科学探案——声纹

声纹

通过声音可能进行个体识别引起了人们的极大兴趣，1941年，科学家们终于在贝尔实验室发明了声纹图谱。这种思想最早起源于二战时期，是德国军事通讯部门的情报服务机关用来鉴别广播声音的。在这之后，直到60年代，这项技术一直被束之高阁。美国的联邦调查局在贝尔实验室的帮助下，把声音进行分类，贝尔的工程师劳伦斯·科斯塔逐渐相信声音图谱或声纹（他命名的）能够提供一种有效的个人识别方法。通过四年的研究，他提出自己的设想，并且开始转让他进行实验的原理和必要设备的专利。

科斯塔的方案是在记录5万种不同人声音的基础上建立起来的， 这些人的声音听起来大部分是相同的，但却都有各自的特征图谱。甚至他还找了一些职业声音模仿者做实验，模仿不同人的声音然后和被模仿者的声音进行比对，结果在荧屏上显示，他们的声音图谱还是明显不同。

这些图谱记录了高质量录音带上的讲话，每2．5秒一个波带，然后对它们进行电子扫描，这一处理过程需要90秒钟，在一个转动的滚筒上输出记录，当滚筒转动时，滤波器会调整各种频率，然后通过描笔记录他们的强度，出来的图谱包括了所有的音频的谱线，谱线相互靠近，水平轴记录声音的高低，音量由话线密度表示，图谱越密音调越强。两种声纹能这样获得：屏障纹和轮廓纹。屏障纹用来鉴定，而轮廓纹适合于计算机整理汇集。

科斯塔认为，因为身体在讲话时使用的器官——舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大，所以任何两个人的声纹图谱都有差异。最易引起争论的是，他声称每个人的声音终身不变。其他专家指出每个人的身体和其声音随年龄变化。如果一个人迁移到了一个不同的地方。他个人的说话方式也会改变，同时还能学会其他人的口音。

尽管声纹在美国法庭的使用率很低。但是警方已把它作为初始证据，并利用这种技术抓获了几名刑事罪犯。可在欧洲，人们对这种方法特有怀疑态度。但是声纹的特定性在任何地方都是有目共睹的。美国空军的工程师们，希望加强警各地区的安全性能，于是使用了一种声纹系统——进入该地区前必须输入自己的声音，计算机通过和早先储存的声音对比，从而确定工作人员。迄今为止，这一系统被证明有百分之九十九的成功率。只有职业模仿者能有百分之一次战胜这个系统的几率。而就是因为这百分之一，使得声纹使用有所争议。

克里福德·艾沃思
时间：1971年
地点：巴哈马，极乐岛
意义：在这起有史以来最奇异的案件中，得失成败会涉及几百万美元。

1971年，一名名叫克里福德·艾沃思的著名作家和MC－G17lwrlill出版公司签署了一项艰巨的出版合同。他被授权创作世界上很有名的行为怪癖者、著名实业家霍华德·休斯的传记。这是一项令人羡慕的工作！几十年来，这位亿万富翁实业家引起过公众的许多猜测，起初他是一名飞行员，之后又成为制片人，而后又成为一家俱乐部的达官贵人。他极为富有，却向往一种隐居生活。这使他看起来十分古怪。

MCGlachill出版公司最初只给了克里福德·艾沃思一个创作方向，但是当公司看到他仿造的休斯私人信件，就连专家也无法鉴定真伪时，他们看到了此书的光辉前景。因为期望能获得一份意外的收获，公司预付了艾沃恩75万美元，这是最近很少有的巨额报酬。 艾沃恩果然完成了120灭的手稿，几名熟悉休斯的人读了以后，感到很真实。出版权的连载权归《时代》杂志，每个人都对此书的前景看好，事实上好像也是这样。

于是克里福德·艾沃恩成为社会的焦点人物。可是沉默了15年的书中主人公休斯突然宣称，这部传记完全是一场骗局，因为他从来没有见过克里福德·艾沃思本人，他不明白作者是从哪里获取的原始材料，他称这本书完全是一部虚构了的小说。休斯把在伊甸园岛上的隐居处所收集的揭发材料， 通过电话会议的形式由NBC安排在洛杉矶公馆进行，并选择了部分记者参加，整个过程花了两个多小时，这是一种典型的‘林斯方式”，整个会议是在极其秘密的情况下进行的。后来为了满足大众的好奇心，又制作了揭发材料的副本。所有记者都是经验丰富的，他们了解休斯的生活方式，其任务就是对电话另一端飘出的声音进行鉴别看是否是休斯的声音，他们花了20分钟的时间，用有关休斯的背景问题，来询问验证是否是冒名休斯，第一个问题是关于休斯早年的一架与众不同的飞机设计方案，回答是令人信服的，而且他还说出了一位对飞机制造所有情况都熟悉的人的名字。个人回忆录

