試論視聽資料中錄音取證要素及相關方法

崔劉虎　黃曉春　張亞恒

摘 要：民警執(zhí)法過程中如何正確使用執(zhí)法記錄儀等常用錄音器材，對采集到的錄音數據針對不同的任務和目的如何正確使用，錄制語音中產生噪音的原因，以及在復雜環(huán)境下錄制的語音如何處理，如何最大程度使語音數據發(fā)揮偵查線索和審判證據的要素作用，文章就上述問題展開探討。

關鍵詞：錄音數據；語音法律證據的要素；語音降噪與增強

中圖分類號：D631 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0054-03

Abstracts： In this dissertation， In the process of law enforcement， the use of the law enforcement recorder and other commonly used recording equipment is used， and the collected recording data is used for the correct use of different tasks and purposes. The reasons for the noise in recorded speech， and how the speech recorded in the complex environment can make the voice data play the role of detecting clues and the elements of trial evidence.

Keywords： the recording data；the elements of voice legal evidence；speech noise reduction and enhancement

1 概述

2014年，上海市閔行區(qū)發(fā)生了一起機動車駕駛人員無視交警指揮、惡意違反交通規(guī)則，造成一名年輕交警意外死亡的惡性案件，其中違章車輛駕駛員機動車上的行車記錄儀完整記錄了事件發(fā)生期間，被害交警與違章車輛駕駛員的對話錄音。錄音中，不僅有被害交警與違章車輛駕駛員的對話內容，還記錄了違章車輛錄音機上播放的流行歌曲。該事件發(fā)生后，引起當地社會輿論強烈關注，行車記錄儀的錄音成為調查此次事件的重要證據。但是由于錄音中的音樂背景聲較響，同時混雜著街面噪聲，被害交警與違章車輛駕駛員的對話內容嚴重受到干擾，影響了對話內容語義的辨析，因此案件承辦單位委托要求對該錄音進行降噪處理，上海市公安局物證鑒定中心受理了該項委托。鑒定中心有關技術人員經過對錄音中噪音種類的分析，運用多種降噪方法，包括寬帶濾波器、反向濾波器、諧波濾波器等多種濾波器對該段錄音進行了降噪處理。雖然取得了一定的效果，對錄音中語音語義的辨析有了一定的提高，但由于背景音樂中的歌詞和現場的被害交警與違章車輛駕駛員的對話內容有重疊，降噪工具對對話內容造成了一定的損害，對話中有部分段落或語句造成了缺失。因此降噪的效果不是很理想，影響了作為審判證據的完整性和有效性。

2 音頻類數據的特點和分析

2.1 成為審判證據的法律依據

根據刑事訴訟法第四十二條規(guī)定：證明案件真實情況的一切事實，都是證據。證據有下列七種：（1）物證、書證；（2）證人證言；（3）被害人陳述；（4）犯罪嫌疑人、被告人供述和辯解；（5）鑒定結論；（6）勘驗、檢查筆錄；（7）視聽資料。以上證據必須經過查證屬實，才能作為定案的根據。證據的分類包括：（1）原始證據與傳來證據；（2）有罪證據與無罪證據；（3）言詞證據與實物證據；（4）直接證據與間接證據。顯然，我們在執(zhí)法過程中通過執(zhí)法記錄儀、手機、錄音筆等音頻錄制器材采集到的語音數據具備作為證據的基本元素。

2.2 音頻類數據的基本屬性和特點分析

各種錄音器材或者攝像器材記錄的人的語音和環(huán)境的聲音。人類的語音，是一種物質，具有物理的基本特征和特性，是人類語言的外部形式，是最直接地表達人的思維活動的符號體系。它是人的發(fā)音器官發(fā)出的具有一定社會意義的聲音。

語音的物理基礎主要有音高、音強、音長、音色，這也是構成語音的四要素。在司法領域，它還具有非接觸式獲取、具備辨別目標唯一特征特點的屬性；語音在某些案件尤其販毒案件偵查中往往是唯一的直接證據，或者在案件偵辦中能明確指向和標定我們所尋找的特定目標的特征特點。隨著互聯網技術的飛速發(fā)展，微信、個人身份識別印證、自媒體、智能手機等應用越來越普及，聲音在案件偵破、法庭審判中發(fā)揮的作用必將越來越重要。

2.3 錄音器材的種類

自從愛迪生在1887年發(fā)明了人類歷史上第一臺能夠記錄人和大自然聲音的工具——錄音機以來，人類進入了可記錄、聆聽聲音的時代。隨著科學技術的發(fā)展，錄音的器材種類也越來越多?，F代的錄音設備通常有：（1）常見型：錄音筆、錄音機、智能手機、行車記錄儀、網絡攝像錄音頭等；（2）專用錄音設備：微型錄音器、執(zhí)法記錄儀、各類專業(yè)錄音設備等。

從錄音介質區(qū)分，有磁帶、塑膠唱片、硬盤、光盤等。從記錄方式上有模擬和數碼兩種。目前，主流使用的錄音記錄儀器基本上都是數碼硬盤式錄音設備，錄音的質量區(qū)分在于錄音拾音頭（麥克風）、錄音記錄編碼格式、編碼壓縮率等技術指標上。

