本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
谁先开枪，汉·索罗还是格里多？如果你是《星球大战》的铁杆粉丝，你就会知道答案是汉·索罗。这是一个流行的极客琐事，指的是现在被称为《星球大战IV：新希望》的经典场景。粉丝们就这个紧迫的问题进行了激烈的在线辩论，签署了请愿书，并断绝了萌芽的友谊。现在，由于在上周的美国声学学会会议上描述的枪击声法证声学的进步，“汉·索罗先开枪”阵营——以及珍-卢克·皮坎特提醒你没有其他可接受的答案——可以引入强大的科学力量来提出更有力的论据。
你记得那个场景。汉在莫斯艾斯利小酒馆遇到了赏金猎人格里多。格里多在那里是为了代表贾巴·德西卢收账，贾巴想要汉为一船走私货物付款，汉为了避免被抓而倾倒了货物。两人——好吧，一个人，一个长相奇怪的外星人——面对面坐着。格里多用爆能枪指着汉，汉在聊天时，将自己的爆能枪放在桌子底下。在最初的剧场版中，格里多说：“我一直期待这一刻很久了”，汉回答说：“是的，我敢打赌你期待很久了。”然后他在赏金猎人来得及开枪之前就击毙了格里多。（下图来自Mental Floss。）
但当导演乔治·卢卡斯在1997年为电影的重新发行修改了这个场景时，粉丝们感到愤怒。在修改后的场景中，格里多先开枪，尽管是近距离射击，但还是打偏了汉·索罗（格里多作为一个赏金猎人，枪法真是太烂了），汉只是开枪还击并杀死了格里多。
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显然，卢卡斯不想让索罗最终的英雄角色存在任何道德上的模糊性——但这种模糊性一直是这个角色魅力的很大一部分。（想想《吸血鬼猎人巴菲》中斯派克的救赎，角色弧线类似。）你不能乱改《星球大战》的经典，伙计们——即使你的名字是乔治·卢卡斯。
但是，如果你是一个小酒馆顾客，你的视线被挡住了，看不到汉和格里多坐的那张桌子，那该怎么办？当当局要求你描述枪击事件时，当你只听到爆能枪的声音时，你真的能告诉他们多少关于发生的事情？你或许能够告诉他们很多，实际上假设你已经临时抱佛脚学习了最新的枪击声法证声学研究。
好吧，诚然，没有人对科幻爆能枪做过真正的研究，但声学家史蒂文·贝克（德克萨斯州奥斯汀市BAE系统公司）和联邦调查局的广高仲宗根合作进行了多项关于各种类型枪支枪击录音的研究，麦克风放置在相对于被测试枪支的许多不同配置和角度。他们将这些发现与视觉证据（枪击照片）相结合，为实际枪击事件的法证音频分析开发了更准确的波形模型。
波形是给定声音的一种声学特征。因此，波形可以包含大量对经过培训可以解释它们的人有用的信息，当然，前提是存在与特定声音相关的可靠波形目录——在这种情况下，是不同种类枪支在不同射程和角度的枪声。例如，训练有素的分析师可能能够确定声音是否是枪声，或者使用了多少支枪，或者——对于《星球大战》粉丝来说最相关的——谁先开枪。
事实证明，枪声“声学事件”（即“声音”）具有不止一个组成部分。首先是枪口冲击波（将子弹向前推进的巨响），在实验室条件下听起来像短暂的爆裂声，但在更真实的世界环境中，它会更响亮，混响更多。可能影响枪声这部分产生的波形的因素包括枪支的品牌、型号、枪管长度以及使用的弹药类型。
枪口冲击波之后是弹道冲击波，即子弹划破空气时发出的爆裂声，其速度比音速还快。这基本上是超音速音爆，因为冲击波在高速子弹后面形成一个锥形。如果你恰好站在与射击线成超过 90 度角的角度，你也可能听不到它。冲击波的大小和持续时间取决于子弹的速度和尺寸等因素，而弹道冲击波录音的有效性取决于麦克风相对于射击线的位置。
根据贝克和仲宗根为会议撰写的通俗语言论文：“目前，分析师使用简单的冲击波形模型和互相关技术来研究枪击声波形，并尝试回答基本的法证问题。” 然而，“有许多变量会影响记录的枪击信号，法证音频分析师需要意识到它们对最终波形的影响。” 这就是为什么两位声学家在实验室和现场进行了如此多不同种类的录音研究，试图考虑到许多、许多可能以显着方式改变波形并使其在法证用途中不太准确（因此用处不大）的因素和条件。
结果波形与他们的理论模型非常吻合，至少对于他们在实验室中使用顶级设备自行制作的高质量录音而言是如此。贝克和仲宗根承认，对于实际应用而言，声学分析师遇到的枪击录音很可能是用手机等手持设备完成的，并且有很多背景噪音。“在更现实的条件下记录的波形可能会发生显着变化——甚至变得无法识别且在法证上无法使用，”他们在他们的通俗语言论文中承认。
罪魁祸首是混响，或扭曲波形的回声，更不用说来自录音设备本身的回声了。大多数枪击事件发生在城市环境中，因此声音会从路面、建筑物甚至附近的停放的汽车上反弹。
贝克和仲宗根将他们的工作重点放在现场枪击录音上，然后将这些录音与在实验室中制作的录音进行比较，但军方和执法官员也使用了“声学事件定位系统”。华盛顿特区的部分地区早在 2006 年就实施了这种系统。
它甚至在《识骨寻踪》的一集中出现过，在这一集中，被称为掘墓人的女性连环杀手在法院外为上诉听证会而被远程狙击手暗杀。杰斐逊研究所的强大犯罪斗士使用传感器系统通过声学三角测量法精确定位枪击事件的可能来源。
这些系统中使用的声学传感器不止一种。How Stuff Works（又名“永恒好奇者的巨大时间黑洞”）表示，一些传感器检测子弹超音速飞行时产生的音爆，而另一些传感器则检测枪口冲击波产生的光学效应。华盛顿特区的系统使用前一种类型，每平方英里间隔大约十二个传感器。这些传感器中的每一个都可以在两英里半径范围内检测到枪声。
由于声速是众所周知的，你所需要做的就是测量枪声到达三个不同传感器的时间差，以使用标准 GPS 计算出确切的位置。这就是声学三角测量法。然后，此信息被中继到最近的 911 呼叫中心，警察就会出动，伙计们。至少这是主要思路。它价格昂贵——华盛顿特区在该系统上花费了数百万美元——但据华盛顿特区警方官员称，它可以将“枪击”911 呼叫的响应时间缩短一半。
如果我们有这种系统的电影等效物，或者训练有素的法证音频分析师，来一劳永逸地解决每个极客和游戏女孩都知道的事情：汉·索罗先开枪。（仅供参考，下面的视频是对凯蒂·佩里的《加州女孩》的恶搞。）