摘 要：司法語(yǔ)音同一鑒定是用聲紋技術(shù)把案件現(xiàn)場(chǎng)獲取的涉案人的語(yǔ)音檢材和犯罪嫌疑人的語(yǔ)音樣本進(jìn)行分析對(duì)比。鑒定過(guò)程中常用到頻譜圖和寬帶語(yǔ)圖、窄帶語(yǔ)圖，測(cè)量基頻、音長(zhǎng)、音強(qiáng)、共振峰的頻率、斜率等參數(shù)，進(jìn)行對(duì)比，如果參數(shù)變化超過(guò)允許的范圍則認(rèn)為出現(xiàn)差異，根據(jù)出現(xiàn)差異的參數(shù)個(gè)數(shù)確定音節(jié)的差異，根據(jù)音節(jié)差異的個(gè)數(shù)給出同一鑒定的意見。

關(guān)鍵詞：同一鑒定 語(yǔ)音 聲紋 語(yǔ)圖 共振峰

引言

語(yǔ)音等作為視聽資料的一種，已經(jīng)被寫入到刑法的八大證據(jù)中，因此越來(lái)越多地出現(xiàn)在現(xiàn)在司法案件中。司法語(yǔ)音鑒定結(jié)合聽覺分析和聲紋識(shí)別技術(shù)對(duì)檢材語(yǔ)音與樣本語(yǔ)音進(jìn)行綜合對(duì)比，確定兩個(gè)語(yǔ)音中的說(shuō)話人是否為同一人，司法領(lǐng)域稱之為語(yǔ)音同一鑒定，具有非常重要的司法實(shí)踐作用[1，2]。

一、司法語(yǔ)音同一鑒定的應(yīng)用技術(shù)

1.聲紋識(shí)別技術(shù)的理論依據(jù)

在發(fā)音過(guò)程中，肺部相當(dāng)于聲道的激勵(lì)源。咽腔、口腔、鼻腔等形成各種語(yǔ)音的聲道。發(fā)音過(guò)程中聲道變化非常復(fù)雜，發(fā)音時(shí)的方式不一樣，發(fā)音時(shí)各部位活動(dòng)軌跡不一樣，就會(huì)形成不一樣的聲紋特征。任何兩個(gè)人在發(fā)相同音素時(shí)發(fā)音的方式與聲道形狀不一樣，所以形成的聲紋特征參數(shù)也有有本質(zhì)差異[3]。

2.聲紋識(shí)別技術(shù)的常用圖譜

（1）時(shí)間波形圖

時(shí)間波形圖也就是時(shí)域圖，X為時(shí)間軸（秒），Y為振幅軸（分貝，dB）。該圖反映了語(yǔ)音的能量隨著時(shí)間的變化趨勢(shì)。如圖1（左）是某語(yǔ)音的時(shí)域圖。

（2）頻譜圖

頻譜圖的X為頻率軸（秒），Y為振幅軸（分貝，dB），該圖反映了語(yǔ)音的能量隨著頻率的變化趨勢(shì)。如圖1（右）就是某語(yǔ)音的頻域圖。

（3）三維語(yǔ)圖

三維語(yǔ)圖包括寬帶語(yǔ)圖和窄帶語(yǔ)圖，它們的三個(gè)維度坐標(biāo)都一樣，X為時(shí)間軸，Y為頻率軸，Z為能量軸，能量的強(qiáng)弱通過(guò)灰度深淺來(lái)表示的，顏色越深，表示能量越強(qiáng)[4]。顧名思義，用較寬的濾波器帶寬分析出來(lái)的語(yǔ)圖就是寬帶語(yǔ)圖，通常在8KHz的頻率范圍，常用300Hz帶寬濾波器來(lái)分析。相應(yīng)地，窄帶語(yǔ)圖是用較窄的濾波器帶寬分析出來(lái)的，對(duì)8kHz頻率范圍常用45Hz帶寬濾波器分析[4]。

