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听不见的声音

2017-09-21杨润

新课程·中学 2017年8期
关键词:声音物理学

摘 要:人类会遇到很多听不见的声音,并不是所有听不见声音都是因为听觉障碍。从物理学的角度分析听不见声音的现象以及听不见声音的原因,并提到人类针对听不见声音而提出的科学措施。

关键词:听不见;声音;物理学

一、引言

海伦·凯勒,在一个无声的世界中完成了伟大的巨作《假如给我三天光明》;贝多芬在双耳变聋时候,创造了伟大的《月光曲》;爱迪生在实验室导致双耳失聪,却完成了伟大的发明。但是在一个充满声音的世界中,假若听不见,生活将变得非常不便。现实生活中,“听不见”意味着“聋子”,听不见声音意味着人们的听觉出现问题。可是事实并不是这样的,很多人的听觉器官都正常,但是现实中的一些声音却无法听清楚,这是什么原因呢?著名物理学家丁泽尔曾经说过“在现实生活中,很多人连小麻雀的叫声都无法听清楚”,很多普通老百姓会直接认定这些人听力有问题。

人类听不见的声音,不仅是因为声源振动的频率,而且因为响度以及真空。从声源振动频率上看,地震是地球上某个部位发生的剧烈运动,但是当发生地震的时候,人们很多时候听不到这种振动的声音,这就是因为地震的时候声音的振动频率低于20HZ。在生活中,经常会有一些声音,正常人是听不到,但是一些动物,例如猫、狗却可以听到,这也是声音频率的问题影响。在生活中,很多人会问到“为什么我们能够听到蜜蜂嗡嗡的声音,却无法听到蝴蝶翅膀扇动的声音。这是因为蝴蝶翅膀扇动的频率比较缓慢,发出的声音频率比较低,属于次声波,所以我们很难听。就像夏季的时候,南方经常有台风出现,但是我们无法听到飓风产生的次声波。不过一些动物能够听到这些声音,因此在地震、海啸等自然灾害准备发生的时候,一些动物已经听到相应的声音,因此早早做好准备工作。

二、听不见声音的原因

惊天动地,震耳欲聋,可以形容炮弹的声音。当我们在电视中看到各种战争纪录片,枪林弹雨的场面总是伴随着刺耳的炮弹声。但是儒勒·凡尔纳的炮弹向月球飞去的时候,他们没听到这门大炮把他们从炮口里射出时的声音。这种现象让常人不可理解,可是从物理学的角度看,它又是合情合理的。炮声不管有多强,它的传播速度为340m/s,而炮弹的前进速度达到11000m/s,因此炮弹一直在声音的前面,因此放炮的时候声音始终无法到达人们的耳鼓,这样就出现了所谓的听不见的声音。人类的听觉有一定的规律,并不是所有的声音都能够听见,身边发生的振动,很多时候我们都无法听清楚。人类能够听见的振动频率是有一定幅度的,过慢与过快的频率,我们都难以听清楚。从物理学的角度看,假若生活中某个物体一秒钟振动的次数小于16次,这样的声音我们一般很难听到。那是不是振动的次数越多就越能听清楚呢?答案是否定的,假如一秒钟振动的次数达到15000~22000之间,我们也是很难听清楚的。当然,人类可以听到的音调的最高界限也是因人而异,其中老人家的最高界限甚至低到振动6000次,而年轻人又会不一样。为了进一步了解听不见声音的科学道理,我们对身边的一些人进行了实地的调查。实验中,我们借助电脑音响播放了一些刺耳的高音,然后让10个人在隔壁接受实验调查,结果发现,有3个人是听不到这种刺耳的高音,有5个人是听清楚刺耳的高音,有两个人是听到比较模糊的声音。但是根据这十个人提供的医院证明,他们的听力是非常正常。

