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古人云：“耳听为虚”。20世纪40年代，美国贝尔实验室将无形的声音转化为语谱图，并提出了“声纹”的概念。将“耳听为虚”转变为“实”。随着技术进步，声纹识别技术也获得越来越多的关注。

一、声纹识别

声纹是利用电声学仪器显示的一种声波频谱。声纹天然就具备了不易丢失、不惧泄露、不易纂改的属性，以及很强的防攻击能力。因为声纹可以做到高可变性与唯一性的完美统一。

声纹识别基本需要两种技术。首先，采用语音特征参数提取技术，要从声音中提取出特定器官结构、行为习惯的特征参数。这项参数需要较为稳定，不会随时间或环境的变化发生太明显的改变，且不易模仿、具备较强的抗噪性。其次，运用模式匹配识别判断技术。根据一定的准则，将未识别的特征参数与模型库中训练好的模型进行特征匹配，最终根据相似度得出最匹配的结果并进行输出。其中在模型匹配中常用到的几种模型有矢量化模型、随机模型、神经网络模型等。

二、声纹识别的应用

1、 公安领域

我国刑事诉讼法将“鉴定意见”视为一种独立的证据形式，声纹的鉴定是可以作为证据的。在刑事案件侦查时，通过挖掘声音内容的信息可以找到案件的线索和证据，找到特定的人和案件之间的关系，助力案件侦破。声纹识别除了寻人还能鉴定真伪。视听资料是非常生动和直观的案件证据，但也极容易被篡改，删减和拼接。通过声纹识别可审查视听资料的真实性。

公安部声纹库的建设工作是信息化建设的重要组成部分。将声纹库和指纹库、DNA库结合，可形成立体式的生物特征库。不仅可以直接服务多警种还能显著提高侦破和诉讼的效率。声纹库的建设是声纹自动识别技术的前提，传统的声纹识别对人员的要求较高，开发声纹自动识别技术，可快速自动处理大量声纹数据。

2、金融领域

 声纹识别技术加到交易支付流程之中，通过动态声纹密码对客户身份进行认证，可以提高资金和交易的安全性。除了线下银行，微信和支付宝也有基于声纹动态口令的登录方式。

3、 电力行业

除了生物会发出声音，诸多电器设备，如变压器、高压电抗器、发电机组等，在运行时也有专属的声音。设备一旦产生缺陷或发生故障后，其声纹也会随之改变。随着声纹识别技术的持续提升，电力运维人员可以通过识别声纹信息，精准诊断设备缺陷，锁定故障原因。

声纹识别对于电力行业有诸多优势。首先无需接触带电设备，不改变设备运行状态，安全又方便。其次，能够实时跟踪设备运行状态变化，检测灵敏度高。最后补充了现有监测状态量的缺失，能更有效地发现和诊断故障。

三、声纹识别的挑战

1、 声纹识别准确率

声纹特征以人的声音作为信息载体，从人自身方面来说，会受到年龄变化及身体状况的影响。如果声纹注册和声纹验证的时间间隔比较久，则识别准确率相比时间间隔短的识别准确率要低一些。还比如在感冒生病情况下，人的声音会因为嗓子沙哑等原因和原来声音有一定差异，也会影响声纹识别准确率。

2、 声纹识别抗干扰能力

       首先，跨信道识别方面，一般有两种跨信道情况，一种是设备之间的跨信道，在采集和验证音频用不同的采音设备，设备的物理差异会影响到识别的准确性；另一种是音频采样率不同导致的跨信道，采样率的不同会对识别结果造成影响；其次、音频噪声方面，采集音频容易受身边嘈杂环境影响，影响验证准确率；最后，多人场景方面，当音频中同时出现多个人的声音时，声纹识别系统很难将混在一起的多人声音进行有效识别。

3、 声纹识别安全性

常言“道高一尺，魔高一丈”，伴随声纹识别技术在金融等重要领域的应用，不法分子的各种蓄意攻击威胁也日益增多，攻击手段也在不断升级。近年来，已经出现利用少量声音素材就能生成高逼真度说话人声音的语音模仿技术，虽然目前伪造语音在听觉的连贯性和自然度上无法和真实语音相比，但伪造技术会进步进而挑战声纹识别技术。在攻防对抗的迭代发展过程中，当前声纹识别技术的整体安全性仍要持续提升。

四、未来展望

      声纹识别虽然目前面对众多制约因素，在应用规模上与人脸识别等主流生物识别技术还存在一定差距。但与其它生物特征种类相比，声纹识别天然具有采集便捷、交互性强、非接触式使用等独特的优势，具备强大的应用价值和广阔的应用前景，将在数字经济时代的发展浪潮中发挥越来越重要的作用。

参考文献：

【1】刘枚,李茜茜.声纹自动识别技术在侦查领域的应用[J].河北公安警察职业学院学报,2023,23(04):16-19.

【2】王海涛,王新铭,王丹等.基于生物特征数据的数字取证技术研究[J].信息安全与通信保密,2023,(06):91-98.

【3】孙哲南，赫然，王亮，阚美娜，冯建江，郑方，郑伟诗，左旺孟，康文雄，邓伟洪，张杰，韩琥，山世光，王云龙，茹一伟，朱宇豪，刘云帆，何勇，中国图象图形学报《生物特征识别学科发展报告》，2021年

【4】黄小妮,张世天,邬晓钧等.声纹识别数据安全标准化研究[J].信息技术与标准化,2023,(11):50-54.

【5】曾繁祥,杨璐铭,扶楠等.多变背景噪音对声纹识别技术的影响探讨[J].广东公安科技,2023,31(04):19-21.

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