崔劉虎　黃曉春　張亞恒

摘 要：民警執(zhí)法過程中如何正確使用執(zhí)法記錄儀等常用錄音器材，對采集到的錄音數(shù)據(jù)針對不同的任務(wù)和目的如何正確使用，錄制語音中產(chǎn)生噪音的原因，以及在復(fù)雜環(huán)境下錄制的語音如何處理，如何最大程度使語音數(shù)據(jù)發(fā)揮偵查線索和審判證據(jù)的要素作用，文章就上述問題展開探討。

關(guān)鍵詞：錄音數(shù)據(jù)；語音法律證據(jù)的要素；語音降噪與增強(qiáng)

中圖分類號：D631 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0054-03

Abstracts： In this dissertation， In the process of law enforcement， the use of the law enforcement recorder and other commonly used recording equipment is used， and the collected recording data is used for the correct use of different tasks and purposes. The reasons for the noise in recorded speech， and how the speech recorded in the complex environment can make the voice data play the role of detecting clues and the elements of trial evidence.

Keywords： the recording data；the elements of voice legal evidence；speech noise reduction and enhancement

1 概述

2014年，上海市閔行區(qū)發(fā)生了一起機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T無視交警指揮、惡意違反交通規(guī)則，造成一名年輕交警意外死亡的惡性案件，其中違章車輛駕駛員機(jī)動(dòng)車上的行車記錄儀完整記錄了事件發(fā)生期間，被害交警與違章車輛駕駛員的對話錄音。錄音中，不僅有被害交警與違章車輛駕駛員的對話內(nèi)容，還記錄了違章車輛錄音機(jī)上播放的流行歌曲。該事件發(fā)生后，引起當(dāng)?shù)厣鐣?huì)輿論強(qiáng)烈關(guān)注，行車記錄儀的錄音成為調(diào)查此次事件的重要證據(jù)。但是由于錄音中的音樂背景聲較響，同時(shí)混雜著街面噪聲，被害交警與違章車輛駕駛員的對話內(nèi)容嚴(yán)重受到干擾，影響了對話內(nèi)容語義的辨析，因此案件承辦單位委托要求對該錄音進(jìn)行降噪處理，上海市公安局物證鑒定中心受理了該項(xiàng)委托。鑒定中心有關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過對錄音中噪音種類的分析，運(yùn)用多種降噪方法，包括寬帶濾波器、反向?yàn)V波器、諧波濾波器等多種濾波器對該段錄音進(jìn)行了降噪處理。雖然取得了一定的效果，對錄音中語音語義的辨析有了一定的提高，但由于背景音樂中的歌詞和現(xiàn)場的被害交警與違章車輛駕駛員的對話內(nèi)容有重疊，降噪工具對對話內(nèi)容造成了一定的損害，對話中有部分段落或語句造成了缺失。因此降噪的效果不是很理想，影響了作為審判證據(jù)的完整性和有效性。

2 音頻類數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分析

2.1 成為審判證據(jù)的法律依據(jù)

根據(jù)刑事訴訟法第四十二條規(guī)定：證明案件真實(shí)情況的一切事實(shí)，都是證據(jù)。證據(jù)有下列七種：（1）物證、書證；（2）證人證言；（3）被害人陳述；（4）犯罪嫌疑人、被告人供述和辯解；（5）鑒定結(jié)論；（6）勘驗(yàn)、檢查筆錄；（7）視聽資料。以上證據(jù)必須經(jīng)過查證屬實(shí)，才能作為定案的根據(jù)。證據(jù)的分類包括：（1）原始證據(jù)與傳來證據(jù)；（2）有罪證據(jù)與無罪證據(jù)；（3）言詞證據(jù)與實(shí)物證據(jù)；（4）直接證據(jù)與間接證據(jù)。顯然，我們在執(zhí)法過程中通過執(zhí)法記錄儀、手機(jī)、錄音筆等音頻錄制器材采集到的語音數(shù)據(jù)具備作為證據(jù)的基本元素。

2.2 音頻類數(shù)據(jù)的基本屬性和特點(diǎn)分析

各種錄音器材或者攝像器材記錄的人的語音和環(huán)境的聲音。人類的語音，是一種物質(zhì)，具有物理的基本特征和特性，是人類語言的外部形式，是最直接地表達(dá)人的思維活動(dòng)的符號體系。它是人的發(fā)音器官發(fā)出的具有一定社會(huì)意義的聲音。

