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淋浴间里的演唱会

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明天就是学校的合唱比赛,马丁的班级将献唱《新年好》。为了取得好成绩,放学前,老师特意叮嘱大家回家多多练习。可是这件事情早被马丁抛在了脑后,直到睡觉前淋浴时,他才想起来。于是,马丁决定边淋浴边练习唱歌。他打开花洒,拿起一个像麦克风一样的洗发水瓶子,唱了起来。
“新年好呀!新年好呀!祝福大家新年好!”马丁认真地练习着,“我们唱歌,我们跳舞,祝福大家新年好!”奇怪,马丁觉得自己唱得比平时好听,特别是声音洪亮了许多。这到底是为什么呢?
科学证明,洗澡时唱歌确实听起来更好。
想一想,在不同的地方唱歌,是不是感受也不同。比如在操场上,即使我们很大声地唱,听到的声音也会很显得很单薄,没什么力量。但是如果在山谷里,就算是小声哼哼,也会听到比较大的声音,这也就是所谓的“空谷传音”。
我们知道,声波是声音的传播形式。当我们唱歌时,声带震动,扰动空气,产生声波,声波向外传播。但是,我们听到的却不只有直接通过空气传到我们耳中的声波,还有被反射回来的声波,所以我们听到的其实是种混合音效。那么,什么是声波反射呢?它其实就是回声,在传播过程中,声波遇到障碍物会被吸收或反射,如果发生反射就会产生回声。
在浴室里,可以反射声波的东西太多了,瓷砖、墙壁、天花板,还有花洒喷出的水珠……声波在这些东西之间来回反射,而不会像在开放的空间中那样迅速逃走。随着更多的声波撞到障碍物反射回耳朵,我们很难分清回声与原声,只会听见声音变得更响,这种情况叫做“混响”。
因为浴室是一个相对狭小的空间,所以混响度会相对较高。另外,如果你在一个山洞里,回声会从山洞的墙壁上传来,而这些墙壁通常都很远。可是淋浴房的墙壁都很近,所以你会同时听到很多回声。更大的音量代表了更有力的声音,这就是为什么马丁的歌声会变得更洪亮。
不过,声波每反射一次都要被障碍物吸收一些。当停止发声后,声波还会在淋浴间里经过多次反射和吸收,最后才慢慢消失。比如,音乐厅或者各大剧院的墙就是凹凸不平的,这就是为了增加声波的反射次数从而吸收声波。但卫生间的瓷砖是坚硬光滑的,几乎不会吸收声波,而会反弹回去,再加上空间相对狭小,就会制造出强大而响亮的音效。所以,马丁的歌声听起来会更浑厚。
“新年好呀!新年好呀!祝福大家新年好!我们唱歌,我们跳舞,祝福大家新年好!”马丁正陶醉在自己的歌声中。这时,门外的传来了妈妈的声音,“马丁!怎么洗了这么久啊?不要浪费水了!”马丁这才回过神来,刚才就像开了一场私人演唱会,虽然马丁自己也是唯一的听众,但他已经对明天的合唱比赛充满了信心。
参考资料:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E9%9F%BF
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A3%B0%E6%B3%A2
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%81%B2%E6%B3%A2%E9%98%BB%E6%8A%97
作者:董依明
审稿:张轩中(中国科普作家协会会员,中国物理学会会员)