一、声音的巨大魔力
声音是从哪来的呢?答案是振动。物体的振动会产生声波，而这个正在振动的物体就叫做声源。
人类的声音也是通过振动产生的。我们拥有一个叫做声带的器官，当它振动的时候，声音就会从我们嘴里发出来了。声带就是我们的声源，当我们说话或唱歌的时候，声带就会产生振动，所以我们可以发出声音。
各种声源所发出的声音都是不同的，因为声源不同，振动的频率也不同，发出的声音自然就不相同。
我们可以听见声音，是因为我们拥有健康的听觉器官。也就是说，没有听觉器官的物体是听不见声音的。但是由于听觉器官的功能不同，所以我们所能听到的声音范围也是不同的。比如说我们人类可以听到频率在20～20000赫兹的声波，称为可听声波，低于20赫兹的声波称为次声波，而高于20000赫兹的声波称为超声波。虽然次声波和超声波我们都听不到，但是有些动物却能听得到。所以说动物通常可以及时发现一些我们人类无法察觉的特殊现象，如地震、台风等。
那么是不是在听觉范围以内的声音，我们就一定可以听到呢?这个也不一定。因为声波发出以后，还必须得传播出去，我们才能听得到。那么声音的传播靠什么呢?靠的是介质。所有能传播声音的物质都可以叫做介质。水、空气、钢铁等物质都可以传播声音。而且不同的介质，传播声音的速度也不同。也就是说，同一种声音，在不同的介质中传播，你能听到的时间就不同。比如说在钢铁中会快一些，而在空气中则会慢一些。但是如果在真空中，声音就是不能传播的。所以说，即使物体所发出的声音在我们的听觉范围内，在真空中我们也是听不到的。
声音可以柔和也可以高亢，音调可高可低，这主要是由声音的能量和频率决定的。大且高的能量波使耳膜振动幅度变大，人就会感到很响的声音，反之低能量波使耳膜振动的幅度变小，人会听到较轻微的声音。声音的音调是由发声体的振动频率(振动频率是指发声体每秒钟的振动次数)决定的。频率越大，音调越高。每一秒内波的振动次数叫做频率，量度单位是赫兹(Hz)。
人们用分贝来测量声音的相对响度。0分贝大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小值。人耳对响度差别能察觉的范围，大约包括以最微弱的可闻声为1而开始的标度上的130分贝。
二、音乐与古希腊神话
下面，让我们先回到2500年前，回到爱琴海边的古希腊。当时，灿烂的古希腊文明正处在它的黄金时代。
古希腊人天性爱好艺术，有着爱琴海般的浪漫情怀。他们认为，音乐是缪斯女神们最美妙的艺术。在古希腊人的社会生活中，音乐占有极为重要的地位，从敬拜神灵、城邦赛事、公众集会到私人聚会学习，古希腊人都离不开音乐。现在从残存的古希腊浮雕、石像、壁画和容器上，我们还能一窥当时的情景。
在古希腊，流传着许多关于音乐的美丽传说。河神之子俄尔甫斯的歌声能使树枝弯腰，百兽俯首，顽石点头。他的琴声感动了冥河上的老艄公，得以破例进入冥国；后又打动了冥王的恻隐之心，恩准他领走已故的妻子。底比斯王安菲特律翁的竖琴声如此美妙，以致石头听了之后，居然自行筑成了一座宫殿。
在古希腊人的诸多乐器中，单弦琴和长笛是最为人们所熟悉的。在古希腊神话中，长笛是智慧女神雅典娜发明的。她端坐在河边吹奏，笛子的气流让河水荡起了涟漪。雅典娜蓦然间发觉，自己的倒影在涟漪中扭曲得很难看，不禁羞愤难当，扔掉笛子匆匆离去。半人半羊的森林之神玛息阿见状，捡起笛子狂吹起来，吹得如痴如醉。但他得意忘形，竟用笛子去挑战阿波罗形影不离的七弦琴。比赛结果，玛息阿输了。阿波罗十分震怒，用奥林匹斯山上最严厉的刑法惩罚他，剥了他的皮挂在一棵树上，一有笛声，那张羊皮便闻声颤动。可是牧神潘不服气，又拿笛子找阿波罗比试。这次是巴比伦国王米达斯当裁判，他判定笛声胜于琴声。阿波罗认定这是对神乐大不敬，一怒之下，让米达斯长了一对驴耳朵。
正是在这样浓郁的音乐氛围里，毕达哥拉斯发现了琴弦定律，从此使音乐成为一门建立在数学基础上的艺术科学。
毕达哥拉斯生于萨摩斯岛，其生平充满传奇色彩。他不仅是位杰出的哲学家、数学家、天文学家和教育家，还是位有名的音乐家、琴师和歌手。毕达哥拉斯从小就在当地名诗人门下学诗学唱，还学会了演奏被称为"里拉琴"的小竖琴。后来，他在腓尼基、古埃及、古巴比伦、古希腊各地四处漂泊，直到年过半百之后，才定居在南意大利滨海之城克罗托内，并创建了一个具有浓厚宗教色彩的团体，这就是著名的毕达哥拉斯学派。