語音的物理基礎(chǔ)主要有音高、音強(qiáng)、音長、音色，這也是構(gòu)成語音的四要素。在司法領(lǐng)域，它還具有非接觸式獲取、具備辨別目標(biāo)唯一特征特點(diǎn)的屬性；語音在某些案件尤其販毒案件偵查中往往是唯一的直接證據(jù)，或者在案件偵辦中能明確指向和標(biāo)定我們所尋找的特定目標(biāo)的特征特點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，微信、個(gè)人身份識別印證、自媒體、智能手機(jī)等應(yīng)用越來越普及，聲音在案件偵破、法庭審判中發(fā)揮的作用必將越來越重要。

2.3 錄音器材的種類

自從愛迪生在1887年發(fā)明了人類歷史上第一臺能夠記錄人和大自然聲音的工具——錄音機(jī)以來，人類進(jìn)入了可記錄、聆聽聲音的時(shí)代。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，錄音的器材種類也越來越多?，F(xiàn)代的錄音設(shè)備通常有：（1）常見型：錄音筆、錄音機(jī)、智能手機(jī)、行車記錄儀、網(wǎng)絡(luò)攝像錄音頭等；（2）專用錄音設(shè)備：微型錄音器、執(zhí)法記錄儀、各類專業(yè)錄音設(shè)備等。

從錄音介質(zhì)區(qū)分，有磁帶、塑膠唱片、硬盤、光盤等。從記錄方式上有模擬和數(shù)碼兩種。目前，主流使用的錄音記錄儀器基本上都是數(shù)碼硬盤式錄音設(shè)備，錄音的質(zhì)量區(qū)分在于錄音拾音頭（麥克風(fēng)）、錄音記錄編碼格式、編碼壓縮率等技術(shù)指標(biāo)上。

3 錄音在司法領(lǐng)域運(yùn)用的重點(diǎn)

在執(zhí)法過程中，如何將上述采集到的語音數(shù)據(jù)，不僅僅作為偵辦案件的線索，而且能作為法庭審判中的有效證據(jù)，在當(dāng)今以“案件偵辦以審判為中心”的總的偵辦要求下，尤其顯得重要。因此，在了解語音的基本原理的基礎(chǔ)上，必須總結(jié)和歸納語音在司法領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和運(yùn)用領(lǐng)域范圍。

3.1 語音成為證據(jù)的前提和條件

根據(jù)刑訴法第四十二條，將“視聽資料”列為八類證據(jù)之一及《最高人民法院關(guān)于民事訴訟證據(jù)的若干規(guī)定》第六十八條的相關(guān)規(guī)定，在刑事及民事案件的審理中，只要不是在違法錄音和獲?。ǜ`聽、網(wǎng)絡(luò)非法獲得他人影像資料等）的情況下獲得的聲音，都具備成為證據(jù)的條件。而真正將語音和聲音資料形成證據(jù)以及作為案件偵查線索，應(yīng)具備以下要素：（1）合法獲取。（2）必要時(shí)，需對錄音中涉及到的人、事件、環(huán)境等與案件偵查和審判有關(guān)的元素進(jìn)行技術(shù)處理和鑒別，以達(dá)到錄音資料的可利用性和證據(jù)效力。endprint

3.2 達(dá)成錄音資料的可利用性和證據(jù)效力的技術(shù)方法和主要手段

錄音資料的司法應(yīng)用主要涉及以下幾個(gè)方面：

（1）話者的同一認(rèn)定。（2）語音的增強(qiáng)與降噪。（3）噪音分析。（4）語音真實(shí)性。（5）語音人身分析（地域、年齡、性別特征、職業(yè)、文化、特殊狀態(tài)）。（6）錄音器材檢驗(yàn)。（7）語音自動(dòng)識別（語音庫、語音轉(zhuǎn)換）。

在偵查、起訴和審判中，語音的增強(qiáng)與降噪、噪音分析是經(jīng)常使用的檢驗(yàn)和鑒定手段。其主要作用就是從錄音中提取、識別和分析與案件相關(guān)的有效信息，使之成為偵查線索和證據(jù)的技術(shù)支撐手段。

4 達(dá)成錄音資料的可利用性和證據(jù)效力的增強(qiáng)與降噪方法研究

上海市公安局物證鑒定中心作為公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，多年來，受理和處理了數(shù)十起涉及語音的增強(qiáng)與降噪、噪音分析的案件，尤其是近年來，執(zhí)法記錄儀、視頻監(jiān)控設(shè)備、行車記錄儀、智能手機(jī)等錄音設(shè)備越來越普及，涉及到的語音增強(qiáng)與降噪的案件也越來越多，案件類型包括盜竊、兇殺、販毒等，在工作實(shí)踐中，我們積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的效果。特別是在公安部語音重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持和指導(dǎo)下，結(jié)合在司法工作中的實(shí)際情況，總結(jié)分析了基層民警、執(zhí)法人員在工作中錄音時(shí)，產(chǎn)生影響錄音質(zhì)量的噪音或錄音時(shí)被錄音對象的音量過低的原因，研究了解決這些問題的方法，取得了一些研究成果。