3 錄音在司法領域運用的重點

在執(zhí)法過程中，如何將上述采集到的語音數據，不僅僅作為偵辦案件的線索，而且能作為法庭審判中的有效證據，在當今以“案件偵辦以審判為中心”的總的偵辦要求下，尤其顯得重要。因此，在了解語音的基本原理的基礎上，必須總結和歸納語音在司法領域的發(fā)展現狀和運用領域范圍。

3.1 語音成為證據的前提和條件

根據刑訴法第四十二條，將“視聽資料”列為八類證據之一及《最高人民法院關于民事訴訟證據的若干規(guī)定》第六十八條的相關規(guī)定，在刑事及民事案件的審理中，只要不是在違法錄音和獲?。ǜ`聽、網絡非法獲得他人影像資料等）的情況下獲得的聲音，都具備成為證據的條件。而真正將語音和聲音資料形成證據以及作為案件偵查線索，應具備以下要素：（1）合法獲取。（2）必要時，需對錄音中涉及到的人、事件、環(huán)境等與案件偵查和審判有關的元素進行技術處理和鑒別，以達到錄音資料的可利用性和證據效力。endprint

3.2 達成錄音資料的可利用性和證據效力的技術方法和主要手段

錄音資料的司法應用主要涉及以下幾個方面：

（1）話者的同一認定。（2）語音的增強與降噪。（3）噪音分析。（4）語音真實性。（5）語音人身分析（地域、年齡、性別特征、職業(yè)、文化、特殊狀態(tài)）。（6）錄音器材檢驗。（7）語音自動識別（語音庫、語音轉換）。

在偵查、起訴和審判中，語音的增強與降噪、噪音分析是經常使用的檢驗和鑒定手段。其主要作用就是從錄音中提取、識別和分析與案件相關的有效信息，使之成為偵查線索和證據的技術支撐手段。

4 達成錄音資料的可利用性和證據效力的增強與降噪方法研究

上海市公安局物證鑒定中心作為公安部重點實驗室，多年來，受理和處理了數十起涉及語音的增強與降噪、噪音分析的案件，尤其是近年來，執(zhí)法記錄儀、視頻監(jiān)控設備、行車記錄儀、智能手機等錄音設備越來越普及，涉及到的語音增強與降噪的案件也越來越多，案件類型包括盜竊、兇殺、販毒等，在工作實踐中，我們積累了較為豐富的經驗，取得了良好的效果。特別是在公安部語音重點實驗室的支持和指導下，結合在司法工作中的實際情況，總結分析了基層民警、執(zhí)法人員在工作中錄音時，產生影響錄音質量的噪音或錄音時被錄音對象的音量過低的原因，研究了解決這些問題的方法，取得了一些研究成果。

4.1 主要噪音產生的原因

近年來的工作實踐證明，目前，司法工作中的主要錄音格式都是數碼格式，設備類型主要是智能手機、執(zhí)法記錄儀、錄音筆、監(jiān)控攝像設備、行車記錄儀等。按照技術等級劃分，絕大多數是民用級別的。在實踐中，產生噪音的原因主要有：（1）由于產品成本的原因，民用級別的錄音設備的錄音頻率的帶寬不超過8KHz，拾音頭的靈敏度不太高。因此，在使用中容易產生噪音。（2）使用錄音方法不當。主要是對正確使用錄音設備及對錄音設備的技術參數設置不當。（3）錄音環(huán)境的影響。主要表現在與被錄音對象距離遠、拾音頭前有遮擋物、錄音環(huán)境嘈雜等。

4.2 正確使用錄音設備的方法

由于種種客觀原因，執(zhí)法人員對錄音設備的選擇是有限的，根據實際，我們主要對錄音筆、執(zhí)法記錄儀的使用要點作簡單介紹：（1）很多錄音筆、執(zhí)法記錄儀的技術參數都是固定的，或者是簡單的等級設定。在對特定對象錄音時，應選擇最高等級。（2）靈敏度的正確調節(jié)。靈敏度是錄音質量的重要技術指標，也就是錄音采集的頻率范圍和信號強度。靈敏度越高，采集的范圍越大，反之越小。錄音設備的靈敏度選擇應根據使用環(huán)境的不同設置合適的靈敏度，靈敏度不是越高越好，如果過大，就容易產生大量的“冒頂”噪音。（3）在一個很嘈雜的環(huán)境里，錄音設備的增益過高或增益設置在“自動”時，會導致錄下來的聲音夾雜著大量的噪音而聽不清。建議在設備技術指標許可的情況下。在錄音“增益”選擇鍵上選擇“手動”，如有可能，選擇使用外接指向性強的話筒，效果更好。

4.3 常見噪音的類型

在實際工作中，由于種種客觀條件如錄音環(huán)境、器材的局限，以及人為的技術操作失誤，造成錄音的質量不高，達不到錄音資料的偵查可利用性和起訴、審判的證據效力。根據我們在實際工作中的總結和歸納，主要有以下幾種類型的噪音形式：（1）周期性噪音源的干擾。（2）相對穩(wěn)定頻域的噪音源的干擾。（3）低電平錄音（有效語音與環(huán)境噪音及本底噪音之比很低）。（4）環(huán)境造成的混響干擾。（5）非穩(wěn)定的頻域和時域的復雜背景和環(huán)境噪音干擾。