毕达哥拉斯一直对竖琴情有独钟。在毕达哥拉斯之前，乐师们完全是凭耳朵给竖琴等弦乐器定音，依靠各人不同的听觉、经验和直觉来调整音调，其中的个体差异性和随意性之大可想而知。如何才能对不同的音调进行准确的测定?毕达哥拉斯苦苦思索着。
有一次，毕达哥拉斯偶然路过一个铁匠铺，听到一阵阵很有节奏的金属敲击声。突然，他那敏锐的耳朵捕捉到其中交织着的不同和声。他拐进了铁匠铺，发现原来是不同重量的铁发出了不同的谐音。
毕达哥拉斯赶紧回到家里，做了这样一个实验。他在墙角上敲了一枚长铁钉，上面等间距地挂了4根相同的金属弦。然后，他把不同重量的铁锤头轮流悬吊在每根弦的末端，使弦受到不同的张力，再相邻两根一组地敲击。结果，他先后听到了悦耳的不同谐音。
毕达哥拉斯又在两侧墙角间拉起一根金属弦，通过在弦上悬挂可滑动的重物来改变弦长，并逐一记下不同弦长对应的不同音调。这个简单的装置，就是后来的"独弦琴"的雏形。
接着，毕达哥拉斯又在钉上绷起第二条平行弦，变成"二弦琴"。他在反复试验后发现：两条琴弦的弦音程之比越简单，和声就越和谐。反过来，当比例太复杂时，如137∶171、23∶29之类，听上去就很刺耳。
就这样，毕达哥拉斯发现了琴弦定律，成功地揭开了阿波罗竖琴中的秘密，奠定了音乐理论的基石。用现代术语表述这一重大发现，便是：在给定张力作用下，一根给定弦的频率与其长度成反比；音程之比越简单，和声越和谐。
著名物理学家乔治·伽莫夫曾这样高度评价毕达哥拉斯的琴弦定律："这一发现大概是物理定律的第一次数学公式表示，完全可以认为是今天所谓理论物理学发展的第一步。"
声音是如何传播的
地震是一种非常可怕的自然灾害，地震发生时会有一个震源，地震波就是以这个震源为中心向四处扩散开来的，就好像是水波一圈一圈地向四周扩散一样。声音的传播和刚才的这个例子有些类似，也是以波的形式在传播，我们把这种波叫做声波。
声源体发生振动会引起四周空气振荡，这种振荡以波的形式传播着，我们把它叫做声波，声波借助各种媒介向四面八方传播。
声音是可听声波的一种特殊情形，比如说，对于人耳的可听声波，当那种阵面波达到人耳位置的时候，人的听觉器官会产生相应的声音感觉。除了空气，水、金属、木头等也都能够传递声波，这些都是声波的良好媒质，但在真空状态中声波就不能传播了。
正弦波是声波中一种最简单的波动形式。优质的音叉振动发出的声音产生的即是正弦声波。正弦声波属于纯音。正弦波是各种复杂声波的基本单元。任何复杂的声波都是由多种正弦波叠加而成的复合波，它们是有别于纯音的复合音。
对于人体来说，外界的声波由耳廓和耳道组成的外耳收集。当声音进人耳朵之后，耳道将普通声音响度提高，使它成为更易理解的语音。与此同时，耳道还充当着耳朵另一个重要部分的"保护者"的角色，这个重要的受保护对象就是鼓膜。鼓膜是一层有弹性的圆形膜，当声波撞击它的时候会产生振动并一直传到中耳。中耳包含了3块很小的骨头，一般情况下，人们称之为锤骨、砧骨和镫骨，医学上叫作听小骨。它们架起了一座从鼓膜到内耳的桥梁。它们将声音提高，加大声音的振动，直到声波通过椭圆窗安全到达内耳。内耳(又称耳蜗)，是一个形状和蜗牛外壳比较相似的螺旋管，管内充满着淋巴液。当声波穿过椭圆窗，液体开始运动，使微小的毛细胞也跟着运动。这些毛细胞依此将振动转换成电脉冲，沿着听神经传送到大脑。
人类很早就懂得用声波学原理来解决物质生产中遇到的问题。在蒙古族的牧区中，经常会出现这样的情况：有些母羊生下小羊后，由于一些特殊的原因，无力哺养自己的羊羔。为了不让这些小羊夭折，就必须找到另外一只母羊来代替它哺育羊羔。可是，母羊除了自己亲生的小羊以外，是拒绝给别的小羊喂奶的。每当这种情况发生的时候，牧民就抱着小羊蹲坐在母羊的身旁，一遍又一遍地吟唱着祖辈流传下来的《认奶歌》，不久后，令人不可思议的奇迹就出现了。刚才对小羊极为排斥的母羊慢慢地走到了小羊的面前，并且用舌头轻轻地舔着小羊的头，而这个时候的小羊也不再害怕了，而是轻快地蹦出牧民的怀抱，跑到羊妈妈身旁跪下来吃奶，从此以后，它们就像亲生母子一般相依为命地生活了。这种情况听起来似乎非常神奇，但实际上也是有道理可讲的。在平稳和谐的音乐节奏和真挚舒缓的歌声中，母羊的感情被完全激发起来，所以，发生了拒绝喂奶到主动喂奶的自然变化；相反，如果换成起伏不定光怪陆离的现代舞曲，就不会达到这种效果，甚至可能出现相反的结果。这主要就是由于声波的不同从而对生物体产生了完全不同的刺激、引导和暗示。