另一个问题更庸俗，一名洛杉矶时报的记者马文·迈尔斯问休斯：“你环游世界的旅行是在1938年，当时你的一位信奉邪教的好友，在你的飞机上留下了祝你好运的护符，护符的内容是什么，它在什么地方？

这个问题使休斯完全乱了方寸，他停了一会儿，说：“我对你完全坦白吧，我已记不起来了。 ” 在开始下个问题前，休斯又插话了，是的，现在他想起来了，1938年祝你好运的护符是一叠口香糖，留在了他的飞机尾翼上。并且此问题之后，他对每一个问题的回答都令记者满意。对这些问题的回答，使在场的每一个人信服：他们正在和名副其实的休斯交谈，他揭开了许多自己的生活内幕，然后他对所谓的传记作了长时间的指控。

“我希望还在电影业工作，因为我想不起来任何像这篇奇谈中所展现出的有关野性和妄想的描写，我不认识克里福德·艾沃思，也从来没对他说过什么，直到几天前这件事引起了我的注意。我甚至从来没有听说过这个人。”更重要的一点，他同样强调——没有收到MCII3：wrlil公司给他的一便士的预付款。

记者们为了调节他们沉默寡言的采访对象，努力加紧质询社会上流传的他古怪的外表， 休斯否认媒介关于对他的宣传，说他留有齐腰的长发和8英寸的指甲，他还说将来打算以更加大众化的方式生活。可能不久新闻媒介会失去对他的兴趣。当神秘电话会议的消息被传出后，引起了社会上的骚动，克里福德·艾沃思自然宣称这则消息的发布者是一名冒名者，并且描述这个声音‘太有活力，并且很深沉……，乃年里没有任何人看到过他，这则消息只能是精彩的杜撰。”他更进一步虔诚的说，“当然我的义务只是针对休斯先生本人，而不是电话里的声音。”

这些指控都是在意料之中的， NBC已经聘请了声纹鉴定先驱劳伦斯·科斯塔先生对录音磁带进行检验，由他断定这是否是真正的休斯先生的声音，在把两个声音进行比对时，关键的基本原则：显然必须找到休斯先生本人声音样本。最后终于找到了休斯先生的一盘演讲录音带，这是三十年前这位亿万富翁在参议院小组委员会上的发言。科斯塔先生知道这次鉴定将是对他理论的一个检验，尽管声音在几十年里可能会发生变化，但是一些固有的个别特征仍然会永久保留下来。

慎重的分析
几天后，磁带被转换成声纹图谱，测出音调、音质、高低以及声音的其他几个元素后，一条一条线地进行比对。科斯塔先生宣布自己很满意的结果：通过电话说话的人就是休斯先生本人。“在科学容许的范围内，这个结论是很精确的。”

从这一刻开始，克里福德、艾沃恩的计划，随着他草率的行事和态度的转变而露出了马脚。一家瑞士银行并不想成为这起显而易见骗局的当事人，于是打破了传统的银行规矩， 揭发了一切M。GI．－w－Mwill出版公司的隐情。此公司的65万美元以“H·R·作阶’ 的名义存入这家银行，然后又转存到了“Halgs R·休斯”的名下——实际上是艾沃恩的妻子。 1972年7月10日，艾沃思被发现有伪造罪行，被迫偿还了发行人给他的钱，并被判入狱30个月。在狱中服刑一半时，又开始了他的写作生涯。

结论
直到1976年休斯先生去世，他仍然给大众一个特殊的印象，直到最后他都像他的声音一样令人困惑，富有瞟陵感。布赖恩·赫斯森


时间：1971年
地点：威斯康星州，锡姆斯
意义：新发明的声纹技术破获了一起恐怖的杀人碎尸案。

尼尔·莱夫从事狩猎法的执行工作，对于这份监护工作，他非常热爱。他长期在威斯康星州格林贝附近的森锡坝野生动物保护区进行巡逻。偶尔和擅自闯入者发生一些小的冲突， 生活充满了活力，他忠于职守，从来不给任何人情面。1971年9月24日的下午，发生了一件意外的事情，这也是可以预料到的。这天是他32岁的生日，妻子佩吉计划给他准备一个生日晚会。尼尔·莱夫本来以为花木了多少时间就可以完成自己的工作，6点之前肯定能回到家。

可到了下午6： 30，尼尔·莱夫还没有回来，他的妻子佩吉焦急地等待着他，却没有一点音讯，她只好耐着性子热情地招待已经到来的客人。但这丝毫掩饰不了她的焦急。尊敬的客人们没有一丝不高兴的表现，他们在离开前告诉佩吉应该和尼尔·莱夫的老板哈罗德·施里纳先生联系一下，经过联系他的老板也感到疑惑，因为尼尔·莱夫在几个小时前就下班了，是开车离开水鸟保护区的。

