第2节乐音的三个特征(3)

乐音

人们早就向往着让机器说话和听话．我国的“封神演义”和西方的“天方夜谭”都有着这种幻想．有文献记载，我国唐代就曾有过用木头做的托钵僧，可以发出“布施”的音来．这可以说是世界上最早的会说话的机器．18、19世纪西方也有用机械方法合成语音的．直到1939年才出现第—架采用电子线路的发音演示器．其工作原理是利用电子线路来模拟语音激励声源，调整共振线路逼近语音频谱．人用键盘操纵，经长时间训练可摹拟人说话．现在采用数字信号处理技术和语言声学的基础知识与特征参数，已经可以合成出任何声音． 让机器能听懂人说话，从而用口语指挥机器，做起来要更难一些．其基本原理，是利用实时的信号处理方法，提取语音信号特征，根据机器受过的训练，即所存贮的语音特征模式和必要的语音学、语言学知识，来做出识别和判断，这称为语言识别．语言识别可分为特定人语言识别和任意人语言识别．又可分为孤立音节、孤立单词识别和连续语言识别．广义的语言识别，还包括说话人识别。说话人识别又分两类，一类是说话人确认，即在已存有的某说话人资料的基础上，根据申请人的要求，确认申请者的发音与所存的资料是否同一个人．另一类是说话人鉴别，是根据所存的一群人的发音资料，从中找出当前被鉴别的语音材料的发音人．

语言识别的一个目标是实现语音打字，50年代就是以语音打字机来带动这一研究的．除语言识别之外，在充分利用语法、语意的基础上，又发展了语言理解系统．当把高层次的语言合成系统和语言理解系统结合在一起时，又可实现人机语言对话系统．总有一天可以实现人与计算机打交道，不完全只靠键盘输入和打印输出．这对公共场所的许多服务设施，有着特别广阔的应用前景．

（王德昭、应崇福、李启虎、张家禄）

4.音乐

音乐和语言一样久远，音乐声学是声学的古老的分支．音乐声学的研究内容包括声乐和器乐两方面．声乐方面也称歌唱声学，主要研究发音的机理，歌声的声学特性．器乐方面主要研究乐律和乐器的声学特性．

音乐上把一个倍频程，如从某一频率为f的纯音到2f频率之间的间隔，称之为一个八度。又把一个八度按频率比为21/12分成12等份，每一等份称为一个半音．每一个半音又分成100音分．

现代乐器制造所用的标准音调是A=440Hz．音分与音阶名称之间的关系见下表：

利用现代电子技术和计算机，根据音乐理论和声学数据，也可以实现计算机作曲和电子合成器乐演奏．

（王德昭、应崇福、李启虎、张家禄）

4.多普勒效应

当一辆警车向你驶来时，你会发现警笛声变高，当警车离你而去时，你又会发现警笛声变低；假如你坐在警车上，你听到的警笛声始终是一样的。当声源和听者（接受器）之间有相对运动时，听者所感到的这种频率的改变现象称为多普勒效应。

多普勒效应的命名是为了纪念奥地利科学家多普勒（Christian Doppler，1803～1852）。100多年前（1842年）他发现了这一现象。为了证明这一效应，多普勒请一个乐队在一列火车的平板车车厢上演奏，他站在火车经过的道路旁，当火车驶近时,他听到的乐队奏出的音符比平时要高；当火车远去时，听到音调降低了。多普勒多次做实验，但是这次他坐在火车