在现代科学中，科学家们根据声波学原理解释了很多现象，也解决了很多困扰人们的问题。相信在以后的科学发展中，声波学还将继续帮助人类去探索未知的世界。
耳朵听不到的也叫声音吗
虽然都是"听觉正常"的人，但各人的"听域"是有差别的。有人"听不到"高音的蟋蟀鸣叫声，甚至有人"听不到"麻雀叫声。有的人年轻时听得到的高音，到老年变得听不到了。当然，听不到并不是这些声音不存在。但是，一般来说，低于十六次每秒的振动和高于两千二百次每秒的振动，都会听不到。这就是一般的"听域"。通常把高于两干二百次每秒的声音称为超声波，意思是频率超过能听到的"声音"的声波。
一般人听不到超声波，可是有的动物恰能听到，如狗能听到三千八百次每秒的超声高音，人是无论如何听不到的。蚊虫的振翅声约在一千次每秒，所以大多数人都能听到。而有的昆虫振翅高达两千五百次每秒，人听不到，可是捕食它们的动物听得到，而且就靠"循声"捕食。有一些人的耳朵特别"尖"，不仅对风吹草动的轻微响动感受灵敏，而且"听域"宽，一般人听不到的超声高音和超声低音，他可以听到，属于少数"奇人"。看来，除了疾病、衰老外，听得到、听不到还是很有"个性"的，也就是各人的"听域"是不同的。
音乐家不一定"听域"宽，但他们对不同频率的声音，分辨能力很高。这是不同的概念。
暖水瓶为什么会唱歌
灌暖水瓶的时候，热气腾腾，很难看清水是否灌满，但是几乎每个人都听得出来，水是不是灌满了。
刚一开始水瓶是空的，水撞击瓶底发出低沉的咚咚声，随着水位的升高，声音变得尖细起来。因此，通过听声音的变化，就可以准确地知道暖水瓶是不是灌满了。
但这是为什么呢?为了探本求源，让我们先寻找一下这个声音是怎么发出来的。用一只铅笔轻轻地敲一下玻璃瓶胆，瓶胆发出的声音和灌水时听到的完全不一样。看来，那声音不是玻璃瓶胆发出来的。
瓶胆里还有什么?有空气和水。似乎也不像流水发出的哗啦哗啦的声音，"嫌疑犯"就是瓶子里的空气。别看空气看不见摸不着，但是空气是我们这世界中声音的主要发生和传播者。请你来做一个吹瓶子的小实验来了解一下空气发声的规律：找一个干净的空酒瓶，把它放在嘴边，用嘴唇轻轻地贴着瓶口，平着吹气，让空气既能进去又能出来，瓶子就会发出呜呜的低鸣。为了找出规律，可以往瓶子里加一些水，加的水越多，吹瓶子时发出的音调越高。这说明空气振动时发出音调的高低和瓶子里面空气柱的长短有关。酒瓶子空的时候，空气柱最长，发声低沉，加入水，空气柱变短，音调也就升高了。
利用这个知识，你便能够解释灌暖水瓶时听到的声音了。水灌进暖瓶里，扰动了空气，使空气振动，随着水位的增加，上方的空气柱变短，所以音调变高。现在，我们进一步把这个道理推广开来，便可知道，这也是许多管乐器发声的原理。
笛子是用一根竹管做成的，在侧面开了许多孔。吹笛子的时候，用手指堵住不同的侧孔，就能改变音调。堵住侧孔的作用，就是在控制笛子内空气柱的长度。笛子管内空气柱的长度是从吹口处到第一个被打开的侧孔计算的。如果用手指把侧孔全部堵上，空气柱最长，音调最低，把最靠吹门的一个侧孔打开，空气柱最短，这时候音调最高。你再想想，单簧管、双簧管等管乐器，不也是用这个道理吗!
笛子的声音高亢、明快，而箫管的声音却低沉悲凉。也许你认为箫是竖吹，而笛子是横吹所造成的。其实竖吹、横吹是没有什么关系的，关键是箫比笛子长得多。乐器短小，里面的空气柱也跟着短，自然发声音调高。听交响乐的时候，如果你注意观察，会发现乐队的管乐器大小相差很多，一般管乐器的个头越大，发出的声音越低。管弦乐队中的铜号是很有趣的，为了加长号管内空气柱的长度，号的管道只好盘卷起来，有的卷一圈，还有卷许多圈的。有的号管还能伸长或缩短。
