看得见的声音

郭川　郭海蓉

声音是由物体振动产生的声波，通过空气或固体、液体传播并被人或动物的听觉器官所感知的波动现象。人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20 000赫兹之间。所以，人们把频率小于20赫兹的声波叫作次声波，把频率

高于20 000赫兹的声波叫作超声波。那么，无形

的声音可以被我们的眼睛看到吗？答案是肯定的。

自然界中有光能、水能，生活中有机械能、电能，其实声音也有能量。

在一个黑白相间，可以转动的鼓的上方架一把没有把柄的吉他，吉他弦垂直在鼓的中央，并连接到鼓下面的踏板上。用手转动大鼓，然后拨动吉他弦，转动的鼓上面就出现了看得见的波纹。

人说话时的声音是由喉部的声带振动产生的。儿童的声带短小而且薄，因此声音高而尖；成年女性的声带短而且紧，因此声音较高；成年男性的声带松且长，因此声音较低。

摄声管的秘密

我们首先认识一下“摄声管”吧。我们面前有12根直径相同、中间贯通但长度不一样的塑料管子，大家将耳朵紧贴长短不同的管子口，我们发现管子越短音调越高，管子越长音调越低。管子的长短不同，管子中空气柱的固有频率也不相同。它们分别与背景噪声中相同频率的声波共振，发出高低不同的共振声波音响。

当我们发出声音时，周围的空气会产生振动，我们的耳廓接收到这种振动后传给鼓膜，鼓膜振动并带动听小骨振动，听小骨把声音放大后传入耳蜗，耳蜗将声波转化成神经信号，由听觉神经传送到大脑后，我们就听到声音了。

五彩的声音

当我们对着麦克风说话时，荧幕上居然出现了许多五颜六色的像气球一样的泡泡。原来，这个装置运用声音处理技术，把声音这些看不见的差异反映成看得见的声音图形。于是，虚无缥缈的声音借助信息技术，变得丰富多彩起来。

神奇聚声亭

顶部是一个抛物面的聚声亭能把声音聚集起来，这样声音反射回来时，我们就能听到比原来更响亮的声音了。这就是声波的反射和声聚焦的特点。我们对着陡峭的山崖大喊一声后，可以根据回声到达的时间，估算我们站的地方与山崖之间的距离。

声悬浮来了

“声悬浮”是巧妙地利用声波与物体的相互作用，悬浮起尺寸都不超过1厘米的物体。因为声悬浮的原理决定了悬浮物体的尺寸必须小于半波长。

声音碎玻璃

石英玻璃频率在20 000赫兹左右。人的声带频率一般不高于2 000赫兹，因此人的声音无法把玻璃震碎。当声音的频率达到和玻璃频率很相近的程度时，用声音击碎玻璃是完全有可能的。

生物声学的研究

生物声学非常值得一提。白 豚听觉和视觉系统严重退化，却拥有非常独特和功能强大的回声定位系统。可以发出人耳听不见的高频率音波，与10多千米外的同伴联系。蝙蝠能用喉头发射超声波，并且用耳朵接收回声，因此可以在黑夜中自由飞行和捕食。

声音可以灭火

用声音来熄灭蜡烛，可能吗？声音本身是一种波，而声波是有压力的。在这个压力的作用下，火焰能被“压”灭。这就是声灭火器的工作原理。

你不知道的超声波

超声波可以把人体内的结石击碎，还可以根据内脏表面对超声波的反射能力不同进行造影，帮助医生分析体内的病变。

次声波的应用

许多灾害性的自然现象在发生前会辐射出次声波，人们可以利用这些现象来预报自然灾害的发生，也可以通过次声波在大气中的传播特性，探测出某些大规模气象的性质和规律。

利用超声波可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去污垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，因此，超声波在工矿业、农业、医疗等方面获得了广泛的应用。