صفحه اصلی > آراز > مقالات > سیستمهای بیومتریک صدا -Voice Biometric- قسمت اول

سیستمهای بیومتریک صدا -Voice Biometric- قسمت اول

تاریخ نگارش : ۱۳۹۴/۰۶/۱۶


سیستمهای بیومتریک صدا(Voice Biometric)-قسمت اول

امروزه صدا به عنوان یک روش احراز هویت معتبر بکار میرود، چون درست مثل یک اثر انگشت ،عنبیه وکف دست و ... برای هر شخص منحصربه فرد می باشد.

صدا علاوه بر استفاده  در احراز هویت های آنلاین ،توانایی خود را برای ارائه احراز هویت دقیق از راه دور از طریق تلفن نشان داده است.

سیستم بیومتریک صدا،یک نمایش عددی از صدا ،الگو و ریتم صدای یک فرد است. .به این مجموعه از ویژگی های منحصر به فرد  قابل اندازه گیری از صدای انسان که بر اساس پیکر بندی فیزیکی دهان و گلوی گوینده که میتواند به صورت یک فرمول ریاضی بیان شود Voice Print  میگویند.سپس از طریق این فرمول مشتق شده،نمودار گرافیکی Voice Print  رسم و نمایش داده میشود که به این نمودار گرافیکی Spectrogram  میگویند.

یک فرمت رایج از یک نمودار Spectrogram دارای دو بعد هندسی است.محور افقی نشاندهنده زمان و یا دور در دقیقه میباشد و محور عمودی فرکانس صدا است.بعد سوم دامنه فرکانس خاص در زمان خاص را نشان میدهد که توسط رنگ و یا شدت در روی تصویر نمودار قابل شناسایی میباشد.


شکل 1- نمودار Spectrogram

 

متغییرهای متعددی وجود دارد.گاهی جای  محور افقی و عمودی تغییر میکنند و زمان اجرا بالا و پایین میشود.

گاهی دامنه به عنوان ارتفاع سطح سه بعدی به جای رنگ و یا شدت ، نمایش داده میشود.نمودار دامنه و فرکانس با توجه به نوع استفاده میتوانند به صورت خطی یا لگاریتمی قابل نمایش باشند.که برای صدا به صورت محوردامنه لگاریتمی و برای فرکانس بصورت خطی وبرای موزیک و آهنگ صدابه صورت لگاریتمی نمایش داده میشود.

شکل 2- نمودار سه بعدی Spectrogram

در سیستمهای بیومتریک صدا Voice Biometric ، روش کار به این شکل است که ابتدا فرد در سیستم بیومتریک صدا جهت نگهداری Voice Print ثبت نام میشود .

مراحل کلی کار به شکل یک دیاگرام در شکل زیر قابل نمایش است:


 

 


پس برقراری ارتباط با سیستم، پروسه اعتبار سنجی تماس گیرنده شروع میشود.به منظور بررسی اعتبار سنجی ،صدای تماس گیرنده با Voice Print ضبط شده مورد مقایسه قرار میگیرد.

مراحل کار:

1.تعیین گوینده از مجموعه ای از گویندگان ثبت شده در سیستم ،شناسایی مجموعه  closedنامیده میشود.

.نتیجه بهترین گوینده همسان میباشد.

2. اگر صدای گوینده در پایگاه داده موجود نباشد که در سیستم ،شناسایی مجموعه  Open نامیده میشود.

نتیجه انتخاب یک گوینده و یا هیچ گوینده میباشد.

دیاگرام به صورت زیر میباشد.

 

دیاگرام2- شناسایی گوینده

 

علاوه بر شناسایی گوینده ، اعتبار سنجی گوینده نیز در یک سیستم شناسایی صدا حائز اهمیت میباشد

برای اعتبار سنجی از یک ID برای گوینده استفاده میشود.

در این حالت یک آستانه را در نظر میگیرند که مقدار مجاز باید فراتر از حد آستانه باشد.

در صورتی که خیلی بالاتر از حد آستانه باشد تولید جواب منفی کاذب و در صورتی که خیلی پایین تر از حد آستانه باشد تولید جواب مثبت کاذب میکند.

محاسبه شباهت با مدل های و قالبهای ذخیره شده گوینده ها

 


دیاگرام3- اعتبارسنجی گوینده


کلمات کلیدی: بیومتریک،سیستم بیومتریک،سیستم بیومتریک صدا،حضور و غیاب بیومتریک،حضور و غیاب از طریق بیومتریک صدا