左手握技術(shù),右手握需求,但聲紋識別依舊當(dāng)不了“獨(dú)行俠”

前段時間,OPPO意外上了熱搜。

因?yàn)橹悄?a href="http://ygpos.cn/AI_1.html" target="_blank" class="keylink">AI語音助手“小歐”的語音喚醒、解鎖功能,用戶花了5000元買了一部OPPO的手機(jī)。這事沒讓用戶感到興奮,反而有點(diǎn)恐慌。

根據(jù)指示,在錄入聲音后,應(yīng)該只有聲音的主人能夠語音喚醒、解鎖,而現(xiàn)在,在用戶已經(jīng)提前錄入聲音的前提下,他的朋友竟然也通過語音成功喚醒小歐,并解鎖手機(jī)。

這其中究竟是哪一步出了問題?

答案是,語音識別。

說得更準(zhǔn)確一點(diǎn),是手機(jī)系統(tǒng)的聲紋識別不夠準(zhǔn)確。

聲紋識別很“低調(diào)”,但掩蓋不住市場利好

就像這個世界上沒有任何兩片樹葉的紋理是一樣的,即使是雙胞胎,他們的舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態(tài)等方面多多少少都會有些差異,即便是聲音聽起來相似,但聲紋圖譜總歸是不同的。

具體說來,聲紋識別是生物識別手段的其中一種,跟它屬于同一家族的還有指紋識別、人臉識別、虹膜識別等等。在現(xiàn)實(shí)生活中,識別技術(shù)通常都被用來作為交互或是安全認(rèn)證的一種手段,聲紋識別亦不能免俗。

目前,聲紋識別技術(shù)最大的市場在于安防和金融。其中,最為經(jīng)典、刺激的當(dāng)屬刑偵。最佳例子來自2017年的熱播劇《人民的名義》,針對陳海發(fā)生車禍一事,反貪局局長侯亮平與京州公安局局長趙東來在全場進(jìn)行探討分析,提到陳海在車禍前共接到兩個舉報(bào)電話,京州公安局將兩個電話交由不同技術(shù)部門進(jìn)行了兩次鑒定,最終得出結(jié)論,兩通電話舉報(bào)人的聲音并非蔡成功一人。

如何知道聲音不是同一個人的?這其中所使用的技術(shù)就是聲紋識別。更進(jìn)一步講,這是1對1的聲紋識別技術(shù),通過將電話中的聲紋與數(shù)據(jù)庫中蔡成功的聲紋特征進(jìn)行1對1比對。

而在金融領(lǐng)域,聲紋識別技術(shù)也被用于用戶身份確認(rèn)等方面,譬如銀行系統(tǒng)會要求用戶登錄時先行說出一段指定文字,從而進(jìn)行聲紋數(shù)據(jù)的比對,以確認(rèn)用戶是否為本人??梢哉f,在安防/金融等領(lǐng)域,聲紋識別有著先天的落地場景和利好前景。

安防/金融等應(yīng)用場景之外,聲紋識別也逐步地在智能硬件、智能家居等產(chǎn)品或場景內(nèi)實(shí)現(xiàn)落地。

以智能家居場景內(nèi)的智能音箱為例。最初智能音箱并不具備聲紋識別的功能,這也就意味著任何人都可以喚醒它并對其下指令。而當(dāng)有多人同時發(fā)聲時,智能音箱就會發(fā)生“指令混亂”的問題。如果任何人都可以通過智能音箱進(jìn)行全場景控制,那么無疑為不法分子提供了作案便利。因此,出于安全性、指令接收準(zhǔn)確性、個性化等因素,聲紋識別技術(shù)也漸漸在智能家居、智能硬件等場景中實(shí)現(xiàn)滲透。

目前,在聲紋識別技術(shù)的應(yīng)用方面,除了接入安防、金融等行業(yè),諸如長虹等硬件廠商也研發(fā)并推出了具備聲紋識別功能的智能電視、智能手機(jī)等等。

從近幾年的情形可以看出,相比于指紋識別、人臉識別等生物識別技術(shù),聲紋識別是“低調(diào)”的,但市場需求是的確存在的,且市場熱度也有上升趨勢。

相比其他家族成員,聲紋識別的成長過程有著許多“攔路虎”

此前,智研咨詢發(fā)布《2018-2024年中國聲紋識別技術(shù)行業(yè)市場運(yùn)營態(tài)勢及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》,內(nèi)容中指出,2017年聲紋識別技術(shù)的全球收入為1.32億美元,而這一數(shù)值在幾年將增至1.59,增速達(dá)到20.5%,預(yù)計(jì)到2021年,聲紋識別技術(shù)的全球收入將達(dá)到2.64億美元。僅從這一數(shù)值來看,聲紋識別的市場預(yù)期還是不小的。

