2023声音演讲稿

　　各位老师：

　　大家好！

　　第一、什么是声音

　　声音是一种压力波：当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时，他们的振动会引起介质——空气分子有节奏的振动，使周围的空气产生疏密变化，形成疏密相间的纵波，这就产生了声波，这种现象会一直延续到振动消失为止。

　　声音作为波的一种，频率和振幅就成了描述波的重要属性，频率的大小与我们通常所说的音高对应，而振幅影响声音的大小。声音可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加。这种变换（或分解）的过程，称为傅立叶变换(Fourier Transform)。

　　因此，一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的.声音的频率范围在20到2万赫兹之间。高于这个范围的波动称为超声波，而低于这一范围的称为次声波。狗和蝙蝠等动物可以听得到高达16万赫兹的声音。鲸和大象则可以产生频率在15到35赫兹范围内的声音。

　　第二、搜索的原理

　　网络爬虫是搜索引擎的下载系统，它的作用是内容的获取，手段就是在万维网中通过链接不断爬取收集各类网页。但是互联网的页面浩如烟海，而且每天不断有新的内容产生，根据爬取目标和范围，可以将爬虫简单分为以下几类： 批量性爬虫：明确的抓取目标和范围，达到即停止

　　增量型爬虫：应对网页不断更新的状态，爬虫需要及时反应。通用商业引擎一般都是这类。

　　垂直型爬虫：只针对某个特定领域的爬虫，根据主题过滤。

　　爬虫在爬取网页的时候，应该怎样确定下一步的目标呢？主要有以下策略：

　　宽度优先：最简单的方式，即将某个页面中的链接依次加入待爬取队列。

　　局部PageRank：PageRank是一种网页重要性指标，这种方式根据一定时期内的局部PageRank值决定下一步爬取目标 OPIC：当下载当前网页后，将其重要性平均分给包含的链接，每次选取最重要的页面，不用迭代计算，速度较快。

　　大站优先：思想很简单，以网站为单位衡量页面重要性。 接下来，简要介绍一下搜索引擎中的一个重要问题：暗网抓取。所谓暗网，是指常规方式很难爬到的网页，而在网络中，这样的网是大量存在的。有的网页没有外链，有的主要内容存储于数据库中(如携程网)，没有链接指向这些记录。暗网挖掘是商业搜索引擎的一大研究重点，Google是这样，百度的“阿拉丁”计划也在于此。

　　第三、如何实现声音搜索

　　那么究竟是什么产生了音色呢？答案是谐波。我们知道声音是振动产生的，而一个物体来回振动，几乎不可能一直按照确定的周期振动的。也就是说一个物体发生的同时，会发出很多不同频率的波（谐波）。这许多不同频率的波由于相位差很小（也就是相隔时间很短），人是无法单独分辨的，所以这些波会混合起来一起给人一个整体的感受，而这个感受就叫做音色。正是由于不同的声音里所包含的不同频率的波的频率，响度，和分布都不同，才导致了我们能分辨各种声音。

　　你可能会有点糊涂。既然每一个声音都包含很多个频率的声波，那我们又是怎么分辨音调的呢？答案是，一个声音中某一个频率的相对量最大的那个频率决定了声音的音调。比如说一个声音里如果有3单位的444hz（la音）,1单位222hz的频率，那么我们听其来就是la音。而有3单位的444hz，1单位的333hz的频率，那我听起来仍然是la音，只不过音色不同罢了。

　　如果一个声音中从1到20K赫兹频率的波都有，并且都是1:1的关系，即相对强度都相同。这样一个声音就称为白噪音，听起来就和收音机收不信号时的音色一样。这就是一个人造音色的例子（因为这种声音再自然界是不会有的）。 也就是说，如果我有2万只音箱，每一个音箱分别对应放从

　　1到20k赫兹不同频率的声波。那么我通过开关不同的音箱，调节每个音箱的音量，从理论上讲我就可以得到任何我想要的音色。不论是韩红的声音还是孙楠的声音，小提琴的声音还是汽车刹车的声音。

　　下面用数学的方法来分析一下你所提的例子（觉得头痛可以跳过数学部分）。

　　学过物理的人因该知道，我们可以用一个sin或者cos函数来描述一个声波如 coswt 其中w 就是声波的频率。 而我们知道，

　　任何一个声音fx都可以写成下面的形式; fx=a1coswt+b1sinwt+a2cosw2t+b2sinw2t+a3cosw3t+b3sinw3t+ …

　　这个式子中的 w1 w2 w3 … 就是一个声音所包含的各种分振动的频率，a b 就是分振动所占的分量。 一个声音所包含各种不同的w1 ,w2 ,w3 和不同的a b 就是形成音色的关键参数。一般的，如果w1,w2,w3… 分布没有规律，就成为噪声，而w1,w2,w3…成倍数分布，就成为乐音。

　　下面看看，韩红和孙楠的问题。 我们知道，Do这个音的频率是261.6赫兹。也就是说他们如果都唱DO这个音的话，261.6这个频率的声音肯定是相对量最大的声音，所以听起来他们发出的声音都是DO。但是两人声音的其他频率又个不相同，所以我们能分辨出来是谁场的。

　　用数学表示就是：（设c=261.6)

　　f=a1cosct+b1sinct+a2cosw2t+b2sinw2t+a3cosw3t+b3sinw3t+ …

　　f=c1cosct+d1sinct+c2cosw2t+d2sinw2t+c3cosw3t+d3sinw3t+ …

　　其中 a1=c1 ,b1=d1 an!=cn ,bn!=dn ( n!=1)

　　注：“!=”为不等于

　　总之记住一句话，一个声音中相对能量最大的那个频率决定了音调，所有分频率的分布不同决定了音色，也就是我们能分辨不同声音的原因。

　　补充问题：关于语言的辨别。

　　这是很有意思的一个问题，充分说明了我们大脑的复杂程度。

　　首先说一下语言的机制。任何一个字或者是单词都可以分解成为辅音和元音。比如“他”就是由辅音“t"和元音“a(啊）” 由于辅音发生时声带不振动，所以没有音调，所以不存在你说的问题。而我们是如何区别元音的呢？同样是通过音色。不过这里有些不一样的地方。 你去翻一下学习音标的书，可以发现，所有的元音发声都建立在不同的口型（包括舌头的位置）上面。 也就是说区别不同的元音靠的是不同口型。