什么是聲紋識別

聲紋識別是生物識別技術的一種，也稱為說話人識別，包括說話人辨認和說話人確認，聲紋識別就是把聲信號轉換成電信號，再用計算機進行識別，不同的任務和應用會使用不同的聲紋識別技術，如縮小刑偵范圍時可能需要辨認技術，而銀行交易時則需要確認技術。

除了指紋識別、人臉識別和虹膜識別，聲紋識別也屬于生物識別的一種，被廣泛應用于智能產品、金融和刑偵等領域。什么是聲紋識別？聲紋識別即運用聲音來識別人的身份，聲紋識別的原理在于把聲信號轉換成電信號在進行對比識別。聲紋識別原理是什么？聲紋識別的優缺點是什么呢？

什么是聲紋識別

聲紋識別，生物識別技術的一種，也稱為說話人識別，包括說話人辨認和說話人確認。聲紋識別就是把聲信號轉換成電信號，再用計算機進行識別。不同的任務和應用會使用不同的聲紋識別技術，如縮小刑偵范圍時可能需要辨認技術，而銀行交易時則需要確認技術。聲紋識別的過程包括：語音信號處理、聲紋特征提取、聲紋建模、聲紋比對、判別決策等。

聲紋識別原理

聲紋是用電聲學儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜。人類語言的產生是人體語言中樞與發音器官之間一個復雜的生理物理過程，人在講話時使用的發聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態方面每個人的差異很大，所以任何兩個人的聲紋圖譜都有差異。這也使得聲紋識別也可以稱為身份認證的一種方式。

聲紋識別的優點

1. 聲紋提取方便，可在不知不覺中完成，因此使用者的接受程度也高；
2. 獲取語音的識別成本低廉，使用簡單，一個麥克風即可，在使用通訊設備時更無需額外的錄音設備；
3. 適合遠程身份確認，只需要一個麥克風或電話、手機就可以通過網路（通訊網絡或互聯網絡）實現遠程登錄；
4. 聲紋辨認和確認的算法復雜度低；
5. 配合一些其他措施，如通過語音識別進行內容鑒別等，可以提高準確率。這些優勢使得聲紋識別的應用越來越受到系統開發者和用戶青睞。

聲紋識別的缺點

當然，聲紋識別的應用有一些缺點，比如同一個人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響；比如不同的麥克風和信道對識別性能有影響；比如環境噪音對識別有干擾；又比如混合說話人的情形下人的聲紋特征不易提取等等

聲紋識別匹配模式

聲紋識別技術的關鍵在于對各種聲學特征參數進行處理，并確定模式匹配方法，主要的模式匹配方法包括：

模板匹配方法

利用動態時間彎折（DTW）以對準訓練和測試特征序列，主要用于固定詞組的應用（通常為文本相關任務）。

最近鄰方法

訓練時保留所有特征矢量，識別時對每個矢量都找到訓練矢量中最近的 K 個，據此進行識別，通常模型存儲和相似計算的量都很大。

神經網絡方法

有很多種形式，如多層感知、徑向基函數（RBF）等，可以顯式訓練以區分說話人和其背景說話人，其訓練量很大，且模型的可推廣性不好。

VQ 聚類方法（如 LBG）

效果比較好，算法復雜度也不高，和 HMM 方法配合起來更可以收到更好的效果。

多項式分類器方法

有較高的精度，但模型存儲和計算量都比較大。

此外還有概率統計方法、動態時間規整方法、矢量量化方法等等。