聲紋自動識別技術在偵查領域的應用

劉 枚 李茜茜

（河北公安警察職業學院，河北 石家莊 050091）

一、聲紋自動識別技術概述

（一）聲紋識別

聲紋是利用電聲學儀器顯示的一種聲波頻譜，這種聲波頻譜攜帶著個人的言語信息。大量的科學研究表明，聲紋和指紋一樣有著特定性和穩定性的特點。當個體在成年之后其聲紋特征可以保持相當長的穩定性，且不會因為模仿、輕聲或大喊而發生改變。在偵查破案中，偵查人員基于聲紋的這兩個特征可以對樣本和檢材進行對比檢驗，認定同一，為偵破刑事案件提供可靠的依據。聲紋鑒定分為專家鑒定和自動識別兩個大類，當前我國能夠開展聲紋鑒定的機構大多都是采用專家鑒定這一方式，即通過語音工作站的測量，使用語音學的分析方法，同時依據應用語音學和統計分析的方法，分析個體的語音學特征從而對是否同一作出判別。

（二）聲紋自動識別技術

聲紋自動識別技術可以看作是一種語音信號的處理方法，這種處理的具體方法是由相關系統對特定語音的所有特征參數進行分離和提取，通過線性或非線性的處理創建語音模型，然后由該系統進行模式匹配，找出最為接近的若干語音資料。如果匹配結果是非單選的，還可以對其進一步進行劃分，如說話人辨認和說話人確認。

聲紋自動識別技術與專家鑒定不同，后者主要依靠頻圖的比對，不僅耗時耗力而且對分析人員的從業要求也比較高，一個合格的分析人員至少需要三年的實踐經驗，而且對于分析人員個人來講是無法同時處理大量的聲紋數據的。聲紋自動識別技術則很好地解決了這一問題，其在識別的準確性和群體識別的自動性上具有極高的優勢，通過大規模的聲紋特征數據庫的建設可以呈現聲音檢索和識別的快速性、遠程性和自動性。

二、聲紋自動識別技術的應用現狀

（一）聲紋自動識別的刑事證據意義

我國刑事訴訟法將“鑒定意見”視為一種獨立的證據形式，可見聲紋的鑒定是可以作為認定案件事實、作出合法判決的依據的。

首例利用語音進行案件偵破的刑事案件發生在1963 年的日本。當年日本發生了一起拐賣兒童案件，在這起案件中，犯罪人曾經打電話對被害人進行威脅，偵查人員通過犯罪人的語音對其年齡和職業進行了判斷，并以此為根據很快找到了犯罪人。但當時還沒有聲紋鑒定的概念，隨著科學技術的發展，人們也認識到了聲音的唯一與穩定，可以借助儀器將只能“聽”的聲音轉化為可以“看”的圖譜。聲紋的鑒定更加令人信服進而使其完全可以成為定罪量刑的客觀依據。

在刑事訴訟的各個環節中，人類的聲音可以得到更廣泛的運用。刑事案件的偵查過程中，人類聲音的內容以事實為基礎，反映了案件事實的一部分，偵查人員通過挖掘聲音內容的信息找到關于案件的線索和證據。同時由于人類聲音本身就是客觀的，偵查人員在偵辦案件的過程中可以利用其自身的唯一性和穩定性來認定同一，找到特定的人與案件之間的關系從而進一步擴大線索和證據的來源。聲紋鑒定除了本身可以成為刑事證據以外，還可以成為認定其他證據真偽的手段，比如在視聽資料、電子證據的鑒定方面，聲紋的自動識別就發揮著巨大的作用。我們以視聽資料為例，視聽資料作為案件證據的優勢是十分明顯的，它能夠非常生動、客觀地反應案件的事實情況，但由于其的產生和展現特別依賴于儀器設備導致其容易被刪減、拼接和篡改。我們完全可以利用聲紋的自動識別對視頻中的聲音進行檢驗，進而審查視聽資料的真實性。

