声纹鉴定中共振峰的选定与应用（可编辑）

声纹鉴定中共振峰的选定与应用（可编辑） 声纹鉴定中共振峰的选定与应用 声纹鉴定中共振峰的选定与应用 李敬阳 崔效义 王莉 信箱 公安部物证鉴定中北京市 日 . 摘要 次念诵一段短文中选取的相同语句中的个单韵 本文通过对男性发音人在半年内 母音节的语音学特征进行了统计,探讨了关于高次共振峰是否有个人音色特性。并且阐 明声纹鉴定中,在选定和应用共振峰特性时,要注意个人不同次发音的变异,特别是鼻音变 异的影响。 引言 声纹鉴定是司法言语声学中最主要的任务之一,是我国刑事、民事和行政诉讼法中对“视 听资料”证据鉴定的主要任务。它是在语音学、方言学、司法心理学和物理学等基础上发展 起来的边缘学科,已经成为法庭科学的一个重要分支。 在声纹鉴定中,听辨、声学分析和言语分析是常用的三种鉴别方法,以声学分析最为重 要,它和语音学的关系尤其密切。 由于声纹鉴定是在连续语流条件下进行的,音节的语音特性在语流中会发生明显的、复 杂的变化,所以应在音节特性的基础上侧重于连续语流条件下语音特性的研究。又由于说话 人语音是形形色色的,因此应在语音共性的基础上,着力于个人语音特性的描述和研究。 对个人音色的再认识 语音学的音色、音高、音强、音长四要素也是鉴别说话人的重要声学特性,其中超音色 特性在不同地域、阶层、群体、年龄的说话人中差异较大,对于语音高度相似人群的鉴别则 更依赖于音色特性的分析鉴别。 语音学认为音色是由语音的频谱决定的,在元音分析中利用前、’个共振峰频率确定元 音的音色,并且在语音识别与台成中取得了明显的成就。而在声纹鉴定中,由于研究目的不 同,语音的声学分析特别是元音音色特性分析,所采用的特征参量应有所不同。对此,根据 笔者的研究和检案实践有以下认识。 首先,音节的音色是由声母和韵母的频谱特性共同形成和决定的,频谱是由语音中的谐 频数量、分布及其强度决定的,而且与它们的共振峰频率模式、共振峰强度模式及其在音节 时长范围内的变化形式都有关系。 韵母或韵母主要元音的声学特性是音节的核心,对音节的音色有重要的影响。但不能忽 略声母频谱、韵母频谱随时间变化的影响。同时,对韵母或韵母主要元音的声学特性,要全 面理解和它的音色特性。 当用频谱包络??共振峰来描述和比较说话人的个人音色时应采用多个共振峰频率模式 和强度模式。因为多个共振峰频率模式、强度模式才能充分现频谱特性,才能表现说话人 的个人音色特性,这应该是毫无疑义的。 我们在检案实践中.需要进行声纹鉴宰的语音通常都有个以上的共振峰,一般都可以 作出明确的结论。但在个别案件中,由于受录音条件的限制,语音只有个共振峰,说话人 的个人音色特性难于充分表现,因此有时无法作出明确结论。 声纹鉴定中,在用多个共振峰特性描述个人语音音色特性时,经常会遇到二 个相互有关 的问题:一个是如何判定鼻音峰,以便确定各个共振峰的阶次;另~个是高次共振峰是否具 有语音学差异,是否具有个人音色特性。 我们让~位男性发音人在半年时间内,以正常发音方式,共次念诵~段短文,选取其 中相同语句中的个相同的单韵母音节:“我、迷、四、合、古、遇、大、时”。 用一计算机语音工作站检其元音的前五个共振峰的频率和强度,数据见表,并绘制 出这个单韵母共振峰频率模式见图。与林焘、王理嘉先生所著《语音学教程》?中对单 元音共振峰频率数据及模式图见图相比较。 迷 遇、 大 我 古 台、 四 、时 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 \ ‘差 标准差 ’,口 ”“ ,涵 铷 事厦碧溺澄。笼鳓 黼? 馨承 ;溪。 ’。 ,彳 标准差 谢 舔 ?誊簿 舔 一.》 堂。 甏器 黪 鬻标准差 ? ? ?. ?.标准差 表 一位男性说话人次发音的单韵母共振峰频率和强度平均值单位:, 、 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 强度 频率 \ 强度 频率 强度 频率 强度 表 《语音学教程》中位男性说话人单元音共振峰频率平均值单位: 。‰、?删哪那; ?“舢嘲? 姗 糟 .? 删” . 叫掰黼 哪 ?? 螂: 臻‘眦四哪 器舢舢? 可丁百厂面丁万丽 图 个单韵母共振峰频率模式和《语音学教程》中个单元音共振峰模式对比 结果与讨论