最近上映的电影《好东西》热度不减,作为主角之一的小叶既是一名乐队主唱,也是一名录音师。影片中有一个片段,小叶和邻居兼朋友家的小孩玩猜录音游戏。她给小孩播放的是妈妈日常劳作的录音:煎蛋、甩干衣服、折断蔬菜、运行空调、用吸尘器打扫房间;小孩听到的是:下暴雨、打雷、熊猫吃竹子、飞船启动、龙卷风。电影的剧本设计得很巧妙,同一种声音,不同听者会有不同的猜想。
声音在我们生活中无处不在,通过它,有人解读出自然界动植物的“语言”,有人捕捉到那些我们可能未曾留意的线索,也有人当起“声音侦探”收集分析噪声数据,最终目的是减少噪声污染……
环境监测人员监测噪声。儋州市生态环境局供图
雨林里的“追声觅迹”
想象一下,你正置身于一片茂密的雨林中,四周环绕着很多不同的声音——从风吹树叶到鸟鸣,从昆虫低语到海南长臂猿鸣叫。这里是生物多样性的宝库,也是大自然声音的“曲库”。
传统的猿鸣采集工作,一般需要工作人员提前一天进山露营过夜,或当天凌晨四五点就出发赶到相关点位蹲守。嘉道理中国保育部项目主任陈朗君,曾在2019年参加海南长臂猿种群数量调查。她介绍,当时考察队分成7组,分别负责19个设置在长臂猿活动范围内的监测点,“监测队员通过听声定位的方法确定长臂猿的位置,再追踪观察,确认其数量”。
雨林中收集海南长臂猿鸣叫声的设备。资料图
陈朗君所在的调查组每天赶在破晓前到达海拔900多米的监测点,监测海南长臂猿鸣叫。“我与长臂猿的第一次相遇是从听到其鸣叫开始的,当时觉得它们个头也不算大,叫声却非常清脆响亮。我跟随护林员朝着声音源头的方向追踪,一个小时后,终于目睹了C群大部队。”陈朗君提到,鸣叫时,雄猿率先开唱,雌猿用带着颤音的歌喉伴唱,音调由低到高,清晰而高亢,几公里外都能听到,让人着迷。
在野外监测猿鸣,必须全神贯注,人类的耳朵就是“监测设备”之一。调查队员每次监测到海南长臂猿的鸣叫,都会记录时间、方位、估算距离、鸣叫类型等信息,比如是雄猿叫、雌猿叫,还是合鸣。
这样的人工监测,经常要靠运气。而传统用于采集声纹的离线设备,只能存储15天的数据,工作人员一般每3个月才能进山完成一次同一点位的巡检和数据收集。这一系列现实问题给猿鸣监测工作带来挑战。
如何提高监测效率?科技正在提供答案。自2021年底开始,世界自然保护联盟(IUCN)和华为、海南国家公园研究院携手进行Tech4Nature项目试点。一套由声音监测终端、无线连接、云服务和人工智能(AI)组成的实时监测方案在海南热带雨林国家公园实施。“我们开展的海南长臂猿声学监测项目,主要是使用声学监测手段监测长臂猿这一物种,实现个体识别。”华为自然资源领域首席架构师郑夏平介绍。
监测噪声的设备。
这套方案落地后,声音采集设备的数据24小时实时传至云端,可实现90天稳定监测。以针对海南长臂猿C群、E群的声学监测工作为例,这两个家族群的海南长臂猿一旦发出声音,就会激活设备,声音被记录下来并实时回传,还可实现声音自动识别。
在动物保护科研人员的研究下,利用算法处理,很多人工难以识别的长臂猿鸣叫被顺利提取分析,目前识别准确率高达89.2%。基于华为AI技术,未来有关方面有望实现对长臂猿鸣叫的自动识别分类,为每只海南长臂猿生成唯一的“声音身份证”。
城市里的噪声“采集溯源”
远离丛林,来到都市,不同的声音开始登场。这里有老爸茶店里人们交谈欢笑的声音,也有校园里孩子们的朗朗读书声,还有从道路、工地等处传出的噪声。
“声音60分贝、温度26摄氏度……”近日,海口市椰海大道旁的一个建筑工地内,扬尘噪声监控系统通过布设好的摄像头、传感设备、数据采集箱等,正实时监测周边的温度、风速、噪声和PM2.5、PM10、颗粒物浓度等数据,并在电子屏幕上滚动显示具体参数。
施工产生的嘈杂声、马路上车辆行驶发出的声音、商超里人群喧哗的声音、飞机起飞降落的轰鸣声、游乐场里的嬉戏打闹声……这是与大自然“曲库”截然不同的城市生活声音图景。
人们常以“分贝”为单位衡量声音的大小,不同分贝的声音带给人的听觉感受不一样:10分贝相当于风吹落叶声,60分贝相当于一般的说话声,90分贝相当于街头的嘈杂声,而像拖拉机开动、电锯启动时的声音则在100分贝左右。
作为不受欢迎的声音,噪声会令人感到烦躁,它的成因包括机器运转、引擎轰鸣、半夜施工、使用高音喇叭等等。
“做好噪声污染管控工作的基础是噪声监测,只有监测噪声数据,分析噪声源、噪声值,才能更好地从源头治理噪声,解决噪声污染带来的问题。”海南省生态环境监测中心大气环境监测室有关负责人介绍。
声环境区划是开展噪声监测工作的第一步。按照声环境功能区,环境监测部门分别在居民住宅区、工业区等处设置监测点位,对周围环境产生的噪声进行数据采集和分析。
具体如何采集处理?在海口市云龙工业区等噪声自动监测站,监测设备会借助传声器对声音进行处理,最终给出噪声声级数值,并通过大数据平台实施测管联动。在噪声超标的情况下,监测站会发出警报,同时将采集到的数据实时传输给环保网格员,以便其第一时间进行核实处理。
此外,环境监测人员监测噪声时,还会用手持仪器进行定点监测。用到的主要仪器是声级计,这种仪器不大,顶部有套着黑色海绵球的探头,如同医生用的听诊器。监测人员校准调整好声级计后,就可以开始测量获取数据了。
有了大量的监测数据,才能形成评价声环境的“体检报告”。2023年全省区域声环境质量数据显示,我省18个市县(不含三沙市)城市区域昼间、夜间声环境质量总体较好,昼间等效声级平均值为53.5分贝(二级),夜间为46.5分贝(三级)。声源构成中,社会生活噪声占62.8%,交通噪声占27.5%,工业噪声占5.9%,施工噪声占3.8%……
随着科技的进步,如今声音采集监测已经成为一个多学科交叉的前沿领域,它结合声学、电子工程、信息技术等方面的知识和技术,被广泛应用于人们的工作生活中。未来,声音的“密码”还将不断被破解。
与声音有关的职业
播音员
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口技表演者
音疗师
声环境监测人员
歌曲试听员