原始的号很长，西藏喇嘛寺举行庆典的时候，吹的法号有十几米长，发出的声音很低沉。如今把号管卷起来，是一个聪明的发明。
有趣的是，中国古代学者曾经利用空气柱的长度和体积来统一全国的度量衡。他们选择十二个音律管中的第一根，即黄钟律管，作为度量衡的标准。把它的长度定为九寸，用它作为全国度量衡的基准。各地方都保存着由中央统一翻造的黄钟律管，好随时对照。
怎样才能知道地方上的黄钟律管和中央的一样呢?最公正的法官是声音。中央派出的度量衡官员，只须吹响他带去的标准的黄钟律管，如果放在附近的地方上的黄钟律管也跟着发声，就说明它们是一模一样的，这种现象叫做共鸣。如果地方上的黄钟律管标准不一样，或者哪怕有一点伤痕，共鸣现象就会消失或者大大削弱，官员马上就可以查出来这个度量衡器具不符合要求，真是巧妙极了。
声音怎么来计量
我们都知道，在国际单位制中，物体的质量是用"千克"来计量的，力的大小是用"牛"来计量的，那么声音的计量单位是什么呢?在这一节中，我们就来共同了解一下声音的计量单位，看看响度究竟是怎么回事。
声音的强弱叫作响度。响度也就是声音响亮的程度，是感觉判断的声音强弱，根据它可以将声音排成由轻到响的序列。
响度的大小与声音的振幅有关，但决定因素在于声强。
声传播时也伴随着能量的传播，单位时间内通过的垂直于声波传播方向的单位面积的能量叫做声强，它的单位定义为瓦／米2。响度由气压迅速变化的振幅大小决定，但人耳对强度的主观感觉与客观的实际强度其实是不一致的。比如，对于50赫兹的声音，其声强为5×10-6瓦／米2就能够听到，可是对于2000赫兹的声音，需2×10-12瓦／米2才能听到，虽然它们的声强差2.5×106倍，但这两个声音的响度听起来感觉基本相同。因此对于同一频率的声音，响度与声强并不是呈线性关系：响度增大为2倍，声强需增大到10倍；响度增大为3倍，声强却需要增大到100倍。
人们把对于强弱的主观感觉称为响度，这是根据1000Hz的声音在不同强度下的声压比值，取其常用对数值的十分之一而定的，其计量单位为分贝(dB)。取对数值的原因是强度与响度的增加是真数与对数的关系，而不是我们通常所理解的正比关系。比如说，声音强度大到十倍时，听起来才响了一级(10dB)；强度大到百倍时，听起来才响了两级(20dB)。对于1000Hz的声音信号，人耳可以感觉到的最低声压是2×10-5Pa，把这一声压级定为0dB，人耳听觉的动态范围为0～130dB，当声压超过130dB时人耳将无法忍受。
人对强度相等、频率不同的声音感觉是不同的；声压级越低，人的听觉频率范围越小；声压级越高，人的听觉频率特性越平直。不论声压高低，人耳对3kHz～5kHz频率的声音是最为敏感的。人耳的听觉频率为20Hz~20kHz，这个频带叫音频或声频。因此，频率f<16~20Hz以及f>18~20kHz的声音，不论声级多高，人的耳朵都是听不到的。大多数人对信号声级突变3dB以下时是感觉不出来的，所以对音响系统常以3dB作为允许的频率响应曲线变化范围。
人耳对声音的感觉，不单单和声压有关，而且还和频率有关。比如说，同是百分贝声压级噪声的空压机与电锯，电锯声听起来要响得多。这是因为，声压级相同，频率不同的声音，听起来响亮程度也不同。按人耳对声音的感觉特性，依据声压和频率定出人对声音的主观音响感觉量，称为响度级，单位为方。
说起响度，自然就会想到声音，鸟鸣对于人类来说无疑是最悦耳的声音之一。有这样一个有意思的现象，鸟类中有些鸟除了有自己特定的鸣声外，还喜欢学其他鸟的鸣啭，科学家们把这种现象称做效鸣。小嘲鸫就是这些喜欢效鸣的鸟类的佼佼者，英国人甚至把它叫做mockingbird，即为模仿鸟。它非常善于把其他鸟的鸣叫加到自己的鸣啭中，甚至可以达到以假乱真的地步。椋鸟是自然界中较为出色的效鸣能手，它们有时还能模仿小嘲鸫的声音。一只椋鸟学会了足球裁判的哨声，而另一只椋鸟竟然在第二次世界大战中学会了德国V-1火箭飞行时的呼啸声。鹩哥也是椋鸟的一种，令人不可思议的是，它甚至还会模仿人类语言，唱京剧《苏三起解》。鹦鹉学舌更是古已有之，《红楼梦》中就曾描述过鹦鹉学林黛玉吟《葬花词》。为什么这些鸟类喜欢效鸣呢?这对我们来说是难以理解的，但现在大家普遍认为，效鸣是这些鸟类为丰富它们的鸣啭所能采取的最有力最简单的方法。那么，为什么鸟类要千方百计地使它们的鸣啭复杂化呢?这个问题至今仍没有合理的解释，需要科学家们进一步的探索和发现。
