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在我们耳中，鲸和海豚的叫声如同仙乐般美妙。声学工程师马克菲舍尔更进一步的将这些美妙的声音转换成可见的视觉图像。较之以往的鲸鸣视觉化方法，他的作品捕捉到了海洋之声的更多细节。
图1 白喙斑纹海豚的高频鸣叫声
这是上幅图中同样的声音信号形成的声图，但是菲舍尔用了另外一种不同形式的小波进行变换，而且在声图上玩了一些花样，得到了这样花朵锦簇的效果。他称之为“艺术能够达到的极致”。他将声音片段一层层叠起来，旋转并且改变其尺度。最后得到的这张复合图像中，花朵的每一轮都代表声音信号中一个不同部分。
图2 小须鲸叫声的声谱图
为了分辨生物种类，海洋生物学家通常会用绘制声谱的方法将动物叫声可视化。这幅图是将小须鲸的喊叫声频率沿时间轴绘制而成的。原始的声音信号通过数学方法中的傅立叶变换分解成正弦波成分。
傅立叶变换适用于连续的周期噪声的分析，但是鲸和海豚的声音在音调，音量和长短上都有所变化。尤其是在对某种物种的声音片段进行转换时，傅立叶变换的效果不甚理想。就像你在这张小须鲸“啵嘤”声的线性声谱中看到的那样，细节信息被模糊掉了，独立的脉冲也很难分辨出来。
图3 小须鲸叫声的小波变换
菲舍尔更喜欢一种比较不常用的数学方法——小波变换，这种方法可以将声音分解成比较短的离散的小波成分。同样是小须鲸“啵嘤”声转换成的图像，这幅图相较于之前以傅立叶变换为基础转化的图形来说，更好的捕捉了鲸类的声音特征：脉冲，也就是图中绿色的“小水滴”，非常明显。“傅立叶变换方法太常用了，以致于人们在考虑如何处理声音信号时，这几乎成了唯一的方法。对鲸类来说，声音还可以转化成很多声谱图无法展现的形式，”菲舍尔说。
网易探索2月4日报道 据《新科学家》杂志报道，在我们耳中，鲸和海豚的叫声如同仙乐般美妙。声学工程师马克菲舍尔更进一步的将这些美妙的声音转换成可见的视觉图像。较之以往的鲸鸣视觉化方法，他的作品捕捉到了海洋之声的更多细节。
本文译自/新科学家 译/七点钟 译言网供网易探索独家稿件，未经许可请勿转载。
本文来源：网易探索
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王晓易_NE0011