4.1 主要噪音產(chǎn)生的原因

近年來的工作實(shí)踐證明，目前，司法工作中的主要錄音格式都是數(shù)碼格式，設(shè)備類型主要是智能手機(jī)、執(zhí)法記錄儀、錄音筆、監(jiān)控?cái)z像設(shè)備、行車記錄儀等。按照技術(shù)等級劃分，絕大多數(shù)是民用級別的。在實(shí)踐中，產(chǎn)生噪音的原因主要有：（1）由于產(chǎn)品成本的原因，民用級別的錄音設(shè)備的錄音頻率的帶寬不超過8KHz，拾音頭的靈敏度不太高。因此，在使用中容易產(chǎn)生噪音。（2）使用錄音方法不當(dāng)。主要是對正確使用錄音設(shè)備及對錄音設(shè)備的技術(shù)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。（3）錄音環(huán)境的影響。主要表現(xiàn)在與被錄音對象距離遠(yuǎn)、拾音頭前有遮擋物、錄音環(huán)境嘈雜等。

4.2 正確使用錄音設(shè)備的方法

由于種種客觀原因，執(zhí)法人員對錄音設(shè)備的選擇是有限的，根據(jù)實(shí)際，我們主要對錄音筆、執(zhí)法記錄儀的使用要點(diǎn)作簡單介紹：（1）很多錄音筆、執(zhí)法記錄儀的技術(shù)參數(shù)都是固定的，或者是簡單的等級設(shè)定。在對特定對象錄音時(shí)，應(yīng)選擇最高等級。（2）靈敏度的正確調(diào)節(jié)。靈敏度是錄音質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，也就是錄音采集的頻率范圍和信號強(qiáng)度。靈敏度越高，采集的范圍越大，反之越小。錄音設(shè)備的靈敏度選擇應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的不同設(shè)置合適的靈敏度，靈敏度不是越高越好，如果過大，就容易產(chǎn)生大量的“冒頂”噪音。（3）在一個(gè)很嘈雜的環(huán)境里，錄音設(shè)備的增益過高或增益設(shè)置在“自動(dòng)”時(shí)，會(huì)導(dǎo)致錄下來的聲音夾雜著大量的噪音而聽不清。建議在設(shè)備技術(shù)指標(biāo)許可的情況下。在錄音“增益”選擇鍵上選擇“手動(dòng)”，如有可能，選擇使用外接指向性強(qiáng)的話筒，效果更好。

4.3 常見噪音的類型

在實(shí)際工作中，由于種種客觀條件如錄音環(huán)境、器材的局限，以及人為的技術(shù)操作失誤，造成錄音的質(zhì)量不高，達(dá)不到錄音資料的偵查可利用性和起訴、審判的證據(jù)效力。根據(jù)我們在實(shí)際工作中的總結(jié)和歸納，主要有以下幾種類型的噪音形式：（1）周期性噪音源的干擾。（2）相對穩(wěn)定頻域的噪音源的干擾。（3）低電平錄音（有效語音與環(huán)境噪音及本底噪音之比很低）。（4）環(huán)境造成的混響干擾。（5）非穩(wěn)定的頻域和時(shí)域的復(fù)雜背景和環(huán)境噪音干擾。

5 常見的幾種語音降噪和增強(qiáng)技術(shù)方法

語音降噪和增強(qiáng)的方法有很多種，本文介紹幾種我們在案件處理中常見噪音的方法。

5.1 周期性噪音源的干擾的處理

此類噪音在聽覺上呈現(xiàn)周期性的重復(fù)出現(xiàn)，在頻譜上體現(xiàn)在時(shí)域有較為穩(wěn)定的時(shí)間間隔。例如，在電話錄音時(shí)由于錄音設(shè)置錯(cuò)誤或故障原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)周期性的“嘟、嘟”聲，或者錄音環(huán)境中的一些電器（老舊的空調(diào)等）發(fā)出的呈周期性出現(xiàn)的干擾聲。此類噪音的特點(diǎn)主要是干擾呈周期性出現(xiàn)、干擾強(qiáng)度大、經(jīng)常會(huì)覆蓋一些與案件有關(guān)的關(guān)鍵或敏感詞匯，影響對語意的辨析。

對此類噪音我們通常使用脈沖濾波器、頻率均衡器等專業(yè)濾波器進(jìn)行濾波，可以有效地消除絕大多數(shù)噪音干擾，增強(qiáng)對錄音語意和其他錄音信息的辨析。

