对话、念读两种说话状态下声纹特征变化的实验研究

在对话、念读两种说话状态下,对20位青年男性普通话语流中240个音段所包含的单元音[a]、[i]、[u]的共鸣方式、平均音高、音强等听觉特征,共振峰走向、强度、频率等频谱特征进行定性和定量分析。发现说话状态改变后个人的声纹特征有着不同程度的变化:听觉特征、共振峰强度特征的变化较大,共振峰走向和频率特征相对稳定。在被检测的音段中,40.0%的音段听感音高和音强发生了变化,45.3%的音段共振峰强度发生了变化;尽管有13.3%的音段共振峰走向存在差异,但共振峰频率变异系数的变化范围均在2.7%以内。由此可见,在对不同说话状态下的语音进行声纹鉴定时,应重点关注共振峰走向和频率,以判断涉案语音和嫌疑人样本语音是否同一。

信道对汉语普通话元音共振峰的影响

针对信道对元音共振峰特征影响的问题,开展了系统实验。首先,采集了8位志愿者的标准录音;其次,用人工嘴播放标准录音,并采用13种不同信道录制了104段信道录音;最后,提取特征音段,在频谱特征定性分析中使用卡方检验来进行分析,并在声学参数量化分析中使用单样本t检验。统计结果表明,约69%的信道对高阶共振峰的总体形态影响显著,约85%的信道的共振峰相对强度存在显著差异;而单样本t检验结果表明,标准录音与信道录音在共振峰中心频率上不存在明显差异。实验结果表明,在对不同信道语音进行同一认定时,应重点关注共振峰的频率特征。

语音同一认定中音段长度对基频分析的影响

就音段选取长度对基频分析的影响进行实验研究,旨在尝试为语音同一认定中的基频分析提供更可靠的指标。实验从单音节字、多音节词、句子、语段4个音段长度对20位志愿者的录音进行了基频分析,使用方差均值比分析个体稳定性,使用皮尔逊相关性检验初步分析人间差异性,并使用欧氏距离进一步对句子、语段的基频进行综合分析。结果发现,单音节字、多音节词的个人稳定性和人间差异性较差,不适用于基频分析,而句子、语段的基频均值稳定性较强,且综合使用均值、最小值和最大值时发音个体间的差异相对更明显。研究结果表明,截取句子、语段等长时音段进行综合的基频分析,更适用于语音同一认定。