（二）聲紋自動識別技術的應用現狀

近幾年來，西方發達國家對聲紋的自動識別技術非常重視。其中最有代表性的恐怕就是由美國國家標準與技術研究院主辦的NIST SRE 了，這個測評最早舉辦于1996 年，目前被譽為國際層面最為權威的聲紋識別技術測評。作為全球范圍內規模最大的測試平臺，它吸引了全球的聲紋研究機構。競賽主要包含兩個模塊，主要考察電話信道和音視頻兩類語音材料中的聲紋識別，設置這兩個考察項目的目的在于通過兩種探索尋找對人類聲音識別的新的技術和新的方法，尋找和提升識別系統的性能。

我國在深度開發科技產品，尤其是將人工智能融入安防技術領域上做出了相應的成績。一段時期以來，智慧公安在公安工作中發揮了重要的作用，公安機關和科技企業的合作日益加深，將科學技術融入公安工作，警企人才、科技與數據等資源的合作也日益緊密，在一個層面上提升了社會面安全治理能力的同時也提升了公安機關服務公眾的水平。其中我國某科技旗下的科學團隊在2016 年的NIST SRE 上獲得了中國第一、國際第三的好成績，其開發的聲紋模型精度目前已經處于同行業的領先水平。人工智能與聲紋技術的結合能夠為公安工作帶來更好的協助和推進效果。2020年，清華大學聯合幾個機構組成的聯隊也在該賽事上取得了國際前十、亞洲地區第一的好成績。

（三）聲紋庫的建設

我國公安機關“三項建設”的重要內容之一就是要加強公安信息化建設，其中公安部聲紋庫的建設工作就是信息化建設的重要組成部分。我國已經建成了比較成熟的指紋庫與DNA 庫，這兩個庫的存在為刑事案件的破獲提供了優良的技術支撐。聲紋的采集有著指紋和DNA 都無法比擬的優勢，即它可以實現非接觸式的采集。聲紋庫將與指紋、DNA 庫相互結合，一旦建成便可形成一個立體式的生物特征庫，不僅可以為多警種直接服務而且在偵破刑事案件和提高刑事訴訟效率上也會顯示出巨大的威力。

聲紋庫的建設與使用可以比照指紋庫的建設和使用方式。簡單來說，聲紋庫需要采集人員的聲紋信息，將采集人員的聲音進行技術處理，取得標準的聲紋信息并將其錄入聲紋庫中。當遇到需要比對的檢材時，就將檢材與聲紋庫中存在的信息進行比對從而獲得若干候選條目，然后再由鑒定專家利用自己的實戰技術與經驗對這些候選條目進行進一步的篩選，進而確定目標人或者目標范圍。

三、聲紋自動識別技術在刑事偵查中的應用

（一）聲紋的自動識別成為刑偵基礎業務的重要組成部分

1.公安機關聲紋技術的應用與發展是一段時期以來的重要課題。聲紋信息的識別是一項非常重要的工作，是公安部目前非常重視的一項任務，各級公安機關及其部門都要高度重視這項工作，把該項工作做細做扎實。

其次，要充分重視聲紋的采集質量。在實際的聲紋采集過程中，由于使用的設備配置標準不一，使用的信道有差異等等，使得所采集的聲紋質量參差不齊，這些標準并不統一的數據將會嚴重影響算法模型的建立，給下一步進行準確識別的工作帶來了困難。為了進一步確定入庫數據的質量，就需要公安機關結合各科研單位進行系統的、有效的研究，共同制定聲紋采集的標準儀器和科學流程。

最后，聲紋的采集工作要有序推進。從領導層面來講，領導要親力親為，明確工作的各個環節的負責人員，設立工作進程的具體時間表，建立切實有效的監督、獎懲機制，確保聲紋采集的數量與質量。

2.社會公共安全是與我國人民生命財產安全密切相關的重要領域，隨著人工智能技術的產生和發展，將人工智能運用于社會公共安全建設的科學技術也應運而生。以生物特征為基礎的人員身份識別的認證技術也高度依賴于人工智能的運用，聲紋作為非常重要的人類生物特征，它的自動識別正在社會安全生活中起著重要的作用。