捕捉声音的"指纹"
日本名古屋有一个专门绑架女大学生的罪犯。当他通过电话向受害人的家属进行勒索时，警察录下了他的声音。在计算机中存有这个罪犯的声音，因为他是一个有前科的罪犯。通过声纹的对比确定了罪犯的身份，立即将他逮捕。
在通电话时，当把受话器拿起，大多数人在对方自报姓名前，就识别出对方了。如果是不认识的人给你来的电话，你也能判断对方是男是女、年龄多大等等，并且听对方谈话时，还能察觉到对方的情绪。
这是由于每一个人说话都有自己的特点。人的发音器官可以用提琴来比拟。提琴有琴弦，还有琴箱的共鸣器。人的声带类似琴弦，人体内有许多空腔，例如喉腔、咽腔、口腔、鼻腔、鼻窦腔、颅腔和胸腔等，几乎每一个空腔都参与共鸣。
声音的放大是靠共鸣，当然主要的共鸣器是喉咙和口腔。在气流刺激声带振动的同时，其他的空腔也在做程度不同的振动，它们就像提琴的音箱，不仅把声音放大了，而且使声音既有特色又丰富多彩。男子发音较低(约500赫兹)，孩子和女子较高(约3000赫兹)。这些特色主要取决于这些共鸣器的形状和大小。
人声共鸣区的发现，首先是英国科学家佩哲特60多年前发现的，现在声音分析技术的发展，可以用频谱图来表示共鸣区。借助电子计算机对这样的声谱进行仔细分析，著名的女高音歌唱家的声谱里能清晰见到强力的女声共鸣区。这是她们歌喉动人的奥秘。
世界上有几十亿人，每一个人的说话声音都彼此不同。说话声音也像指纹一样，是每一个人独有的标志，因此语音也常作为认定罪犯的重要证据之一。在鉴别语音时，先对声音的振动情况加以分析，看一看它的组成，再把组成声音的基本振动情况编成数字，这些数字不仅能标志出每一个人的说话特征，还能依据数字提供的振动情况，再把语音合成出来。这就是现代的语音分析和语音合成技术。
自动描绘声纹的机器是1945年美国贝尔研究所的波茨塔博士发明的，叫声谱仪，用声谱仪描绘的图形叫做声谱图。
声谱仪的显示方法，有"浓淡显示"和"等高线显示"两种。它们都是以横轴为时间、纵轴为频率显示波谱变化的。在表示浓淡时把波谱的大小用浓淡来显示。在用等高线显示时，就像地图的等高线一样。在表示相同波谱的大小的地方用线连接起来，相同大小的部分颜色深浅度相同。"声纹"的名称就是来自这种等高线显示图，贝尔研究所的波茨塔博士注意到它很像指纹，所以取名为"声纹"。
研究声纹并不只是用来侦察罪犯，还可以实现以声音为钥匙来提供有用的服务。就像《一千零一夜》故事里讲的阿里巴巴口喊"芝麻，开门!"就打开了宝库大门那样，不仅在家庭，而且在电子计算机室和存有重要机密情报的地方，都能够防止非指定人员入内。在采用电话购买东西时(从预付金中自动划账的方式)，如果通过声音就能判断购物者是不是他本人，那么就不必担心信用卡落在他人手中，甚至连用信用卡都成为多余的了。
目前，电子计算机的声音输入发展很快，不久的将来键盘将变得多余，去掉键盘的计算机体积将大大缩小，屏幕像眼镜一样，计算机可以像衣服一样穿在身上了。
次声波杀人之谜
1890年，一艘名叫"马尔波罗号"的帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了、20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是，船上的东西都原封未动，完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些已死多年的船员，也都"各在其位"，保持着当年在岗时的"姿势"；1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，遭遇了一场风暴，风暴过后，全船海员英明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口廊里，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸……