5.2 相對穩(wěn)定頻域的噪音源的干擾的處理

此類噪音在聽覺上呈現(xiàn)一個(gè)固定聲調(diào)的噪音表現(xiàn)，在頻譜上表現(xiàn)為頻域上的噪音頻段相對穩(wěn)定，并在整個(gè)錄音頻段一直出現(xiàn)。例如：在錄音時(shí)周邊一直有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴聲、在飛機(jī)飛行中錄音時(shí)一直有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的“嗡嗡”聲等等。此類噪音的特點(diǎn)是干擾強(qiáng)度時(shí)大時(shí)小、在錄音時(shí)長中經(jīng)常是全程出現(xiàn)、經(jīng)常會(huì)覆蓋或者干擾一些與案件有關(guān)的關(guān)鍵或敏感詞匯，影響對錄音語音的辨析。

對此類噪音視噪音的強(qiáng)度，組合使用反向?yàn)V波器、均衡濾波器、諧波濾波器等，能有效消除噪音的干擾。

5.3 低電平錄音的語音增強(qiáng)

在工作中，我們經(jīng)常遇見由于錄音時(shí)錄音器材的錄音輸入電平設(shè)置過低，導(dǎo)致正常錄音音量低，無法辯聽錄音的內(nèi)容。由于一般音頻放大器在放大語音的同時(shí)，也同時(shí)發(fā)大錄音的本底噪音，在辨聽時(shí)同樣會(huì)影響聽者的辯聽能力。因此，應(yīng)組合使用動(dòng)態(tài)濾波器、放大器，均衡器，會(huì)有比較好的增強(qiáng)效果。

在錄音的語音增強(qiáng)和降噪領(lǐng)域，技術(shù)難度最大、最難以有效處理的是混響噪音和復(fù)雜音樂類背景噪音干擾的噪音處理。

6 復(fù)雜音樂類背景噪音的降噪技術(shù)研究

很多案件中，錄音是在較強(qiáng)的音樂、電視等背景噪音干擾的情況下錄制的，極大地影響和破壞了正常語音的辯聽。此類噪音的帶寬往往比需要辨聽的語音的帶寬要寬，用寬帶濾波、諧波濾波等傳統(tǒng)的方法濾除噪音的效果不理想。因此實(shí)踐中需要研究更多新的、有效的方法來滿足檢驗(yàn)要求。 我們從語音降噪的研究和實(shí)踐應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合案件中語音的特點(diǎn)，基于譜減法理論，結(jié)合實(shí)際工作中的需求，提出了一套有源噪音的降噪方法。

首先需要對復(fù)雜背景噪音的音源性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析，通常而言，由于主聲道和參考聲道錄音條件通常情況下難以匹配，以往常用的立體聲濾波算法效率往往不高。因?yàn)樗惴ǖ男阅苋Q于眾多因素，包括室內(nèi)聲學(xué)效應(yīng)，頻率特性和不同采樣率音頻設(shè)備，音頻信號壓縮變換格式以及其他影響。這些因素造成主聲道（含語音和背景噪音）與參考聲道（與背景噪音相同的音源）之間的相關(guān)性衰減，導(dǎo)致抑制噪聲的效果差強(qiáng)人意。第二步，獲取與主聲道中噪音類相同的音源作為參考信道錄音。參考信號應(yīng)盡可能與需降減的噪音信號相同，如果采用與錄制主聲道相同的錄音設(shè)備錄制參考聲道的信號是最理想的。第三步，校正主要聲道信號和參考信號，保持主要聲道信號和參考聲道信號的一致性。第四步，精確定位主要聲道信號和參考聲道信號。這一步驟需要反復(fù)辨聽，結(jié)合語音圖譜，綜合比對，確定開始點(diǎn)，使其保持相同。以上步驟中，主聲道信號和參考信號的特征校準(zhǔn)和保持一致、精確定位兩個(gè)信號的開始是技術(shù)操作的關(guān)鍵點(diǎn)。參考信號特征校正時(shí)，應(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)，盡量手動(dòng)執(zhí)行，修正為相同采樣率和相同平均頻譜。實(shí)踐證明，運(yùn)用此方法，對含有音樂、歌曲、廣播電視等有源性背景噪音的降噪效果明顯，可明顯提高語音語義的識別度，同時(shí)對語音結(jié)構(gòu)的損害較低，為進(jìn)一步的語音同一認(rèn)定提供了條件。

7 結(jié)束語

錄音數(shù)據(jù)要成為法律證據(jù)的要素，首先要符合法律構(gòu)成要件，然后要具備能夠識別語義的語音質(zhì)量，這一目標(biāo)的達(dá)成必然要涉及到眾多的語音降噪技術(shù)方法，本文歸納總結(jié)并提出了一種對復(fù)雜背景噪音的新技術(shù)方法，實(shí)踐應(yīng)用下來效果良好。

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