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讓“蒙娜麗莎”開口說話
日前,美國新澤西州貝爾實驗室的電腦專家莉蓮·施瓦茨認(rèn)為,達(dá)·芬奇的名畫《蒙娜麗莎》實際上是這位畫家對鏡所畫的自畫像——她將達(dá)·芬奇的自畫像反過來和“蒙娜麗莎”相疊,發(fā)現(xiàn)這兩幅畫的眼睛、發(fā)際線輪廓、雙頰和鼻子均一模一樣。其實這并不是第一次有人提出這個猜想,日本音響研究所的鈴木松美就指出,“蒙娜麗莎”不僅容貌與達(dá)·芬奇的自畫像相似,而且用聲紋技術(shù)從數(shù)量上證實“蒙娜麗莎”的聲音與達(dá)·芬奇一模一樣。難道,“蒙娜麗莎”能說話?
達(dá)·芬奇自畫像 資料圖片
蒙娜麗莎 資料圖片
聲紋鑒定的秘訣
我們知道,每個人的發(fā)音器官都有小的差異,發(fā)音和調(diào)音方法也不完全相同。聲紋鑒定正是利用人的聲音各有特色這一特點,將聲音輸入聲譜儀中,把人聲的機(jī)械振動變成可見的頻譜圖像(這種圖像就叫聲紋)來加以鑒別。聲紋猶如指紋各不相同,也可以說是每個人特定的身份證。
由錄音用集成電路存儲器和在各頻率分析聲音的計算機(jī)共同構(gòu)成的聲譜儀,能夠分析50赫茲至8000赫茲的聲音。計算機(jī)中分析聲音的濾波器有兩種,一種是寬帶,一種是窄帶,能夠連續(xù)調(diào)節(jié)。顯示裝置可以將分析的結(jié)果顯示在熒光屏上或?qū)S糜涗浖埳稀o@示的圖像稱為聲紋,其中顏色的深淺表示了聲音的強(qiáng)度。
通常,我們說話與所傳達(dá)的信息比較,總是帶有大量多余的話語。據(jù)大腦機(jī)械論專家統(tǒng)計,一分鐘內(nèi)一個人所說詞句的完整聲紋圖含有近200萬比特,或每秒約35000比特。而普通人大腦里處理信息的速度不超過每秒45比特。換句話說,我們大約只利用了詞句聲紋圖的千分之一,就能懂得其中含義。其余大量多余的話不僅能使我們了解交談?wù)?,還能從成千上萬的其他人中辨認(rèn)出他。
由于不同的說話人在發(fā)同一語音時,產(chǎn)生有相當(dāng)差別的聲紋,這種差別就體現(xiàn)了個人特征,所以聲譜儀可以幫助我們分辨出許多人的語言。有時即使言語很模糊,甚至詞不達(dá)意,也都可以辨明。而聲音的這一特征,已經(jīng)被很多國家用于刑事案件的偵破。
如何讓名人聲音“再生”
人的聲音是由振動聲帶并通過喉嚨在口腔或鼻腔共振而發(fā)生的,因此,聲帶的形狀或大小以及從喉嚨到口腔的容積,成為決定個人聲音的主要因素??茖W(xué)家們認(rèn)為,若有容顏的形狀或身高的數(shù)據(jù),借助語言合成器,就有可能惟妙惟肖地模仿出歷史人物的聲音。
語言合成器主要由發(fā)出一個個單音的發(fā)生器、模擬人聲道的電子等效電路、模擬鼻腔及口腔的電路等三部分構(gòu)成。發(fā)生器由產(chǎn)生輔音的白噪聲發(fā)生器和產(chǎn)生元音的三角波發(fā)生器組成;模擬人聲道的電子等效電路制成尺寸能自由改變的喉嚨模型,當(dāng)輸入臉的外形尺寸時,就清晰地顯示出那人聲音成分中的個人特性。
在日本科學(xué)家開發(fā)出的聲音發(fā)生器PC-6001MKII系統(tǒng)中,至少要輸入十二項數(shù)據(jù),包括顴骨的寬度,從眼睛下到鼻尖每隔1厘米的大小以及從其下到下巴每隔1厘米的大小,嘴寬,從兩眼間中心到嘴的位置,鼻尖和枕骨部每隔1厘米的大小,身高、年齡、性別等。如果數(shù)據(jù)不足,也可設(shè)定最相近的值補(bǔ)充。
“蒙娜麗莎”和達(dá)·芬奇的聲音都是這樣合成的——科學(xué)家們通過肖像畫或照片推測求得最合適的數(shù)據(jù)。然而,“蒙娜麗莎”臉型的尺寸光靠這張神秘的微笑畫像是不夠的。所幸,在意大利米蘭還保存著達(dá)·芬奇所畫的“蒙娜麗莎”的側(cè)面素描,將這兩張畫像測得的數(shù)據(jù)合在一起才做出“蒙娜麗莎”臉的立體模型。
人們對這項研究還有很多疑問,但大家更期待儀器能不斷改進(jìn),讓我們聽到更多歷史人物的聲音。
編輯:邢賀揚
關(guān)鍵詞:蒙娜麗莎