5 常見的幾種語音降噪和增強技術方法

語音降噪和增強的方法有很多種，本文介紹幾種我們在案件處理中常見噪音的方法。

5.1 周期性噪音源的干擾的處理

此類噪音在聽覺上呈現周期性的重復出現，在頻譜上體現在時域有較為穩(wěn)定的時間間隔。例如，在電話錄音時由于錄音設置錯誤或故障原因，有時會出現周期性的“嘟、嘟”聲，或者錄音環(huán)境中的一些電器（老舊的空調等）發(fā)出的呈周期性出現的干擾聲。此類噪音的特點主要是干擾呈周期性出現、干擾強度大、經常會覆蓋一些與案件有關的關鍵或敏感詞匯，影響對語意的辨析。

對此類噪音我們通常使用脈沖濾波器、頻率均衡器等專業(yè)濾波器進行濾波，可以有效地消除絕大多數噪音干擾，增強對錄音語意和其他錄音信息的辨析。

5.2 相對穩(wěn)定頻域的噪音源的干擾的處理

此類噪音在聽覺上呈現一個固定聲調的噪音表現，在頻譜上表現為頻域上的噪音頻段相對穩(wěn)定，并在整個錄音頻段一直出現。例如：在錄音時周邊一直有汽車發(fā)動機的轟鳴聲、在飛機飛行中錄音時一直有飛機發(fā)動機的“嗡嗡”聲等等。此類噪音的特點是干擾強度時大時小、在錄音時長中經常是全程出現、經常會覆蓋或者干擾一些與案件有關的關鍵或敏感詞匯，影響對錄音語音的辨析。

對此類噪音視噪音的強度，組合使用反向濾波器、均衡濾波器、諧波濾波器等，能有效消除噪音的干擾。

5.3 低電平錄音的語音增強

在工作中，我們經常遇見由于錄音時錄音器材的錄音輸入電平設置過低，導致正常錄音音量低，無法辯聽錄音的內容。由于一般音頻放大器在放大語音的同時，也同時發(fā)大錄音的本底噪音，在辨聽時同樣會影響聽者的辯聽能力。因此，應組合使用動態(tài)濾波器、放大器，均衡器，會有比較好的增強效果。

在錄音的語音增強和降噪領域，技術難度最大、最難以有效處理的是混響噪音和復雜音樂類背景噪音干擾的噪音處理。

6 復雜音樂類背景噪音的降噪技術研究

很多案件中，錄音是在較強的音樂、電視等背景噪音干擾的情況下錄制的，極大地影響和破壞了正常語音的辯聽。此類噪音的帶寬往往比需要辨聽的語音的帶寬要寬，用寬帶濾波、諧波濾波等傳統(tǒng)的方法濾除噪音的效果不理想。因此實踐中需要研究更多新的、有效的方法來滿足檢驗要求。 我們從語音降噪的研究和實踐應用出發(fā)，結合案件中語音的特點，基于譜減法理論，結合實際工作中的需求，提出了一套有源噪音的降噪方法。

首先需要對復雜背景噪音的音源性質特點進行分析，通常而言，由于主聲道和參考聲道錄音條件通常情況下難以匹配，以往常用的立體聲濾波算法效率往往不高。因為算法的性能取決于眾多因素，包括室內聲學效應，頻率特性和不同采樣率音頻設備，音頻信號壓縮變換格式以及其他影響。這些因素造成主聲道（含語音和背景噪音）與參考聲道（與背景噪音相同的音源）之間的相關性衰減，導致抑制噪聲的效果差強人意。第二步，獲取與主聲道中噪音類相同的音源作為參考信道錄音。參考信號應盡可能與需降減的噪音信號相同，如果采用與錄制主聲道相同的錄音設備錄制參考聲道的信號是最理想的。第三步，校正主要聲道信號和參考信號，保持主要聲道信號和參考聲道信號的一致性。第四步，精確定位主要聲道信號和參考聲道信號。這一步驟需要反復辨聽，結合語音圖譜，綜合比對，確定開始點，使其保持相同。以上步驟中，主聲道信號和參考信號的特征校準和保持一致、精確定位兩個信號的開始是技術操作的關鍵點。參考信號特征校正時，應根據信號的特點，盡量手動執(zhí)行，修正為相同采樣率和相同平均頻譜。實踐證明，運用此方法，對含有音樂、歌曲、廣播電視等有源性背景噪音的降噪效果明顯，可明顯提高語音語義的識別度，同時對語音結構的損害較低，為進一步的語音同一認定提供了條件。

7 結束語

錄音數據要成為法律證據的要素，首先要符合法律構成要件，然后要具備能夠識別語義的語音質量，這一目標的達成必然要涉及到眾多的語音降噪技術方法，本文歸納總結并提出了一種對復雜背景噪音的新技術方法，實踐應用下來效果良好。

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