但另一方面,這一市場預(yù)期又著實(shí)有點(diǎn)不夠看頭。國際權(quán)威調(diào)研機(jī)構(gòu)Gen Market Insights發(fā)布了《全球人臉識別設(shè)備市場研究報(bào)告2018》,報(bào)告稱,2017年全球人臉識別設(shè)備市場價值為10.7億美元,到2025年底將達(dá)到71.7億美元,在2018年至2025年期間將以26.8%的速度增長。

一邊是個位數(shù),一邊是十位數(shù),這中間的差距之大十分明顯。

此外,我們再看另外一組對比:

從易用性、準(zhǔn)確率、成本、用戶接受度等角度出發(fā),對各項(xiàng)生物識別技術(shù)做對比。我們可以直觀看到,綜合評判上,相比于指紋識別、掌型識別、人臉識別、虹膜識別等生物識別技術(shù),聲紋識別在各方面都占據(jù)優(yōu)勢。

那么,我們就疑惑了:市場存在需求,易用性、準(zhǔn)確率、成本、用戶接受度等方面又比其他生物識別技術(shù)更有優(yōu)勢,緣何聲紋識別技術(shù)的市場占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人臉識別等技術(shù)?

問題就出在數(shù)據(jù)的采集和覆蓋范圍上。

在本文開始,我們就提到縱然是雙胞胎,他們的聲紋特征也是有所差異的,不過更為準(zhǔn)確地講,聲紋是一種“相對唯一”的生物特征。

在實(shí)際應(yīng)用中,聲紋識別受影響的因素比較多,首先注冊模型上,受限于環(huán)境、身體狀態(tài)等因素,一個人的聲音會發(fā)生不用的變化;其次在應(yīng)用中,也會受注冊環(huán)境跟驗(yàn)證環(huán)境不一致造成的失配問題,致使聲紋不能匹配;最后,聲紋也會隨著年齡的變化而變化。另外,雖然聲紋可以實(shí)現(xiàn)非接觸的,但是在入侵方面也增加了更多的風(fēng)險,比如錄音、合成器合成等。

其中針對某些問題,人工智能技術(shù)能夠給予一定的幫助,比如環(huán)境對聲紋收集和比對的影響。一般情況下,在語料覆蓋率足夠完整的前提下,將之用于模型的搭建和訓(xùn)練,在最終實(shí)際應(yīng)用場景中,即使面對嘈雜的環(huán)境,系統(tǒng)在提取聲紋特征時便會將這些因素“去掉”,從而確保聲紋特征的精準(zhǔn)。

什么是語料?是指一個人的聲紋數(shù)據(jù)。

不過,用極限元創(chuàng)始人兼CEO溫正棋的話來說,面對環(huán)境失配問題,現(xiàn)在更多的是通過語料的覆蓋率來解決。在其看來,技術(shù)的成熟度極大程度上也是依賴語料的積累度。

語料積累的全面與完整,這涉及到背后的聲紋數(shù)據(jù)庫是否全面覆蓋了不用環(huán)境、不同狀態(tài)等場景下的聲紋特征。對于一般企業(yè)而言,這是一個極具難度的工作。

語料的完整與否影響了模型訓(xùn)練的精確度,也影響了聲紋識別技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室之外的商業(yè)化落地,尤其是面對1對N的“說話人辨認(rèn)”的情況,相對于1對1的“說話人確認(rèn)”,“說話人辨認(rèn)”會要求系統(tǒng)通過聲紋識別技術(shù)在多個人中找出一個人,這對系統(tǒng)的語料完整度、聲紋特征提取的準(zhǔn)確度等多個方面提出了要求。

未來,聲紋識別當(dāng)不了“獨(dú)行俠”

現(xiàn)如今,以智能手機(jī)為例,各大手機(jī)生產(chǎn)商、應(yīng)用開發(fā)商更樂意采用人臉識別技術(shù)來用于認(rèn)證解鎖、認(rèn)證支付。而在機(jī)場、高鐵等場地,人臉識別檢票等設(shè)備也應(yīng)較為常見。

在這些場景中,人臉識別技術(shù)被作為安全認(rèn)證技術(shù)獨(dú)立使用。那么,同樣是安全認(rèn)證技術(shù),聲紋識別有沒有機(jī)會來當(dāng)一回“獨(dú)行俠”?

嚴(yán)格說來,聲紋識別當(dāng)“獨(dú)行俠”的機(jī)會很少,微乎其微。只有在相對局限的場景中,譬如相對外來因素影響較小的家居環(huán)境等等,用戶只需要提前錄入自己多種狀態(tài)的聲紋并實(shí)時更新,系統(tǒng)將能夠獨(dú)立提供服務(wù)。

至于其他較為復(fù)雜的環(huán)境,現(xiàn)在的聲紋識別很多都是與語音識別和人臉識別等結(jié)合,譬如用戶讀出一段指定文字,以登錄銀行賬戶等,安全指數(shù)更高。也因此,從大趨勢來講,聲紋識別當(dāng)不了“獨(dú)行俠”。

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2018-10-31
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