（1）重點場所聲紋門禁系統。在重要的安防場所加入聲紋門禁，能夠非常有效地遏制非法闖入。聲紋自動識別具有快、準、穩等特點，用于門禁系統可以實現快速識別、精準準入和遠程操作的一系列動作，相對于傳統的其他生物特征的識別，其有效地規避了因為身體出現異常而導致不能準確識別的缺陷。另外，在一些敏感的公共場所也可以安裝聲紋自動識別系統，有利于快速篩查重點人員，最大限度地消除治安隱患。

（2）金融場所的使用。聲紋自動識別技術在金融場所的使用更多地表現在對銀行系統的應用上，它的存在有利于幫助銀行及其客戶提高抵抗財產被侵犯的能力。我國的國家信用認證體系還有待完善，這就需要銀行方面建立起自己的一套科學的信用體系，以規避一定的經營上的風險。近年來屢屢出現的銀行內部人員利用銀行自身監管的體制漏洞肆意侵犯人民財產的案件就彰顯了建立這種信用體系的重要性。聲紋的自動識別技術為這一體系的建立提供了非常高效的認證選項。從客戶方面來說，他們也希望銀行可以提供更為可靠和牢固的信息安全屏障，以提升客戶對于銀行的信賴度。對于金融場所來講，安全系統越牢靠客戶才會越多，銀行才能更好地提供金融服務。

（二）聲紋的自動識別有利于刑事案件的預防與戰果擴大

1.對于恐怖類犯罪的預防?？植乐髁x犯罪都存在隱蔽性的特征，表現在犯罪人身上就是他們在進行恐怖活動的策劃和實施時大多會對自己的身份和外貌進行隱藏和偽裝。在身份和外貌雙重偽裝的前提下，將其真正的身份與其形象進行比對就成為預防與控制恐怖活動的一個重要課題。聲紋的自動識別是不需要用肢體接觸的方式進行的，這對于快速有效識別恐怖嫌疑人身份而不暴露我方偵查意圖有著巨大的幫助作用。

2.對違法重點人員的聲紋進行采集，以便建立聲紋樣本庫。通過社會面上的聲紋采集系統不僅可以掌握其活動軌跡，還可以對若干軌跡進行分析研究，結合其自身特點（涉案性質、高危地區、特殊身份）等進行綜合研判，從而達到對刑事案件的預防和在偵案件的戰果擴大的效果。

3.在居民身份證中加入聲紋信息。將持證人的聲紋信息錄入身份證，一方面提升了身份證的防偽技術，另一方面提高了公安機關在日常管理中進行人證比對的工作效率。

（三）聲紋的自動識別在個案中使用的條件

在偵查破案的實踐中，聲紋的自動識別技術是需要一定的條件的，除了我們前面提到的需要數量龐大的聲紋資源庫還需要在采集和使用中注意對聲音的標準化處理。

1.在對人類聲音采集的時候，除了需要有效排除聲音背景中的各類噪音的干擾還需要對采集的形式進行規范。一般情況下采集使用自由談話和刻意聽說兩種方式。第一種方式是讓說話者在一種自由的情形下自如地講話，這種談話的方式一般會在被采集者不知情的情況下進行，其會在較為自然的情況下進行發音；第二種方式是刻意地讓被采集者說出需要比對的特定語言。

2.由于我國對證據真實性、客觀性的要求，在收集證據時不僅要求證據的形式要合法還要求證據收集的方式要合法。這就要求在對聲紋自動識別前，要按照法定程序對聲紋的檢材進行客觀性和真實性的審查，確保語音載體沒有被剪接和偽造，如果能保證語音的連續性和真實性則要對其進行濾波處理，以增強語音部分的信號，并有針對性地進行摘抄。

3.聲紋資源庫內的聲紋資料的數量足夠龐大且質量標準統一可靠。在刑事案件偵破的工作中，偵查人員總結出了眾多的偵查方法，隨著信息導偵的理念越來越深入人心，偵查人員會將偵查方法與信息收集很好地結合起來，因此形成了很多固定的分析模塊。公安機關可以根據這些模塊對聲紋信息進行分類，從而使得聲紋的自動識別更加具有針對性。