從寬帶語(yǔ)圖中能看到共振峰形態(tài)，窄帶語(yǔ)圖可以顯示諧波構(gòu)成，反映基頻的變化。從整個(gè)語(yǔ)音的語(yǔ)圖中可以觀察到共振峰的大體分布走勢(shì)，如果需要測(cè)量某時(shí)間點(diǎn)的共振峰的頻率值，則可以基于寬帶語(yǔ)圖的某個(gè)時(shí)點(diǎn)做出來(lái)的片段頻譜圖，如下圖（左），從前面的四個(gè)尖峰處頻率值可以估算共振峰F1～F4的頻率值。另外，也可以根據(jù)窄帶語(yǔ)圖做某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的頻譜圖，幫助我們估算該時(shí)間點(diǎn)的基頻值。如下圖（右），可以從第一個(gè)尖峰的頻率值可以知道該時(shí)間點(diǎn)的基頻值。

二、一種具體的鑒定方案

聲紋檢測(cè)法需要從檢材和樣本中選擇發(fā)音清晰的相同語(yǔ)句、語(yǔ)詞或音節(jié)，如果說(shuō)話聲音大小、速率和語(yǔ)調(diào)等方式相同，則只要有七八個(gè)音節(jié)的一句話就可以做出鑒定。盡量達(dá)到3～5個(gè)相同的語(yǔ)句或7個(gè)以上的語(yǔ)詞，當(dāng)然越多越利于鑒定。當(dāng)檢材和樣本聲學(xué)特征差異很大時(shí)，結(jié)合聽辨法、言語(yǔ)識(shí)別法的結(jié)果，可做出否定結(jié)論；反之，則需要進(jìn)行主要聲學(xué)特征的定量檢測(cè)、比對(duì)，根據(jù)先期研究語(yǔ)音穩(wěn)定性和特殊性得到的判據(jù)，做出是否同一的鑒定意見。聲學(xué)檢驗(yàn)分為定性觀測(cè)檢驗(yàn)和定量分析檢驗(yàn)兩步，兩步都包括韻律特性和共振峰特性兩個(gè)主要部分。

1.定性檢測(cè)

（1）韻律特性

調(diào)出檢材和樣本中某一相同短語(yǔ)或句子的韻律譜圖，對(duì)比顯示為上下圖。在打印出的譜圖上標(biāo)記聲調(diào)曲線、音強(qiáng)曲線、停頓等韻律特征異同點(diǎn)，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)檢測(cè)。

（2）共振峰特性

將檢材或樣本的寬帶語(yǔ)圖做上下對(duì)比，在打印出的譜圖上標(biāo)記各音節(jié)或詞、句的共振峰頻率及其走向形態(tài)等的特征異同點(diǎn)，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)檢測(cè)。

經(jīng)過(guò)韻律和共振峰的觀測(cè)、比對(duì)，兩個(gè)語(yǔ)音的主要聲學(xué)特征如果有明顯差異則可以結(jié)合聽辨得出否定結(jié)論。反之，如果檢材和樣本的韻律和共振峰等主要聲學(xué)特征沒有明顯差異時(shí)則需進(jìn)一步做定量分析。

2.定量檢測(cè)

（1）韻律特性

在韻律比對(duì)譜圖中分別測(cè)量所選取音節(jié)的聲調(diào)、音強(qiáng)和音長(zhǎng)的數(shù)值，因?yàn)槁曊{(diào)和音強(qiáng)隨時(shí)間變化，所以測(cè)量音節(jié)穩(wěn)定時(shí)段的開始、中間、結(jié)束三個(gè)數(shù)值取其平均值代表各音節(jié)的相應(yīng)參數(shù)值。需要注意的是，檢材和樣本的各測(cè)量點(diǎn)要對(duì)應(yīng)。

同一人在不同情況下，兩次說(shuō)同一短語(yǔ)或句子的韻律特性會(huì)有一定范圍的變異。正常情況下，音節(jié)聲調(diào)類型不變時(shí)，中調(diào)值的增減男性一般不超過(guò)40Hz，女性一般不超過(guò)60Hz，兩次說(shuō)話的各音節(jié)之間聲調(diào)、音強(qiáng)、音長(zhǎng)相對(duì)比率不超過(guò)14%。