所有的可能情况都查过了，但是仍然没有这位年轻人的任何消息，哈罗德·施里纳也一直跟着寻找到天黑。然后，他给佩吉打电话，告诉她现在应该报警。搜索人员用大探照灯查了一整夜，却毫无结果。天亮了，搜索人员发现了第一条线索——尼尔·莱夫的绿色卡车门半开着，里边空无一人。

附近的水坑里有血，还有散落的太阳镜碎片，这是个不祥之兆。另外，还找到了两个0．22口径的弹壳。搜索人员沿着血迹和看起来像人体组织的碎片进行追踪，终于发现了骨头碎片和牙齿。最后他们发现了一块刚刚挖掘过的新鲜土地。经挖掘，终于在几英尺下的土里找到了被割去头颅的尼尔·莱夫的尸体，他的头颅在附近不远的一个小坟堆里找到了，是被人用锹或类似的工具砍下来的。在头盖骨上还有两个弹孔，身体上还有更多的弹孔。这说明尼尔·莱夫在被肢解之前已经死亡。

警方认为如此野蛮的手法，综合起来本身就是一个线索，这是一起有预谋的凶杀。马文·杰里奥斯凯警官是这起案件的负责人，他认为尼尔·莱夫是出了名的固执，因为他曾拘捕过许多的偷猎者，马文·杰里奥斯凯警官怀疑这起凶杀案的动机是报复杀人。他命令把每一位被尼尔·莱夫拘捕过的人都找来面谈。这也不是一件容易的事情，因为许多人已经离开了这个地区，其他人也只是勉强的配合。但嫌疑人范围还是在逐步缩小，嫌疑重大的人还要进行测谎器检测。除一人外，其他人都同意接受测谎仪检测。

艰苦的交锋

布赖恩·赫斯森十分痛恨这位已故的看护人，这已经不是什么秘密。他和尼尔·莱夫多年来一直交锋，积怨甚深。不论这个月岁的偷猎者被捕多少次，他都屡教不改。最近尼尔·莱夫因他射杀野鸡抓捕过他。布赖恩·赫斯森当时很不高兴，但没有做出过激的反应。当问及谋杀案发生的那天他在什么地方时，他始终避而不谈，他明白自己有权利这样做；当问及他是否能配合进行测谎器检测时，他直言不讳地拒绝了。

侦察过程遇到了障碍，马文·杰里奥斯凯警官凭直觉感到这个人有重大嫌疑，他向法院申请命令，在布赖恩·赫斯森和其女友贾尼斯·奥贝的住所安装**。安装妥当后不久，警方窃听到布赖恩·赫斯森和贾尼斯·奥贝及其他的母亲玛莉谈论到枪及其不在现场的事实。甚至还有他83岁的外祖母阿格尼斯·赫斯森谈话时的咒骂声，还有布赖恩·赫斯森保证说把枪已藏到了没有人知道的地方。

当侦探敲他家的门时，这位年长的女主人感到万分的惊异。以至她直接领着侦探去了武器储藏室。这些武器被送到麦迪逊实验室进行检验，弹道专家威廉·罗斯曼对枪支进行了检验。 肯定其中一只枪发射过尼尔·莱夫尸体旁边找到的0．22口径的弹壳。1971年12月16日，案发后的3个月，布赖恩·赫斯森被拘禁。

因为预先采取了措施，马文·杰里奥斯凯警官对布赖恩·赫斯森家里的谈话进行了录音，并且把这些录音带送到了密执安声纹鉴定中心的专家欧内斯特·那希先生那里检验，当时此机关代表国家声纹鉴定的最高水平。

在讯问过程中，阿格尼斯·赫斯森完全否定她曾经说过关于藏枪的事。她甚至否认根本就没有这么一回事，这些证言完全在检察官唐纳德·泽埃姆德的预料之中，他早已胸有成竹。他立即请求斯特·那希先生来到证人席上。斯特·那希先生首先解释了声纹鉴定的原理，然后他肯定磁带中录制的关于藏匿武器的女人的声音就是阿格尼斯·赫斯森的声音，磁带上的所有其他声音也同样被鉴定全部是赫斯森亲属的声音。 陪审团经过3个小时的深思熟虑后，做出了有罪判决。赫斯森被判终身监禁。

结论
这起案件是威斯康星州首次公开认可对窃听装置的使用，但是令人奇怪的是，这种有效的实践没有被广泛的应用。


吉米·韦恩·格伦
时间：1973年
地点：加里福尼亚，莫德斯多
意义：作为一种法庭科学的有利武器，心理压力测试仪是有争议的。但有一点无庸质疑，那就是对一些残忍的杀人者，它可以进行有效的鉴别。

