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形相同。
这种声音的镜子不但有平面的，还有曲面的。凹面的声音的镜子作用
跟反射镜一样，会把“声线”聚集在它的焦点上。①
你只要找两只盘子来，就可以做一个有趣的实验。请把一只盘子放在
桌子上，把你的怀表用手拿在离这只盘底几厘米高的地方，拿另外一只盘
子侧放在头旁边耳朵附近，象图143。假如表、耳朵和盘子的位置都选得
正确（在几次试验以后就会成功），你会听到表的滴答声仿佛是从头旁边
的盘子上发出的一样。假如你把眼睛闭起来，这个错觉就会更加厉害，那
时候就真会不可能单凭听觉来判断，你的表究竟拿在哪一只手里——拿在
左手还是右手里。中世纪城堡的建筑师时常造出一些声音上的怪事，他们
把半身人像安放在声音的凹面镜的焦点上，或者放在巧妙地隐藏在墙壁里
的传声管的一端。附图144 是从十六世纪一本古书上复制出来的，那儿可
以看到上面所说的那些异想天开的装置：拱形的天花板把经过传声管从外
面送进来的声音送到石膏像的嘴上；暗装在建筑物里的很大传声筒把院子
里的各种声音送到大厅里的半身人像旁边，等等。走进这种房间里的客
人，会觉得云母石的半身像好象会说话唱歌一般。
剧院大厅里的声音
时常到各种剧院和音乐厅去的人，一定都清楚地知道：有些大厅里，
演员的言语和音乐的声音可以在很远的地方听得明了清楚，但是在有一些
大厅里，虽然坐在前排，也听得不大清楚。这现象的原因，在一部讲声波
和它的应用的书里有很好的说明：
在建筑物里发生的随便什么声音，会在声源发声完毕以后继续传一个
相当长的时间；它在多次反射作用下，绕着整个建筑物传了好几次，——
但是在这同时，别的声音又接着发了出来，使听的人时常不可能把各个声
音一个一个辨别清楚。例如假定一个声音要继续存在3 秒钟，又假定讲话
的人每秒发出3 个音节，那么那相当于9 个音节的声波就会一起在房间里
行进，因此产生了一团糟的噪音，使得听众没法听懂讲话人要讲的意思。
在这种情形，讲话的人只好一个字一个字分得非常清楚地讲下去，而
且不要用太大的声音。但是一般的情形恰恰相反，讲话的人在这种情形往
往更提高了声音，这样就只会把噪音更加增强了。
还在不久以前，能够建筑出合于声学要求的剧院，是认为侥幸的事情
的。现在呢，人们已经找到方法去消灭这种扰乱声音的现象（这现象叫做
交混回响）。这本书不打算详细谈这个问题，因为这只有建筑师才感觉兴
趣。我们只指出一点，就是，消灭交混回响现象的方法，主要是建造能够
吸收剩余声音的墙壁。吸收声音最好的是打开的窗子（就象孔吸收光最好
一样）；人们甚至把一平方米的打开的窗子采用来做吸收声音的计量单
位。坐在剧院里的观众也很能够吸收声音，虽然他们的吸收能力要比打开
的窗子小一半：一个人吸收的声音相当于半米打开的窗子。一位物理学家
说过，“观众吸收讲演人的演词，所谓‘吸收’可以照这个词的表面意义
讲”，如果他这句话说得不错，那么，空虚的大厅对讲演的人是不利的，
这句话也就可以照它的表面意义来讲。
反过来说，假如声音的吸收太强了，这也会使声音听不清楚的。第一，
过度的吸收会把声音减弱，第二，会把交混回响的作用减少得太多，使得
听起来声音仿佛断断续续，给人一种枯燥的感觉。因此，我们固然应该避
免过度的交混回响，但是太短的交混回响也不好。那么交混回响究竟要有
怎样的程度才合适，这对于各种大厅是不一样的，应该在设计每座大厅的
时候来决定。
剧院里还有一个东西，从物理观点上看是很有趣的，这东西就是在台
前提词用的台词厢。你可曾注意所有剧院的台词厢都是同一形状的吗？这
原因是，台词厢的本身等于一种声学仪器。台词厢的拱壁等于一个声音的
凹面镜，它起着两种作用：阻止提词的人发出的声波传播到观众方面去，
还把这些声波反射到舞台上。
从海底来的回声
人们有很长的一段时间，没有从回声身上得到一点好处，后来才想出
一个方法，利用它来测量海洋的深度。这件发明是偶然得到的。1912 年，
一只很大的邮船“泰坦尼克”号跟冰山相撞沉没了，几乎全部乘客遭了难。
为了保证航行的安全，人们想在浓雾里或者夜里行船的时候，利用回声来
发现前进路上有没有冰山。这个方法实际上并没有成功，但是引出了另外
一个想法：利用声音从海底的反射来测量海洋的深度。这个想法已经得到
了成功。
图145 是这种装置的简图。在船的一侧的底舱里靠近船底的地方有一
个弹药包，在燃烧的时候发生激烈的声音。这声波穿过水层到了海底，反
射以后的回声折回到水面上来，由装在舱底的灵敏的仪器接受下来。一只
准确的时计量出了发出声音和回声到达相隔的时间。我们已经知道了声音
在水里的速度，就很容易算出反射面的距离，换句话说，就是测出了海洋
的深度。
这种测量海洋深度的装置叫做回声测深器，在测量海洋深度的工作上
起着极大的作用。应用从前的测深器，只能在船只不动的时候测量，而且
要花许多时间。那系测锤的绳要从它缠绕着的轮盘垂下去，而且垂下得相