（2）共振峰特性

在寬帶語(yǔ)圖對(duì)比圖中，用光標(biāo)分別定量檢測(cè)這些音節(jié)的共振峰頻率，或語(yǔ)詞拐點(diǎn)處的共振峰頻率。寬帶語(yǔ)圖只能根據(jù)黑度估測(cè)，可以用寬帶語(yǔ)圖和LPC譜圖平鋪分布檢測(cè)各音節(jié)的共振峰頻率和強(qiáng)度。音節(jié)共振峰是隨時(shí)間在動(dòng)態(tài)變化的，一般可以檢測(cè)檢材和樣本的對(duì)應(yīng)穩(wěn)定時(shí)段共振峰數(shù)據(jù)，時(shí)長(zhǎng)20～60ms，代表該音節(jié)共振峰。

對(duì)音節(jié)或音節(jié)間共振峰斜度較大的動(dòng)態(tài)共振峰特性，應(yīng)檢測(cè)開始點(diǎn)頻率和時(shí)刻、終點(diǎn)頻率和時(shí)刻、計(jì)算共振峰斜度，以始點(diǎn)頻率、終點(diǎn)頻率和斜率三個(gè)參量共同表示其共振峰特性。根據(jù)公安部物證鑒定中心對(duì)普通話的正常說(shuō)話狀態(tài)的成年人的統(tǒng)計(jì)研究結(jié)果表示，同一人兩次說(shuō)話時(shí)，音節(jié)共振峰頻率和強(qiáng)度雖有一定的變異，但仍有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。共振峰頻率的變異與其頻率值或階數(shù)相關(guān)，對(duì)300～4000Hz的前四個(gè)共振峰，變異系數(shù)范圍為12%～6.5%，音節(jié)各階共振峰強(qiáng)度的相對(duì)比值的變異系數(shù)一般不超過(guò)14%。

司法語(yǔ)音同一鑒定的依據(jù)是話者自身的非本質(zhì)變異小于話者之間的本質(zhì)差異。對(duì)說(shuō)普通話的部分成年人正常說(shuō)話的定量研究，短語(yǔ)或句子的韻律特性和共振峰特性中上述參量具有相當(dāng)好的穩(wěn)定性和特殊性，以下為標(biāo)準(zhǔn)判決：

音節(jié)：以三個(gè)和三個(gè)以上參量超過(guò)判據(jù)，判為有差異；

在所選取短語(yǔ)或句子的八個(gè)音節(jié)中，如果三個(gè)和三個(gè)以上音節(jié)有差異，則認(rèn)為該短語(yǔ)或句子為兩人所說(shuō)。

綜上，司法話者識(shí)別要將聽辨法和聲紋檢測(cè)法的結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷，最后得出鑒定結(jié)論。在實(shí)際案件中，還要考慮以下因素的影響：檢材和樣本中相同語(yǔ)句的說(shuō)話聲音大小、語(yǔ)氣、語(yǔ)調(diào)、情緒是否相同；檢材和樣本在錄制時(shí)錄音設(shè)備信道不同的影響等。

結(jié)語(yǔ)

在案件發(fā)生過(guò)程中，涉案人受到各種因素影響，情緒會(huì)波動(dòng)甚至用各種方式偽裝語(yǔ)音，導(dǎo)致檢材語(yǔ)音會(huì)偏離涉案人正常心理狀態(tài)的發(fā)音，而犯罪嫌疑人在明確其樣本會(huì)影響最終判決時(shí)，錄制樣本的心態(tài)也會(huì)很復(fù)雜，所以案件語(yǔ)音常常存在偽裝和心理狀態(tài)變化引起的特殊變異。在實(shí)際司法鑒定工作中，要特別注意說(shuō)話人故意偽裝、掩飾個(gè)人特征以及情緒波動(dòng)導(dǎo)致的聲紋參數(shù)變異。

參考文獻(xiàn)

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[3]楊俊杰，李紅明等.不同通信系統(tǒng)下的說(shuō)話人識(shí)別探究[J]. 中國(guó)司法鑒定，2010.5

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作者簡(jiǎn)介

王春蘭 講師1980.2，漢，女，碩士，研究方向：聲像資料檢驗(yàn)endprint