“看見(jiàn)”聲音科普展

張文雅

5月16日，中科院海洋信息技術(shù)創(chuàng)新研究院（籌）暨聲學(xué)研究所（簡(jiǎn)稱聲學(xué)所）舉辦了一場(chǎng)別開生面的公眾科普展。“藏”在研究所各個(gè)角落的“神秘”聲學(xué)設(shè)備公開為公眾展示。在各個(gè)展區(qū)，專家與志愿者配合為公眾進(jìn)行科普演示與講解，讓他們近距離了解我們不了解的聲音世界。

有趣的科普

“同學(xué)們，什么是互聯(lián)網(wǎng)？”“是微信”“是QQ”“是上網(wǎng)的東西”這樣一段妙趣橫生的對(duì)話來(lái)自聲學(xué)所的科普講座。面對(duì)臺(tái)下爭(zhēng)先恐后回答問(wèn)題的小學(xué)生們，臺(tái)上的科研人員引導(dǎo)孩子們秩序作答。當(dāng)多媒體上播放“互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的未來(lái)世界”視頻時(shí)，活躍的孩子們被視頻中展現(xiàn)的無(wú)孔不入、無(wú)所不能的互聯(lián)網(wǎng)所吸引，安靜下來(lái)目不轉(zhuǎn)睛地觀看著“未來(lái)世界”，面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)操控下的智能家居，家長(zhǎng)們嘖嘖稱奇。

據(jù)悉，這樣的講座是全天候的演講，“只要有人來(lái)，我們的科研人員就會(huì)講解”。聲學(xué)所工作人員告訴記者，“但講解員會(huì)根據(jù)不同的聽眾有不同的側(cè)重點(diǎn)。剛剛我們看到的是小學(xué)生，講解員就會(huì)講得簡(jiǎn)單一些，如果是中學(xué)生、大學(xué)生以及成年的觀眾，講解員就會(huì)相應(yīng)地深入講解”。

多媒體展廳分布在講座室的隔壁，這是當(dāng)日參觀行程中位置比較密集的“景點(diǎn)”。一進(jìn)入展廳，孩子們就圍在了“蛟龍?zhí)枴蹦Ｐ偷闹車?，志愿者立刻為小觀眾們講解“蛟龍?zhí)枴钡倪\(yùn)作過(guò)程。一部分孩子又被另一側(cè)電視屏幕上展示的動(dòng)畫片所吸引，在志愿者的指引下，才知道這是互動(dòng)電視開放業(yè)務(wù)平臺(tái)與多源媒體聚合系統(tǒng)，利用手中如ipad的移動(dòng)終端便可控制電視頻道轉(zhuǎn)換，“太好了，這樣我就不用擔(dān)心和爸爸搶遙控器了。”觀看的孩子高興地操作智能電視。

在天花板布滿擴(kuò)散板的混響室，陪同孩子參觀的家長(zhǎng)被“振聾發(fā)聵”的吼叫聲“嚇”得逃到室外。因?yàn)橛袛U(kuò)散板“作祟”，現(xiàn)場(chǎng)人們發(fā)出的聲音會(huì)被放大和混合，有如在山洞里說(shuō)話的效果?，F(xiàn)實(shí)中，混響室主要用于產(chǎn)生人工混響和一些專有設(shè)備的聲學(xué)測(cè)量，如材料的吸聲系數(shù)、空氣中的聲吸收、各種聲源的聲功率和頻譜、以及揚(yáng)聲器的效率等。

“看見(jiàn)”聲音

半消音室成為人們了解聲音的直觀體驗(yàn)區(qū)，在這里，人們通過(guò)試用每個(gè)設(shè)備的具體功能，不僅能夠感受來(lái)自不同方向的聲音，還能“看到”自己的聲音。

“真有意思，從這里我看到你的聲音了?！甭曄鄡x能夠?qū)⒙曇粢詧D像的方式展示出來(lái)，參觀者好奇地圍在設(shè)備前看著自己發(fā)出的聲音。

歌曲哼唱檢索系統(tǒng)以及新聞廣播語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到各自專業(yè)領(lǐng)域。用戶只需要說(shuō)出一句或幾句歌詞，即可為用戶自動(dòng)檢索出查詢的歌曲名稱，這是歌曲哼唱檢索系統(tǒng)的基本功能，同時(shí)它還可以從演唱者的語(yǔ)音中提取出每個(gè)音符的音高和音長(zhǎng)，和所唱歌曲的音高和音長(zhǎng)進(jìn)行比對(duì)，從而對(duì)演唱者的演唱水平給出一個(gè)初步評(píng)價(jià)。