这些船员们是怎么死的?是死于天火或雷击吗?不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下吗?不是！遇难者遗骸上看不到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水。是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象。显然，谋杀或者自杀之说已不成立。那么，是以疾病一类的心脑血管突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮!
案情的确蹊跷、迷离而莫测!
经过反复调查，研究人员终于弄清了制造上述惨案的"凶手"，原来它是一种不为人熟知的次声波。次声波是一种每秒钟振动数很少、人耳听不到的声波。次声波频率很低，一般均在20兆赫以下，波长却很长，传播距离也很远，它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如，频率低于1赫的次声波可以传到几千以至上万千米以外的地方。1960年，南美洲的智利发生大地震，地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落！1961年，苏联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失!
次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊、吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤。次声波对心脏影响最为严重，最终可导致死亡。
那么为什么次声波能置人于死地呢?原来，人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01～20赫)，倘若外来的次声频率与身体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的"共振"，从而使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的发生在马六甲海峡那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰遇海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波。次声波使人的心脏及其他内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。次声波虽然无形，但它却时刻在产生并威胁着人类的安全。在自然界，例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波。
由于次声波具有极强的穿透力，因此，国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起"次声定位站"，监测着海潮的洋面。一旦船只或飞机失事，就可以迅速测定方位，进行救助。
近年来，一些国家利用次声能够"杀人"这一特性，致力次声武器-次声炸弹的研制。尽管眼下尚处于研制阶段，但科学家们都预言：只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几千米的地面上，所有的人都将被杀死。次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板。人即使躲到防空洞或钻进坦克的"肚子"里，也还是一样地难逃厄运。次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多。
关于"腹语"的奇闻
让我们如此惊奇的"腹语术"实际上是基于听觉的几个特性，我们下面就要谈到它。
甘普松教授写道：
