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为什么把海螺壳放在耳边能听到“大海的声音”?


时间:[2015-12-16]   作者:[周继峰整理]   点击率:[5484]次

科技闻道:为什么把海螺壳放在耳边能听到“大海的声音”?| 科技百科

2015-12-04 科普中国

(文章来源“科普中国-科学原理一点通”,作者:蔺亚丁,由中国科协与新华网联合主办)
想必大家在儿时都有一个梦想,那就是亲眼看看波澜壮阔,碧涛万顷的大海。在阳光明媚的天气里,前往海边,踩着沙滩上柔软的沙子,无拘无束的散步,或坐下来玩堆沙子的游戏。玩耍的累了,就坐在沙滩上,四仰八叉地发呆,看看天空和海鸟,真是惬意至极。待到黄昏来临,和大海依依不舍地相别时,我们一定会带些纪念品回去,睹物思景,回忆这段美好的时光。

这些纪念品中,最好看的就要数那些五彩斑斓的贝壳和海螺了。带回家后,我们不光可以欣赏它们迷人的色彩,还能将其放到耳边,听见好似“大海的声音”,使我们的记忆变得更加立体。这种声音究竟是从哪里出现的呢?莫非海螺中真的藏着“涛声”?略显遗憾的是,答案并不是如此,这种声音其实来自我们当时身处的环境音——一种白噪音。
当然,有些人并不这么认为。他们认为,这种“涛声”即使不是海螺自带的,那也是因为我们的血液流过耳朵而发出的声音,是物理学中的共振原理所导致的。共振,即是说海螺外的介质的振动频率与海螺内产生的振动频率相互作用,将声音放大了。所以我们将海螺放到耳朵上时,实际上是听到了声音增强后的血流声。
如果这是真的,那么血液流动的速度越快,声音应该相应的加强才对。但有人做过实验,运动之后,也就是让血液流速加快之后,去听海螺,“涛声”并没有跟平时听到的有不同之处。所以这种说法是不成立的。
还有一些人认为,海螺里的“涛声”是空气在其中捣乱发出的声音。因为空气在海螺涡轮状的狭小空间中流动时,会使海螺本身产生微小的震动,从而导致“涛声”的出现。如果按照这种说法,那么有空气的地方,海螺就会有“涛声”。但有人尝试着在有空气又隔音的环境中用耳朵听海螺,却发现“涛声”变小了。
其实,上边的两种说法都有对的部分,但并不全对。“涛声”是因为共振,但和血液流动无关;空气会让海螺振动,却和自身的流动无关。真正起作用的,就是环境背景中的白噪音。

那么什么是白噪音呢?平时我们怎么没有发现它的存在呢?实际上,白噪音自我们出生起就伴随着我们而存在了,但因为它是低频且均匀的声音信号,人耳一般会忽略这种声音。如呼吸、清风、细雨、鸟鸣、电子设备的转动,以及远方的鸣笛等等事物发出的声音,它们混合在一起,就产生了包围我们的白噪音。
所以,当我们将海螺口对着耳朵时,白噪音会被收拢到一个相对密闭的环境中,在海螺中不断反射,产生共鸣,这就是我们听见的“大海的声音”。不同的海螺还会产生略有差别的声音,甚至我们用空杯子遮住或徒手轻轻的捂住耳朵都会产生这种“涛声”。而且,外界环境的声音越大,海螺中的“涛声”也就越大。大家不妨用双手做一做这个实验,根据手和耳朵的距离大小,以及手的形状,声音还会变得有所不同。

 
 
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