統(tǒng)采用"用戶名+密碼"的控制機(jī)制,以確認(rèn)用戶的身份并確保交易的安全性。然而這種控制機(jī)制有幾個(gè)明顯的缺點(diǎn):
一是為了降低用戶名以及密碼被猜中的可能性,用戶名和密碼往往很長(zhǎng)而難以記憶或者容易遺忘;
二是密碼有可能被猜到,而且現(xiàn)有的電話系統(tǒng)中,如果沒(méi)有專用的端加密設(shè)備,通過(guò)DTMF信號(hào)輸入身份密碼,很容易就可能被別人竊取;
三是撥打者往往需要撥打很多數(shù)字才能完成身份驗(yàn)證并最終進(jìn)入系統(tǒng),給用戶帶來(lái)很大的麻煩; 若在電話交易系統(tǒng)內(nèi)采用聲紋識(shí)別技術(shù)來(lái)進(jìn)行交易者身份識(shí)別與確認(rèn),上面的問(wèn)題就可以迎刃而解,用戶的聲紋是唯一的,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的說(shuō)幾句交易系統(tǒng)指定的話進(jìn)行身份確認(rèn),其好處是顯而易見(jiàn)的:
提高了交易的安全性,大大降低了用戶名和密碼被猜中或者竊取的可能性; 對(duì)交易系統(tǒng)的用戶來(lái)說(shuō),交易過(guò)程更加簡(jiǎn)單和人性化;若與電話自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)語(yǔ)音下達(dá)交易指令,則更能提高交易的快捷性,縮短撥打用戶的撥打時(shí)間,降低電話交易難度;
準(zhǔn)確的用戶身份識(shí)別,可以通過(guò)用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史交易數(shù)據(jù)庫(kù),為提供真正的One-to-One 個(gè)性服務(wù)打下基礎(chǔ); 降低交易系統(tǒng)費(fèi)用:降低坐席的干涉時(shí)間,提高效率;由于縮短了撥打用戶的撥打時(shí)間,從而會(huì)減少I(mǎi)VR硬件系統(tǒng)的通道需求數(shù)量。
降低欺詐的可能性:商家可以根據(jù)有關(guān)的聲紋識(shí)別技術(shù),判斷這些信息的可信度如何,并據(jù)此決定是否送貨等,并可從數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)查看撥打者的信用狀況,由此可以大大地提高電話訂購(gòu)商品的效率,推動(dòng)"電話商務(wù)"的發(fā)展。
3.在PC以及手持式設(shè)備上面的應(yīng)用
在PC機(jī)及手持式設(shè)備上,也需要進(jìn)行用戶身份的識(shí)別,從而允許或拒絕用戶登陸電腦或者使用某些資源,或者進(jìn)入特定用戶的使用界面。同樣采用傳統(tǒng)的用戶名加密碼的保護(hù)機(jī)制,存在著用戶名和密碼泄密、被竊取、容易遺忘等問(wèn)題。
聲紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到PC以及手持式設(shè)備上面,可以無(wú)須記憶密碼,保護(hù)個(gè)人信息安全,大大提高系統(tǒng)的安全性,方便用戶使用。如在MacOS 9操作系統(tǒng)中就增加了Voiceprint password的功能。用戶不需要通過(guò)鍵盤(pán)輸入用戶名和密碼,只需要對(duì)著電腦說(shuō)一句話就可以進(jìn)行登陸。
4.在保安系統(tǒng)以及證件防偽中的應(yīng)用
聲紋識(shí)別系統(tǒng)可用于信用卡、銀行自動(dòng)取款機(jī)、門(mén)、車的鑰匙卡、授權(quán)使用的電腦、聲紋鎖以及特殊通道口的身份卡,在卡上事先存儲(chǔ)了持卡者的聲音特征碼。在需要時(shí),持卡者只要將卡插入專用機(jī)的插口上,通過(guò)一個(gè)傳聲器讀出事先已儲(chǔ)存的暗碼,同時(shí)儀器接收持卡者發(fā)出的聲音,然后進(jìn)行分析比較,從而完成身份確認(rèn)。
同樣可以把含有某人聲紋特征的芯片嵌入到證件之中,通過(guò)上面所述的過(guò)程完成證件防偽。
5.與二維條碼技術(shù)相結(jié)合的防偽應(yīng)用
PDF417二維條碼是一種高密度、高信息含量的便攜式數(shù)據(jù)文件,PDF417二維條碼及其 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用范圍極廣,在國(guó)外已廣泛應(yīng)用在國(guó)防、公安、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等領(lǐng)域。其典型優(yōu)點(diǎn)如下:
可容納約1,000個(gè)漢字信息,比普通條碼信息容量高幾十倍 可將照片、指紋、掌紋、聲音、簽字、文字等凡可數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼糾錯(cuò)能力強(qiáng),破損面積不超過(guò)50%,可照常恢復(fù)全部信息 誤碼率不超過(guò)千萬(wàn)分之一,可靠性極高 容易制作且成本低廉。利用現(xiàn)有的點(diǎn)陣、激光、噴墨、熱敏/熱轉(zhuǎn)印、制卡機(jī)等打印技術(shù),即可在紙張、PVC、甚至金屬表面上印出PDF417二維條碼采用聲紋識(shí)別的方法對(duì)重要的證件、文件、單據(jù)進(jìn)行防偽,在其上需要一載體記載聲紋信息,若采用芯片的方式,則芯片和證件文件的緊密結(jié)合不易實(shí)現(xiàn),并且芯片造價(jià)過(guò)高。從可行性上考慮,證件文件的聲紋防偽需要選擇一種可以和證件、文件緊密結(jié)合的聲紋記載方法。綜合考慮,二維條碼不失為一種理想辦法。
它的高信息容量可以容納下特定人的聲紋信息,而且可以很好的與證件文件等紙質(zhì)結(jié)合。在需要進(jìn)行證件確認(rèn)的時(shí)候,通過(guò)二維條碼識(shí)別出用戶的聲紋特征并輸入到聲紋確認(rèn)儀器中,同時(shí)與持證人的聲音進(jìn)行對(duì)比,從而完成證件和身份確認(rèn)。
聲紋二維條碼技術(shù)也可以應(yīng)用到人類生活的很多領(lǐng)域,例如物流配送方面,在提取貨物時(shí)、訂貨到達(dá)時(shí)可以通過(guò)聲紋的二維條碼技術(shù)來(lái)確認(rèn)提貨人或者購(gòu)物者的身份,從而大大降低冒領(lǐng)、拒領(lǐng)等現(xiàn)象的發(fā)生,提高物流運(yùn)行效率,促進(jìn)電子商務(wù)和電話商務(wù)的發(fā)展。
科大訊飛在聲紋研究方面已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間的積累,作為中國(guó)語(yǔ)音產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和中文語(yǔ)音技術(shù)創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟的領(lǐng)導(dǎo)者,它憑借自己在語(yǔ)音技術(shù)研究方面的深厚實(shí)力,在和中科院、社科院以及中國(guó)科技大學(xué)的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上,不斷推進(jìn)聲紋識(shí)別技術(shù)的研究和應(yīng)用,為該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化做著不懈的努力!