邦妮·约翰逊给她的母亲挂了一早晨电话都没有人接听，她每多打一次电话心里就焦虑一次， 她心里充满了各种各样的猜测，没有一件事能让她高兴。1973年5月1日的下午， 当她敲响她母亲公寓的门时，本想母亲来开门，可是里边却是死一般的寂静，她更加不安了。于是她告诉公寓经理，家里可能发生了什么事。她从经理那里要来了钥匙。打开了公寓的门，一幅恐惧的场面呈现在她眼前，她的母亲格罗丽亚卡本特已经断了气，尸体浮在浴缸里。一切迹象表明这位59岁的美容师洗澡时心脏病突发而死。人们一直认为这是一起普通的意外事件——直到发现有一扇门上的两把锁都被打开，格罗丽亚卡本特的家人几乎没有注意到这扇门的安全性，因为以前洗澡时从来不检查浴室的门是否锁好。

直到验尸官代理人威廉·范泽到来时，才知道死者真正的死因。格罗丽亚·卡本特的颈部缠绕着一根几乎看不到的细线，一切都很清楚了，她是被勒死的。而且很可能就是被浴室地板上扔的长筒丝袜勒死。她死前被强奸。病理学家威廉·厄诺海兹把死亡时间定于当天早上的12：30左右。死者肺内没有水，说明她在被浸入浴缸前已经死亡。凶手企图利用这种方法掩盖他的杀人行为。因为没有暴力侵入现场的迹象，且没有丢失任何东西，侦探们推理，死者可能认识凶手。

侦探们把死者当天晚上的活动情况集中到一起，最后目光聚集到了当地的一家酒吧内。在那里，有顾客记得她和一名名叫吉米·韦恩·格伦的单身男子一起喝酒。当侦探们见到吉米·韦恩·格伦时，他爽快地承认曾经和格罗丽亚·卡本特痛饮过，然后送她回家，但他否认曾经进过她家。他说，那天晚上他们在她家门前分手，然后他就回家了。在吉米·韦恩·格伦的公寓中，侦探们发现了许多探案杂志——一个长椅上，有一本正打开的杂志，而且这一灭正翻到了一起谋杀案上，故事中的细节描述类似于杀害格罗丽亚·卡本特的过程。吉米·韦恩·格伦部坚持说这是一个巧合。这听起来并不让人信服，尽管疑点很多，却没有证据把吉米·韦恩·格伦和格罗丽亚·卡本特案件直接联系起来。这时人们建议使用最近一项新发明——还没有得到证明的心理压力测试仪（PSE）。

新技术

就像测谎器一样，用来鉴别测试者是否说谎，但又不像所说的测谎仪。它不是通过追踪心率或出汗的变化来鉴别，而是通过声音的变化。它们还在许多方面不同。因为使用测谎仪时，被测试者往往被绷带或金属线绑起来，这样对被测试者会产生很大的心理压力， 因此可能出现错误的结论。而PSE不进行直接的身体接触，仅仅让被测试者用麦克风说一段话，或者把他的声音录制成磁带，供以后分析。测试时把这些信号源加到一台像打印机一样的机器中，分析结果就会以图谱形式打印出来。尽管吉米·韦恩·格伦在法律上有权利拒绝进行这样的测试，但他还是痛快的答应了。在测试过程中，提问吉米·韦恩·格伦的问题还是他是否在凶杀案发生的晚上，进入过格罗丽亚·卡本特家。他依旧回答没有。但是，当磁带上记录的声音被送到PSE中时， 指针剧烈摆动。这个极为明显的记录，充分告诉专家吉米伟恩·格伦在撒谎。但是这在法律上面是没有效力的。不过专家们帮侦探把侦查方向集中到了一点——吉米·韦恩·格伦身上。

这些努力非常有效，当第二次对浴池进行更加彻底勘查时，发现了新的证据，在浴缸的边缘上，有一块儿模糊的掌纹，正好和吉米·韦恩·格伦的手掌纹一致。这一证据的出现，使案件发生了戏剧性的变化。吉米·韦恩·格伦在凶杀案发生的晚上或者其他时间，毫无疑问去过现场。吉米·韦恩·格伦回答说曾有一次去过她家，滑倒在潮湿的浴室地板上，然后扶着浴缸站了起来。

陪审团并不相信他的反反复复的口供，最后认定吉米·韦恩·格伦有罪。并判处终身监禁。

结论
尽管法庭不承认PSE对证人语言的分析， 但这种技术的价值在各方面得到了应用。它的作用就是摧毁犯罪嫌疑人的心理防线，最终令其坦白交代。

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