同樣可以讓大家“看見(jiàn)”聲音的水池圍滿擁躉。在志愿者的講解下，人們了解到這是水聲測(cè)試水池，它的主要功能是提供一個(gè)水下聲場(chǎng)環(huán)境，通過(guò)漂浮在水面的吸聲板來(lái)排除干擾，從而模擬無(wú)限水域的聲場(chǎng)條件，如水聲信號(hào)采集和處理，水聲通訊以及水下成像等。

在當(dāng)天的展覽當(dāng)中，可以“看見(jiàn)”聲音的展區(qū)總有絡(luò)繹不絕的參觀者與“好奇寶寶”，人們?cè)诹私饴曇簟俺上瘛痹淼耐瑫r(shí)向講解員了解這些設(shè)備的實(shí)用價(jià)值，小參觀者們則好奇地盯著圖像中的“聲音”，在志愿者的引導(dǎo)下試用各種設(shè)備。

廣泛的聲應(yīng)用

“小朋友，你看這個(gè)水霧像我們?nèi)粘Ｉ钪械氖裁雌骶?？”在超聲?shí)驗(yàn)室中，人們看到了似曾相識(shí)的實(shí)驗(yàn)原理。如應(yīng)用于加濕器的超聲霧化，以及被廣泛應(yīng)用于眼鏡店的超聲清洗設(shè)備。

在這里，實(shí)驗(yàn)人員還為參觀者展示利用超聲使水油混合成乳劑型產(chǎn)品。日常狀況下，水油是不能混合的。但利用超聲“攪拌”，可以將水油混合在一起。這種技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到醫(yī)藥行業(yè)和化妝品行業(yè)。聽完講解后，人們恍然大悟：“原本我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃榛瘖y品就是這么來(lái)的呀。”

除此之外，超聲對(duì)工業(yè)領(lǐng)域貢獻(xiàn)良多。超聲波具有傳播能量大、方向性好及在不同介質(zhì)的界面上具有反射的特性，人們利用此特性進(jìn)行工業(yè)無(wú)損檢測(cè)，通過(guò)波普跳動(dòng)圖來(lái)對(duì)金屬或非金屬材料的缺陷和厚度、強(qiáng)度以及高度等參量進(jìn)行檢測(cè)，而且這種超聲波檢測(cè)對(duì)材料本身是沒(méi)有損傷的?！盀槭裁匆谠O(shè)備上涂水呢”，一位參觀者抓住實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)向?qū)嶒?yàn)人員提問(wèn)，“這是為了減少設(shè)備表面的摩擦與干擾”，講解員有問(wèn)必答，“我們的B超檢查就是運(yùn)用的這個(gè)原理。”

據(jù)悉，聲學(xué)所的每個(gè)展區(qū)內(nèi)，都分布有多位志愿者為公眾進(jìn)行解說(shuō)。這些志愿者多是來(lái)自聲學(xué)所的在讀研究生以及部分工作人員，他們運(yùn)用通俗易懂的語(yǔ)言，根據(jù)不同年齡層觀眾特點(diǎn)有針對(duì)性地講解，從而保證每一位參觀者都能了解展品與實(shí)驗(yàn)品的操作原理。

絡(luò)繹不絕的參觀者通過(guò)不同的渠道了解活動(dòng)舉辦詳情，如部分大學(xué)生通過(guò)微信公眾平臺(tái)的信息發(fā)布，了解到各個(gè)科研院所“公眾科學(xué)日”的活動(dòng)信息慕名前來(lái)；中學(xué)生與小學(xué)生則多是通過(guò)學(xué)校組織參觀；多數(shù)人是固定“游客”：“我們?nèi)ツ暌瞾?lái)了，聲學(xué)所每年都會(huì)舉辦這樣的活動(dòng)，主要是帶小孩來(lái)了解一下科學(xué)知識(shí)?！睋?jù)官網(wǎng)介紹，僅活動(dòng)當(dāng)天，參觀人數(shù)多達(dá)1000人。