（四）聲紋自動比對在案件分析中的應用

1.對“人”的特征進行識別。有的刑事案件是以聲音為首要線索的，如綁架案件、電信詐騙案件、敲詐勒索案件等。除了分析犯罪行為人與被害人之間的關系外，確定犯罪人的個人特征就成為了這些案件的突破口。根據聲紋的識別，可以海量地對于說話人的性別、年齡、文化水平、職業特點、生活區域、甚至身體特征等進行范圍劃定，然后根據這些范圍的交集進一步對犯罪人的個人特征進行圈定，繼而縮小偵查范圍。

在偵查這一類案件的過程中，我們除了關注犯罪行為人的個人特征以外還可以把關注點放在其他人的身上。比如，在綁架案件中，如果“被綁架人”也發過聲，偵查人員就可以對該聲音與直接受害人的聲音進行識別，從而達到確定身份的目的。再比如，如果聲音背景中有其他人的聲音，也可以對背景人物進行分析，該人如果是同伙，則可以使用多個嫌疑人的信息進行交叉分析；如果是與案件無關的人員，由于這類人是生活中的自然表達，偽裝的可能性極小且心態正常，則可據此獲得更加精準的分析結果。

2.對組織架構進行識別。對于一些集團性、系列性案件，查明團伙的組織架構、認定某個特定的人在整個案件中的作用是非常重要的，如黑社會性質組織案件、販毒案件、制售假藥案件。由于當前的通訊技術和物流行業的高速發展，在很多案件中，同案犯就是從未見面的熟人。他們在聯系的過程中從不見面，從不暴露自己的真實姓名，但這并不妨礙他們之間的配合與交易。甚至有的犯罪人同時使用幾十個手機號碼，同時擁有幾個不同的姓名和身份，甚至還有的犯罪人自己都記不清用哪個號碼、用何種身份和哪個犯罪人接觸過。因此在偵破這些案件的過程中，認定某個特定的人在案件中的身份和所起的作用就特別重要。聲紋自動識別技術就解決了這樣的難題，通過對微信或通話錄音中的語音識別，能夠從眾多的聲音中分辨出特定人的聲音，為固定證據提供了科學的依據。

在有組織犯罪的偵查中，犯罪人往往避重就輕，對于自己組織或參與的活動進行推諉和狡辯。最常見的就是矢口否認自己曾經對其他犯罪嫌疑人“發號施令”。如果我們能夠取得該人和其他人之間的通話記錄，就能夠證明該人在整個犯罪組織中的作用，從而為其定罪量刑提供依據。如果沒有通話記錄，偵查人員也可以通過技術手段從現場的監控視頻中提取語音信息，將該人的聲音從眾多的語音信息中提取出來，再對語音的內容加以分析和固定，一樣可以對其在組織結構中的位置進行認定。

3.對串并案件進行識別。有的犯罪人將某種犯罪行為作為一種“職業”，這就導致某類案件具有鮮明的個人特征。由于犯罪人在長期的犯罪過程中會總結出最適合、最高效的犯罪手段，一旦犯罪手段成熟就很難更改，所以在串并案件的過程中，這些鮮明的個人特征就成為了多起案件進行串并的指標，如電信詐騙案件。在電信詐騙的過程中，犯罪人總要與被害人進行言語上的交流。由于我國在防治電信詐騙方面做了大量的宣傳活動，有的群眾在接到詐騙電話時有十分準確的辨別能力，有的群眾還會給騙子進行錄音。偵查機關就可以根據這些錄音對一些未遂案件進行收集并以此作為基礎資料，一旦有案件發生就可以將既遂案件與未遂案件進行自動識別，結合電信詐騙的內容和作案手段，對這些案件進行串并。這種方法還可以運用到其他系列性案件如盜竊、尋釁滋事、黑社會性質組織等案件的偵破活動中。

科學技術的發展在改變人們生活方式的同時也改變著違法犯罪的作案手段，作為保護人民生命財產安全主要力量的公安機關也要將科技和偵查手段結合起來。聲紋自動識別技術作為偵查手段與信息技術的結合體在以后的公安工作中必將發揮出令人矚目的重要作用。為此，進一步開發聲紋技術，研究聲紋識別處理方式，用聲紋自動識別技術開創刑事案件偵查的新理念是當前值得探討的課題。