当慢（每分钟约150 米）；把它从海底提出也是这么慢。因此，要测量3
公里的深度，用这个方法就得花3 刻钟。如果采用回声测深器，那同样的
测深工作只要几秒钟就完事了，而且测量的时候轮船仍旧可以照旧行驶，
所得到的结果也比用测锤的方法可靠得多，精确得多。最新的测深工作所
得到的误差不超过四分之一米（这时候时间的测量要精确到误差不超过
3000 分之一秒）。
如果说深海的深度的精确测量对于海洋学有重大意义，那么，在浅水
的地方进行又快又精确可靠的测探工作，是对于航海有真正的帮助的，这
可以保证航行安全：由于回声测深器的帮助，使得船只能够大胆而且很快
地向岸靠近。
在现代的回声测深器里，已经不是用一般的声音，而是用非常强的“超
声波”，是人的耳朵听不到的声音，它的频率大约每秒几百万次。这样的
声音是从放在很快交变的电场里的石英片（压电石英）振动产生的。
昆虫的嗡嗡声
为什么昆虫在飞的时候时常会发出嗡嗡声来呢？它们大多数是没有
发出这个声音的特殊器官的；这个嗡嗡声是只有在昆虫飞行的时候才听得
到，原因是昆虫飞行的时候，每秒钟都要振动它的小翅膀几百次。振动着
的翅膀事实上就是振动着的膜片，而我们知道，所有振动得足够频繁的膜
片（每秒钟振动数超过16 次的），都会产生出一定高低的音调来。
现在你可以明白，人们是用什么方法知道各种昆虫飞行时候翅膀振动
的次数的。这件事情很简单，只要从听觉上判定昆虫发出嗡嗡声的音调高
低就行了，——因为每一种音调都是跟一定的振动频率相当的。在“时间
放大镜”（见第一章）的帮助之下，人们确定了各种昆虫的翅膀振动次数
是几乎不变的；昆虫要调节它们的飞行，只是改变翅膀振动的大小——就
是“振幅”——和翅膀的倾斜度；只在受到天冷的影响的时候才增加每秒
钟振动翅膀的次数。正是因为这个缘故，昆虫在飞行的时候发出的音调总
是不变的。。
人们已经测定了，譬如说，苍蝇（飞的时候发出F 调音）每秒钟振动
翅膀352 次。山蜂每秒钟振动翅膀220 次。蜜蜂在空着身子飞的时候发出
A 调音，每秒钟振动翅膀440 次，如果带着蜜飞行，只振动330 次（B 调）。
甲虫飞行时候发出的音调比较低，两翅振动得比较慢。相反的，蚊子每秒
钟要振动翅膀500－600 次。为了使大家对于上面这一些数目有比较进一
步的了解，让我来告诉你一个数目：飞机的螺旋桨，平均每秒钟只转25
转。
听觉上的幻象
如果我们由于一个什么原因，认为一个轻微的声音不是从近处，而是
从很远的地方传来的，那么，这个声音听起来就好象响得多。我们时常可
以碰到这种听觉上的幻象，只是不大注意罢了。
下面这个很有趣的例子，就是一位美国科学家威廉·詹姆士在他著的
《心理学》中所描述的：
有一天深夜，我正静坐着看书，突然，从房子前面传来一阵可怕的响
声，接着，响声停止了，一会儿又响起来。我跑到客厅去，想细听一下这
个声音，但是没有再听到。我刚回到房里坐下，把书拿起来，那个可怕的
声音又强烈地响起来了，就象风暴或者泛滥的河水快要到来一样。这个响
声从四面八方传来。我被弄得极度不安，再次走到客厅去，那声响又没有
了。
当我重新回到房里的时候，突然发现，这个声音原来是一只睡在地板
上的小狗打鼾时候发出来的！。。
这里有趣的是，一找到响声的真正原因，不管怎么努力，原来的幻觉
就再也不会重现了。
读者可能也会从自己日常生活中回想起同样的例子来。我就不止一次
地碰到过这种情形。
蟋蟀在哪里叫？
一个发出声音的物体在哪里，我们时常容易弄错的，不是它的距离，
而是它的方向。
我们的耳朵能够很好地辨别枪声是从左边发出的还是从右边发出
的。但是假如这声源是在我们的正前方或
者正后方，我们的耳朵就时常没有能力辨明声源的位置：正前方放出
的枪声，听起来时常象是在后面发出的一样。
在这种情形，我们只能够根据声音的强度辨别枪声的远近。
下面是能够使我们学到许多东西的一个实验。叫随便哪一位包起眼睛
坐在房间中央，请他安静地坐着不动，也不要把头转动。然后，你拿两枚
硬币敲响起来，你所站的位置要总是在他的正前方或者正后方。现在请他
说出敲响硬币的地方。他的答案会奇怪得简直叫你不相信：声音发生在房
间的这一角，他却会指出完全相反的一点！
假如你不是站在他的正前方或者正后方，那么错误就不会这么严重。
这是很容易了解的：现在他离得比较近的那只耳朵已经可以比较先听到这
个声音，而且听到的声音也比较大，因此他能够判定声音是从哪里发出
的。
这个实验同时说明了为什么在草丛里很难找到蟋蟀的原因。蟋蟀的响
亮声音从离你两步远的右边草丛里发出。你往那边看去，但是，什么也没
有看到，而声音却已经变成从左边传来了。你把头转到那边去，——但是
声音又从第三个地点传来了。你的头向声音的方向转得越快，那位看不到
的音乐家好象也跳得越机敏。事实上，这只蟋蟀却始终是在同一个地方；
它的捉摸不到的“跳跃”，不过是你想象的结果，是听觉欺骗的结果罢了。
你的错误就在于当你扭转头部的时候，恰好使蟋蟀的位置在你头部的正前
方或者正后方。这时候，我们已经知道，就很容易弄错声音的方向：蟋