用声音当钥匙声纹锁是否更安全 基于声纹鉴定技术的新型锁将问世 最近,人们常说“天下无贼”。事实上,人们对小偷可谓是处处设防。在防范入室行窃时,人们对“铁将军”可是寄予了厚望。尽管如此,还是有很多的“高手”能够屡屡得逞。这也难怪,常有人用“道高一尺,魔高一丈”来形容他们。 不久,一种既没有钥匙,也不用磁卡的新型锁将会问世。人们关心的是,它能不能让所谓的“高手”成为真正的“门外汉”。 这是一种神奇的锁。它能够识别主人的声音,只要主人一开口说话,它就能够在自动识别后自行打开。正是由于其特殊的功能,这种新型锁获得了一个形象的名字———声纹锁。 近日,作为一项声纹鉴定技术第一发明人的北京大学心理学系教授、博士生导师沈政就声纹锁的情况向记者作了详细介绍。 声纹锁能够鉴别说话人 将要问世的声纹锁,是一个四四方方的小盒子。不过这不是一个普通的小盒子,据沈政介绍,这里面装有录音设备、模数转换芯片、数字信号处理芯片、肌电放大器(肌肉电信号的分析器),还包括一个存储系统。说话人的声音特征就事先录入并存放在存储系统中。 当人们要打开锁的时候,只需要对着锁说话,声纹锁中的模数转换芯片就能够将声音信号,转变成为数字信号,再经数字信号处理芯片进一步处理分析,从而得出说话人的个体特征。只有这些特征和锁中已经存储的内容完全吻合,声纹锁才能够打开。 两项个体差异是辨别声音的核心 其实,很早以来,人们就尝试着要找到一种方法来通过声音鉴别说话人。而声纹锁正是这项技术的直接应用。 不过,从1941年至今的60多年里,国际上众多科学家对30多种声学参数进行了研究,试图通过声音来鉴别说话人,并没有取得理想的结果。沈政分析,其原因就是没有考虑说话人个体的生理差异。 2004年3月,北京大学心理学系的一项声纹鉴定技术获得了我国ZL011004762号发明专利。与过去的声纹鉴定相比,此项技术正是融入了说话人特有的一些生理、心理特征。据沈政介绍,不同的人说同一词时的基本频率不相同;与此同时,人们说话时从准备发音到声音真正发出来的时间也因人而异。 正是这两项个体差别,为声纹鉴定提供了条件,使得声纹锁等依靠于声纹鉴定技术的产品的问世成为可能。 录音打不开声纹锁 如果将说话人的声音用录音设备事先录制下来再进行播放,是否能够打开声纹锁? “这是目前正在解决的一个技术问题。”沈政表示。他告诉记者,在声纹锁中,有一个测试说话人说话时喉头肌肉电信号的特殊装置。“说话人自然地直接发音和使用录音设备播放的声音究竟有怎样的差异,需要通过这项测试作为辅助,进一步深入研究。” 他向记者介绍,要使录音打不开声纹锁,可以通过滤波技术来解决。“人们自然发音说话的时候,声音信号的主频和噪声之间的信噪比会很大。而在使用机械设备录音的时候,总会伴随有附加的噪声,因此录音中信号和噪声的比就会远远小于自然声带振动发声的信噪比。目前,这一项具体的技术正处于最后的研究阶段。” 声纹锁防盗是否更胜一筹 如果把声音看作是声纹锁的钥匙的话,那它是否是唯一的钥匙呢?声纹锁,能够“御贼于家门外”么? “与传统的锁相比,声纹锁不需要钥匙,声音也不会丢失、不会被复制。因此,无论是安全性还是保密性,声纹锁似乎都比传统的锁要更胜一筹。”沈政认为,就目前的技术而言,声纹锁已经完全可以实现,并不存在技术上的障碍。“声纹锁在最近两年,即可面世。” 据了解,大约20年以前,保安系统已经开始了对声纹鉴定技术的应用。目前,公安、司法、部分保密单位、大型公司等也已经开始将此项技术用于刑事侦查、保密措施、员工签到等方面。不过,在人们的日常生活中,声纹鉴定技术的应用仍然是空白。 声纹锁的面世,能否带动声纹鉴定技术全面走入生活?我们拭目以待。(李婵)