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VS99 声纹鉴定系统介绍 李敬阳 崔效义 王莉 冯祖 公安部物证鉴定中心 杨立军 北京阳宸电子技术公司 摘 要 近年来，随着 IT业的飞速发展和计算机的普及，我们的生活发生了翻天覆地的变化，很 多过去难以实现的梦想如今己经或正在变成现实。 在语音信号处理领域，过去的语图仪我国全部依赖进口，价格昂贵、操作复杂且维修不 便，严重制约了声纹鉴定技术在我国的普及和发展。 鉴于以上原因，公安部物证鉴定中心与北京阳宸电子技术公司从 90年代初开始合作开发 具有自主知识产权的基于 PC产品的全数字化语图仪，经过多年努力己完成第三代产品—VS99 的开发定型工作，作为国家九五重点科技攻关成果,现已成为我国声纹鉴定的主流设备。 VS99语音工作站是基于 PC机的全数字化语图仪，操作简单，使用方便，而且成本较低。 它不但具有国外高档语图仪的全部功能，而且在录音、语音分析等功能方面有较大改变，特 别是噪音降除处理能力是其最具有特色的功能。 VS99语音工作站最大的特点之一是用纯软件实现语图的实时显示。在 VS99的语图分析中 采用 256级黑白灰度，分析数据的采样率从 8K－44.1K，语图窗口的大小根据用户的要求可以 任意调节，由于采用了多种加速算法，无论是语图的绘制速度，还是语图的层次、清晰度都 可以和硬件级的实现方案相媲美，是国内唯一用软件实现实时语图显示的高档产品。在 VS99 中，可以产生动态效果极佳的实时宽带／窄带语图，并给出众多的语图设置和修改参数，用 户可以根据实际需要定制出最清晰的语图。 1 系统主要功能 1.1 采样率从8KHz-44KHz可随意调整 除有 8KHz、11KHz、22KHz 、44KHz 四档标准采样率外，可根据需要进行无级连续设置。 1.2 修正录音直流偏移功能 能自动估算录音中的直流分量并有效加以消除。 1.3 去除直流分量功能 如果语音文件中的数据含有明显的直流分量，会影响到各种分析的准确性。这时可以使 用“去除直流分量”命令加以消除。 1.4 语图可以随意前后平滑滚动 379 记录在内存中的语音信号前后平滑滚动显示在屏幕上，便于寻找所需要分析观察、比对 定位的语图时段，并可实时显示语图上光标所处位置的数据。 1.5 高频提升功能 对于语音信号，低频部分的能量总是比高频部分的能量大。为此，VS99 使用一个 1 阶的 高频提升网络，用户可以通过修改提升系数来提高高频部分的能量。 1.6 线性插值加速 能有效加速窄带语图的绘制速度，同时又不会对语图的质量造成明显的影响。 1.7 嗓音参数分析 在指定分析数据范围，可分析相对基因周期、标准差、变异系数、相对平均微扰，频率 均值、频率微扰商、频率变动幅度、振幅微扰，音调微扰系数等。 1.8 倒谱分析 1.9 LPC、FFT、基音、长短时平均功率谱、语音分析能量、过零率分析，并可 根据需要对参数进行修改。 1.10 语音降噪 具有语音降噪及微弱语音放大功能。可有效降除语音频带内的噪声，提高语音的清晰度 和可懂度。对于一些信号非常微弱的语音检材，可有效的放大到可以听辩的程度。 2 语音降噪处理 VS99 语音工作站的另一大特点是可对一些录音效果不佳的语音材料进行降噪处理及微弱 语音信号放大增强，结果令人满意。其设计原理如下: 让预测器系数构成一个滤波器，其频率响应近似于输入信号的逆功率谱，这时把预测算 法用到具有强周期分量的噪声上，就得到一种滤波器，它对周期分量的传输系统最小，因此 在这种意义上，预测器是与噪声匹配的，如果现在含噪语音通过这个预测器，则滤波作用将 会使噪声分量衰减，如果噪声是平稳的或缓变的，则在无语期间便可对噪声进行估计，并根 据估计的结果调整滤波器，如果使 LPC