如果一个人在房脊上走，他说话的声音传到房子里就像是说悄悄话一样。他越走向房顶的边缘，声音就越来越小。如果我们坐在屋子的某个房间里，我们的耳朵没有办法告诉自己声音的相对方向和说话人与我们的距离。但是我们会根据声音的变化判断出来说话者是在远离我们。如果这个声音对我们说："说话者是在房顶上移动"，我们很容易就会相信他的话。而假如这时外面有一个人开始跟这个人对话，并得到了合情合理的回答，我们关于这个对话的存在的错觉自然就会出现。
腹语者就是就是利用了这种现象表演的。当轮到类似在房顶的这样一个人说话的时候，腹语者开始小声嘟嚷；而当轮到他自己说话的时候，他就大声而又清楚地说，以便凸现是在跟某个人对话。他问话的内容和假想的那个对话者的回答都会加强我们的错觉。这个骗术的要害就在于想象中的在外面的这个人的声音事实上是从舞台上的这个人这里传出来的，就是说是从完全相反的方向。
应该指出，"腹语者"这个称呼实际上不太恰当。腹语者不应该让观众发现轮到假想的那个对话者说话时是他自己在说。为达到这个目的，他还有很多小伎俩。比如他可以靠各种手势的帮助分散观众的注意力。他可以把身子倾向一侧，把手罩在耳朵上，好像在听谁说话一般。他还要极力地挡住自己的嘴唇；要是实在没法把脸挡住，就要极力做一些好像不得不动嘴唇的事。他就是这样发出那些含混的、轻微的声音的。嘴唇的运动被掩盖得很好，以至于有些人以为演员的声音是从身体内部的某个部位发出来的。所以他们才被称为"腹语者"。
其实，腹语者的"奇闻"只是由于我们没有办法准确判断声音的方向和说话人与我们之间的距离。在通常条件下我们只能获得一个大概的情况，而这对我们在一般条件下理解声音就已经足够了，尽管实际上我们在判断声源上已经犯了很愚蠢的错误，尽管实际上完全明白腹语者的表演是怎么一回事，我们看着他仍然很难克服错觉。
从海底传出来的回声
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。
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3千米的深度，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，面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。
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深工作，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。
会领航的海豚
在新西兰海岸，一艘海船在大雾弥漫、暗礁丛生的浅海地区迷了路，多亏了一条海豚带领，这只船才能顺利地到达了安全地带。
海豚海豚是如何为海船领航的呢?
科学家还发现，一群灰海豚在吃东西时，可使8千米以外的伙伴沿直线游来分享，这又是什么神奇的作用呢?8千米以外的海豚怎么会知道吃东西的地点呢?
研究发现，这跟海豚的器官有关。海豚身上有一套精确的定位回声装置，能用超声波定位。海豚的超声波定位器位于头部。它所发出的超声波遇到物体产生回波，由它的耳朵和头部某一部位接收。经过训练的海豚，利用它的特有功能，还可以帮人类探测和寻找沉船、潜艇等。当海豚发出的声音遇到附近的物体反射时，海豚则通过回声的大小、频率来判断物体的大小、形状和位置。智慧的科学家就是从海豚身上得到启发，创新利用声呐作为探测器。
潜艇的发明，给科学家出了一道难题。它藏在海水深处神出鬼没，如何才能发现它呢?再好的望远镜也无法发现水下目标，雷达对它也无能为力，因为雷达发射的电磁波很快就会被海水吸收，无法用它来探测水下的潜艇。在这种情况下，科学家根据海豚脑中的超声波定位器发明了"声呐"。
声呐这个词是英语缩写的音译，其原意是"声导航和定位"。声呐是海洋中的"千里眼"和"顺风耳"。有了它，不仅可探测远处的轮船、潜艇，而且还可以探测海洋中的鱼群、沉船、冰山及水下资源。
声呐的用途十分广泛。在军舰、潜艇、反潜飞机上安装声呐之后，可以准确确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。同时，它还能区别前方的目标是鲸鱼还是潜艇，是敌方潜艇还是我方潜艇。在民用方面，它可以使轮船在黑夜和雾天航行时及时发现前方的船只或暗礁；可以告诉渔民哪儿有鱼群；还可以用来研究海洋地质，搜寻海下沉船，进行水下通讯联系等等。