当然,出现听不见的声音,还有人类的耳朵听觉问题。现实中很多人的听觉由于先天后天的原因,出现听觉迟钝等现象。在高考体检的时候,很多学生就被检查出有听觉迟钝的现象。很多时候,发出同样的声音,在同样的距离下,有人听得非常清楚,有人却无法听清楚。另外,对于同样听力正常的人来说,假如发声体的响度太小,大家都是无法听到。我们在课堂上课的时候,经常有同学提到“老师声音能大点吗?我们后面听不见”。也有老师在提问的时候,会提醒学生“大家回答问题声音大一点,不然听不见。”听不见的声音,更多时候会出现在老年人身上。随着人类年龄的增长,人的听觉器官也逐步受损,老年人听力会有较多的障碍,经常会遇到一些老人家在接电话的时候“麻烦你大声一点,我耳背”。

听不见的声音还有一种原因,就是声音在真空中传播也是无法听到。因为声音是靠介质来传播的,而真空中没有可以让声音传播的介质,所以声音就不能在真空中传播。日常生活中,我们能够听到各种声音,是因为我们生活的空间有空气、固体及液体等,具备了声音传播的介质。我们也通过实验的方法验证了这个说法。将一个闹钟调好时间放在一个大的玻璃瓶里面,过一段时间,我们能够听到闹钟响的声音。当我们将玻璃杯的空气抽掉的时候,在调好闹钟,发现到时间闹钟不会响了。为了排除实验各种因素的干扰,在做实验前已经对闹钟进行了检查,闹钟是正常的。之前,天津爆炸的事情轰动全国,很多附近的居民都说当天声音很响亮,从未听过如此巨大的声音。但是宇宙星球的爆炸,为什么我们却无法感受到?很多人提到那是因为距离太远,我们无法听清楚,其实真正的原因是宇宙空间是真空的,没有传播声音的介质,因此不管宇宙发生多大巨响,都无法听清楚。随着科学技术的发展,人类航天事业的进步非常大,2005年中国也成功进入了太空,宇航员杨利伟就提到了这趟“太空游”的感受。他跟很多青少年分享了太空无法像地球一样可以听到各种声音,他在神舟五号只听到了“神秘的敲击声”。根据声音在真空中无法传播的原因,人类设计了各种隔音玻璃、隔音门窗。例如在广州白云机场附近居住的居民,在机场刚建立的时候都倍感煎熬,因为飞机起飞降落的声音太大,严重影响他们的正常生活,但是后来挨家挨户装上了隔音玻璃或者隔音門窗后,声音的干扰就小了很多。这种隔音玻璃的原理也是根据真空设计。

三、人类应对听不见的声音举措

总的来说,我们听不见一些声音,不仅是因为声音的大小问题或者人类听觉器官问题,还可能是声音的振动频率以及真空的问题。人类是非常聪明的,当因为声音太小听不见的时候,我们发明了扩音器。当因为听觉不好听不到时候,我们发明了助听器。当我们因为在真空中无法听到声音的时候,我们创造了各种声音的媒介。超声波,是一种频率大于20000的声波,由于它的方向性比较强,具有较强的穿透能力,因此在现实中应用于碎石、杀菌消毒,医学上的超声波检测已经是老百姓非常熟悉的技术。而次声波是指频率少于20的声波。人类通过耳朵无法听到孕妇胎儿的一些声音,但是通过相关的超声波技术能够清晰听到。相信随着科学技术快速发展,人类的航天技术会突飞猛进,在不久的将来,我们能够听到来自太空的各种声音,青少年能够有机会与“外星人”进行对话。

总的来说,人类听不见的声音原因有声音的振动频率,声音在真空中无法传播以及声音的响度等。听不见的声音,并不代表人类听觉有问题,而更多时候是一种物理现象。

参考文献:

[1]胡登翔.听不见的声音:次声波[J].现代物理知识,2007.

[2]许坚.听不见的声音:超声波[J].学生之友(初中版),2002.

[3]陈亚秋.孩子耳朵响、听不见声音如何处理才好[J].启蒙(3-7岁),2014.

[4]贺方.别假装听不见哥的声音[J].理论导报,2011.

[5]梁文道.人人都在说话,却听不见别人的声音[J].学习博览,2013.

作者简介:杨润(2001—),女,湖南省洞口县第一中学469班,高二学生。endprint

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