师：同学们，今天我们学习声在生活中的利用。请看这节课的学习目标。现在请大家根据生活经验思考一下，向暖水瓶中倒水时，能否通过听声音判断水是否满了呢？请认真听和观察。
生：我们通过听和观察发现，暖水瓶中的水越多，听到的声音音调就越高。根据声音音调的变化，就能判断出水是否已经倒满了。
师：非常好。再看在《小兔子乖乖》的故事中，为什么小兔子通过听声音就知道不是妈妈回来了呢？
生：因为大灰狼发声的音色跟兔妈妈不同。
师：没错，通过音色就能分辨出谁在说话，不同发声体的音色一般不同。这些都是声的利用。今天，我们一起解密声在生活中的利用实例。先看看语音识别技术，语音识别在生活中应用广泛，如智能语音音箱、声控语音拨号、声控智能玩具等。下面请看视频介绍。
师：语音识别技术也被称为自动语音识别，其目标是将人类语音中的词汇内容转化为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。语音识别技术的应用包括语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档解锁、简单的听写、数据录入等。语音识别技术与其他自然语言处理技术，如机器翻译及语言合成技术相结合，可以构建出更复杂的应用，例如语音到语音的翻译。语音识别技术所涉及的领域包括信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。
师：语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术，它的应用让我们体验到智能化生活。更高级的还可以根据人的声纹来识别，防止他人使用。那什么是声纹识别呢？
生：声纹是生物识别特征的一种，是在说话人发声时提取出来的，可以作为说话人的表征和标志，能与其他人相互区别的语音特征，以及基于这些特征或参数所建立的语音模型的总称。
师：其实每个人发声过程包括两部分，一个是声带的震动，另一个是声道的协振。每个人鼻腔、口腔以及声道的特征不同，声道的协振体现在共振峰上。每个人在整个发音过程中，共振峰的分布不一样。如果能建立好这个分布，每个人的特征就会有一定的唯一性，这就是声纹特征具有唯一性的原因。
师：不过生活中声音相似的人很多，有些配音演员还能模仿他人声音。用声纹作为金融服务的辅助认证手段，其安全性有多少呢？
生：专家表示，经过模仿或者合成过的声音虽然在听觉上相似，但无法模仿说话者最本质的特性，从声纹特征分析上还是会有差异，可以区别开来。
师：对，如果仔细分析语音特征，会发现原始语音低频比较清晰，高频有较多噪声；合成音低频谐波结构更明显，发音节奏也不一样，比如停顿点可能不同，这些造成了声纹有区别。
师：专家还表示，根据公安部发布的相关标准，声纹科技产品严格按照标准进行数据采集，如果用户按照事先指定的文本读出内容，声纹识别准确率可达99%。虽然准确率不低，但仍存在误判可能，需看具体场景而定。对于辅助核实身份、声纹锁登录等场景使用是合适的，但在大额支付类的场景中，则需充分评估风险，利用多重手段保证安全。
师：目前，声纹识别已应用于部分银行，中国人民银行已经正式对外发布移动金融基于声纹识别的安全应用技术，规范金融行业标准。这意味着声纹识别技术得到金融监管部门的认可。将声纹识别技术应用于门禁系统，就有声纹锁——智能门锁的新兴品种，它实现了传说中“芝麻开门”的神话。不过声纹锁在应用上还不够成熟，同学们可以上网查找其发展情况。在前面的学习中，我们知道声音在传播过程中如果遇到障碍物就会反射回来形成回声。那为什么我们在室内说话时一般听不到回声呢？
生：因为室内距离太小，回声与原声混在一起，人耳分辨不出来。
师：下面我们看看详细解释。一般情况下，人耳要能区分开回声与原声，两个声音到达耳朵的时间间隔要大于0.1秒。若声音在空气中传播速度选取340米每秒，则人距离障碍物要大于17米，才能把回声与原声区分开。
师：关于回声的利用，建筑学中有不少杰作，驰名中外的北京天坛的回音壁、三音石、圜丘三处建筑，有着非常美妙的声音现象，反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在我们来解密一下。
师：大家现在看到的就是回音壁了。之所以叫回音壁，是因为两个人分别站在东西配殿后贴墙而立，一个人靠墙向北说话，声波就会沿着墙壁连续反射前进，传到一二百米的另一端，无论说话声音多小，对方也能听得清清楚楚，给人造成一种天人感应的神秘气氛，所以称之为回音壁。