循声辨魔

高科技的日新月异,不断为司法刑侦工作提供新的破案手段,从指纹足印鉴定到血型尸检报告;从远红外扫描成像重现犯罪现场到DNA测试;从测谎仪到虹膜识别;现在又多了一项声纹识别。

  

  声纹判案的历史

  

  声纹鉴定是司法鉴定中一个既新鲜又古老的方法,人们早就想借助声音来辨别不同个体。在中国古代许多传奇故事中就有类似的做法:某个县太爷或府台大人不幸被一桩棘手的奇案弄得一筹莫展之际,他会灵机一动,模仿罪犯同伙的声音,使用离间计,最后将犯罪团伙个个击破,让真相大白于天下。这就是中国古人利用声音辨别个体的原始应用。

  真正意义的声纹科学研究开始于二战时期,起因是德国军事通讯部门的情报机关用来鉴别盟军广播声音的真伪。二战结束后,这项技术一直被束之高阁,无人问津。直到20世纪60年代美国联邦调查局对它的应用产生兴趣,在贝尔实验室的帮助下,使得这项技术得到充分的研究开发,很快生产出专用设备,并首次获得专利。

  贝尔实验室的劳伦斯·科斯塔是此项研究的首席专家,他第一次提出“声纹识别”一词。科斯塔的成果是在记录了五万种不同人的声音的基础上获得的,这些人的声音听起来大部分是相同的,但却都有各自的特征图谱。甚至他还找了一些职业声音模仿者做实验,模仿不同人的声音然后和被模仿者的声音进行对比,结果在荧屏上显示,他们的声音图谱还是明显不同,尽管听起来非常相像。

  科斯塔认为,身体在讲话时使用的器官——舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形状方面每个人的差异很大,所以任何两个人的声纹图谱都有一定差异,他还不顾一些同行的反对坚持认为,人的声音从声纹图谱的意义讲,是终生不变的。从反馈信息看,其实用效果非常之好,特别是在司法刑侦案例的应用上屡试不爽,使一些疑难命案很快水落石出。

  

  无法抵赖的事实

  

  尼森·斯塔尔是旧金山的一名警官,在其38岁时被杀害。

  负责侦破此案的欧文·内斯特了解到科斯塔的声纹识别研究成果,于是向当地法官申请,在嫌犯麦肯罗的住所秘密安装窃听器。仅仅两天的窃听成果就让欧文·内斯特兴奋不已。第一天是麦肯罗授意自己母亲如何回答警方可能的调查,如何才能与自己的口供保持一致;第二天是他母亲追问他将枪藏在了什么地方,是否安全?当警方顺利地在距离麦肯罗家500多米的一小片树林中挖出那支枪,并正式将麦肯罗逮捕时,他竟还一脸委屈地争辩着。

  经联邦调查局枪械实验中心证明,这支枪不久前的确发射过0.22毫米口径的子弹。

  因为事先保留了与麦肯罗的谈话录音,警方速将两种录音复制后送往美国密执安声纹鉴定中心供专家检验,该中心是当时声纹鉴定的最权威机构。

  在确凿无误的证据面前,检查官、法官和陪审团一致认为麦肯罗的故意谋杀罪名成立,麦肯罗被判处终身监禁,不得假释。鉴于视听资料在司法刑侦工作中的重要意义,我国也及时修订了《刑事诉讼法》,确定了视听资料具有证据效力,这对侦查、公诉机关来说无疑拓展了证据的收集和使用范围。中国最早使用声纹鉴定的是云南昆明市检察院。

  

  心理压力测试仪的作用

  

  言为心声,无法掩饰。美国科学家据此研制出心理压力测试仪,它比单纯的声纹鉴定又前进了一步,它透过理性分析展示人的情绪心理变化。就是再狡猾的罪犯也难逃一试。

  露西娅突然死亡,验尸官的结论是被害人是被强韧的丝袜猛然勒住,窒息而亡。她死前曾被强奸。死亡时间被确定为前一天的夜里11点左右。几经追查,一个名叫爱德华·肖克的单身男子被警方确定为重点嫌疑人。侦破工作一筹莫展,警方接到了心理压力测试仪(PSE)可用于对犯罪嫌疑人是否有罪的测试通知。

  PSE是个新东西,它是在测谎仪的基础上发展而来,它不是通过追踪心率或出汗的变化来鉴别,而是通过声音的变化。测谎仪因为有导线和绷带与被测试者紧密接触,会给被测试者带来一定的压力而造成错误的结论。PSE 没有类似的弊病,被测试者只需用麦克风说一段话,或者把他的声音录制成磁带,供鉴别分析。测试时把这些信号源加到一台像打印机一样的机器中,分析结果就会以图谱形式打印出来。

  当被问到在凶杀案发生的晚上,是否进入露西娅的房间时,肖克依然回答没有。但是,当磁带上记录的声音被送到PSE中时,其指针剧烈摆动。这个极为明显的记录充分告诉专家肖克在撒谎。用最新的科技说服法官和陪审团是不容易的,尽管法官和陪审团认可PSE的科学性,但是因为它是用于司法实践的首例案件,所以只能作为相关证据。要想给肖克定罪,还必须出示有说服力的补充。

  警方终于发现了非常重要的证据,在浴室塑料热水管的内侧发现了三个比较清楚的手印,与肖克左手的食指、中指、无名指纹相吻合。

  法官和陪审团一致认定犯罪嫌疑人有罪,判处终身监禁。

  

  声纹的优势

  

  在解释声纹鉴别的科学内涵时,中国声纹研究专家吴玺宏说,声纹鉴定的物理学基础是语音,是由发声器官运动产生的。发声器官包括喉、声道和嘴。气流通过喉中的声门,引起声带的周期性振动,形成周期性的脉冲串并进入声道,脉冲的周期称为基音周期。气流从喉向上经过口腔或鼻腔从嘴或鼻孔向外辐射,其间的传输通道为声道。声道是具有某种谐振特性的腔体,当气流通过时,输出的气流频率特性,即声门脉冲串的特性,取决于声道的特性。嘴的作用是完成气流的向外辐射,嘴张开时形状对语音频谱有影响,但不如声道的影响大。

  在世界范围内,声纹识别技术正广泛应用于诸多领域。截止到去年底,声纹识别产品的市场占有率为15.8%,仅次于指纹识别和掌形识别。我国对此项技术的研究虽刚起步,但进展和发展空间极为广阔,在金融、证券、社保、公安、国防及其他民用安全认证等行业有着广泛的需求。

  与其他生物识别技术比较,声纹识别具有的优势为:

  1. 用户接受程度高,由于不涉及隐私,用户无任何心理障碍。

  2. 利用语音进行身份识别可能是最自然和最经济的方法之一。声音输入设备造价低廉,而其他生物识别技术的输入设备往往造价昂贵。

  3. 在电信网络的身份识别应用中,如电话银行、电话炒股、电子购物等,声纹识别显得更加经济实用。

  正如软件奇才比尔·盖茨所说:“以人类生物特征(指纹、语音、脸相)进行身份验证的生物识别技术,在今后数年内将成为IT产业最为重要的技术革命。”

  【责任编辑】张田勘

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