“聲”生不息

當我們說話時，用手撫摸喉嚨，會發(fā)現(xiàn)喉頭在不停振動；撥動琴弦，弦產生振動，這時才會有宛轉悠揚的曲調，振動停止，聲音也就消失了，因此我們將正在發(fā)聲的物體稱為“聲源”。

現(xiàn)在豎起耳朵，仔細聽！大自然中的風聲、雨聲、鳥鳴聲；母親的叮囑、父親的訓斥、同學間的熱切交談……千年前的古人也曾聽過我們現(xiàn)在所聆聽的聲音，更神奇的是，與對“光”的爭論不同，東西方的科學家對聲的本質、聲的傳播方式得出的結論基本一致。

聲音看不見也摸不到，卻生生不息，既能夠被傳播，也能夠被記錄，帶給我們無限遐想。隨著科技的發(fā)展，科學家對“聲”也有了新的認識。聽聲辨位是怎樣實現(xiàn)的？同樣的聲音，為什么在不同的位置聽卻有不一樣的感覺？在嘈雜的環(huán)境中，用什么樣的手段才能讓各個區(qū)域播放的聲音互不干擾呢7現(xiàn)在就讓我們一起探索“聲”的秘密吧！

小耳朵，大乾坤

人類接收聲音刺激的器官是耳朵?？赡阒绬?，我們所擁有的兩只耳朵，從來都不是同步接收聲音的，它們之間有分工、有配合。

現(xiàn)在讓我們來到中國科技館，在聲音之韻展區(qū)的一個圓形操作臺前站好，墻上安置的8個音箱會隨機播放聲音，現(xiàn)在需要你先用手捂住自己任意一只耳朵傾聽，并按照聽到的順序，給面前的音箱按鍵排序，記住單耳做出判斷的結果。隨后，放開手，用雙耳聆聽，再次進行測試。

現(xiàn)在可以將兩次結果對比著看，盡管音箱兩次播放的順序相同，但大部分觀眾兩次測試得出的結果往往大相徑庭，令人驚呼不已。

實驗檔案

實驗名稱：耳聽為實

實驗原理：人的雙耳位于頭部的兩側，如果聲源到達兩耳的距離不相等，聲音到達兩耳的時間與相位就有差異?？茖W家把這種由人體的神經系統(tǒng)與生理結構系統(tǒng)共同作用形成的效果稱為“雙耳效應”。

實驗結果：由于“雙耳效應”的作用，人們能依靠雙耳間的音量差、時間差和音色差辨別出聲音的方位。

更優(yōu)質的聽覺體驗

實驗結果證明，聲波到達兩耳的狀態(tài)不同，形成了聽覺的方位感和深度感。與只用一只耳朵相比，雙耳共同作用能營造更好的聽覺效果，能夠幫助人們判斷聲源的方位與空司分布。

比如我們在過馬路時，雙耳效應就會發(fā)揮重要作用，幫助我們輕松分辨來往車輛的方向，及時避讓車輛，保護人身安全；在音樂會現(xiàn)場，它可以協(xié)助分辨不同的樂器，不同的聲部，讓聽覺享受更有層次；甚至許多電視節(jié)目中采用的左右聲道技術，也是利用雙耳效應的原理展現(xiàn)更加豐富的節(jié)目效果，從而給我們帶來了身臨其境的觀看體驗。

逐漸變“調”的鳴笛聲

體驗過神奇的尋聲辨位后，沿著聲音之韻展區(qū)繼續(xù)走，來到一個弧形的墻面前。

在轉動展品上的調節(jié)輪之前，我們先來回想一下在馬路上偶遇的消防車或者救護車，當它們鳴笛示警著，從遠而近駛來時，你所聽到的鳴笛聲是不是逐漸變晌，音調變尖；而當它們從近而遠駛離時，鳴笛聲是不是又在逐漸變弱，音調變低？

當年多普勒在鐵路邊散步時，偶然發(fā)現(xiàn)火車汽笛聲在駛向他、駛過他和駛離他時的音調都不相同，由此，他展開了研究，發(fā)現(xiàn)聲源與觀察者之間存在著相對運動，使觀察者聽到的聲音頻率不同于振源頻率的現(xiàn)象。

而你面前這件看似普通的展品，能夠通過超聲波流量測試技術，將多普勒效應可視化。

實驗檔案

實驗名稱：多普勒效應測變

實驗原理：振源與觀察者之間存在著相對運動，呈現(xiàn)觀察者聽到的聲音頻率不同于振源頻率的現(xiàn)象。

實驗結果：當聲源與觀察者相對運動時，聲源與觀察者互相接近則觀察者聽到的音調將升高，聲源與觀察者互相遠離則觀察者聽到的音調將降低。如果聲源與觀察者相對靜止，入耳聽到的聲音則與聲源發(fā)出的聲音的音調相同。

趣聊科學家之白貝羅

多普勒有一位“死對頭”，他就是荷蘭著名氣象學家、物理學家——白貝羅。

在多普勒提出假說（現(xiàn)在所說的多普勒效應）的三年后的一天里，白貝羅乘坐著從政府那里借來的火車頭，朝著一條剛竣工沒多久的鐵路進發(fā)。

遠遠地，白貝羅看到了鐵路站臺上安排好的一隊樂團正在盡力演奏，他立刻打起來十二分的精神，豎起耳朵仔細聆聽。

白貝羅如此大手筆，難道就是為了聽個曲嗎？當然不是，他這么做可是有理由的，為了表達對多普勒觀點的不服，他親自安排了這一場實驗，其目的，就是為了推翻多普勒提出的假說。可實驗結果卻表明，當火車頭靠近樂團時，不光白貝羅本人，就連車上的其他乘客所聽到的演奏聲都高了半個調；而當火車頭緩緩駛離樂團時，人們所聽到的聲音又低了半個調。

最后，白貝羅耗費了人力、物力，親身體驗并驗證了多普勒的假說，也不知道他當時是何心情？

被放大的聲音

展區(qū)中最熱門的展品，當屬兩個巨大的“衛(wèi)星鍋”了。

兩名觀眾分別站在兩個拋物面的焦點處，一人悄悄說著什么，另一人興高采烈地擺手高呼，稱可以清晰地聽到對方的聲音。

明明展品周圍簇擁著大量看熱鬧的觀眾，他們的聲音在喧鬧的人群中卻也能聽得清楚，這是為什么呢？

實驗檔案

實驗名稱：聲聚焦

實驗原理：聲波在傳播過程中遇到凹曲面時，凹面會對聲波形成集中反射，造成反射聲波的聲能密度比入射聲波的聲能密度要大。

實驗結果：聲聚焦能使聲音像手電筒的光束一樣聚集于某個區(qū)域，聲音在該區(qū)域內將被放大。