理想的剧场是什么样子
经常看戏、听音乐的人都知道，有的剧场、音乐厅的音响效果很好，即使在边、角后排，歌声、器乐都清晰悦耳；而在一些礼堂、大厅的演出，坐在前排也听不清楚。这不是声音的强弱问题，而是噪音的干扰问题。理想的剧场是，剧场中处处听得清，听得真。
噪音干扰，声学称为建筑物"交混回响"。是指声源发声后，声音在建筑物内会有多次反射，而连续发声则会有连续的多次反射，由于听者双耳同时会接受除了声源直接传播的声音外，还有不同距离、不同时间的反射声，歌声、音乐声再加上反射声就成为不清晰的噪音了。对于剧场、音乐厅来讲，造成"交混回响"的还应包括坐椅和观众。
所以，理想的剧场、音乐厅，对建筑的反射、吸收极为"讲究"。舞台作为声源，要讲究声音的音质、音量，运用舞台建筑空腔、电子等手段对声音反射、聚焦、放大，让声音传到厅、场各处观众，而厅、场的反射、吸收更为讲究，目的就是降低"交混回响"，吸收太强，会影响音质、音量，如何合适，还是个相当复杂的技术问题，音乐家和建筑师正在不断努力。所以，理想的剧场：剧场中处处听得清、听得真的剧场，还在不断实践中接近理想。
天坛回音壁是怎么回事
英国伦敦，有一条著名的圆环形"私语走廊"，你在这直径三十四米的走廊任何一处墙边说悄悄话，在走廊其他地方，包括直径对面的最远处的人，都能听得清清楚楚。如若你对着墙壁"私语"，其他的人会觉得你正在他身边"耳语"，十分奇妙。
更为著名的是北京天坛的回音壁。回音壁，是天坛中存放皇帝祭祀神牌的皇穹宇外围墙。墙高约四米，厚一米，直径六十二米，周长一百九十三米。墙壁是用磨砖对缝砌成的，墙头覆着蓝色琉璃瓦。围墙的弧度十分规则，墙面极其光滑整齐，两个人分别站在东、西配殿后，贴墙而立，一个人靠墙向北说话，声波就会沿着墙壁连续折射前进，传到一二百米的另一端，无论说话声音多小，也可以使对方听得清清楚楚，而且声音悠长，堪称奇趣，给人造成一种"天人感应"的神秘气氛。所以称之为"回音壁"。
回音壁直径六十二米比"私语走廊"约大二十八米，而且"私语走廊"有个球形屋顶，而天坛是敞顶的环道。但是，回音壁和私语走廊回音传声的原理都是一样的，敞顶的回音壁在建筑和声学上确实更高一筹。
"悬丝诊脉"，真有此事吗
在我国古典小说和传统戏曲里，常有太医为后妃们"悬丝诊脉"的情节。具体方法是：后妃和太医各居一室，由太监或宫女将一根红丝线拴在后妃的手腕上，线的另一端交给太医把按，通过丝线辨别病情。这样做，是为了维护宫廷礼制，以防乱了宫闱。
传说孙思邈给长孙皇后看病就用此法。因孙思邈是从民间而来，不是有官职的太医院的御医，太医就有意试他，先后把丝线拴在冬青根、铜鼎脚和鹦鹉腿上，最后才把丝线系在长孙皇后腕上，让孙思邈为她看病。孙思邈诊得脉象，知是滞产，便开出一剂药方，长孙皇后遂顺利分娩。同行问其窍门，孙思邈笑而不答。相信同学们一样，也想知道究竟吧?病人的脉象能否通过丝线传导给医生呢?
原来，当被诊断的病人脉搏振动时，会引起丝线的震动，医生通过分析病人脉搏的振动情况就可以进行诊断了，这是利用了声音可以通过固体传播的原理。为了能使听到的声音更大，可以在丝线的两端各装一个小纸盒，因为固体传声的能力不仅与温度、物质种类有关，还与其硬度有关。
古人求医悬丝诊脉，令人费解，那今天的听诊器又有什么原理呢?
人听到声音的原因是物体振动引起周围介质波动。例如空气振动人耳中鼓膜，转化为脑电流，人就"听"到了声音。通常人耳朵能感受的振动频率为20赫～20千赫。
人对声音的感受标准还有一个是音量。音量和波长有关，正常人听觉的强度范围为0～140分贝。
换句话说：音频范围内声音太响太弱都听不到，音量范围内音频太小(低频波)或太大(高频波)也听不到。
人能听到声音还和环境有关，人耳有屏蔽效应，就是强声可以遮盖弱声。
人体内部的声音如心跳声、肠鸣音、湿啰音等甚至血液流动的声音不大能让人"听"到的原因是音频过低或音量太小了，或被嘈杂环境遮蔽掉了。听诊器的原理就是物质间振动传导参与了听诊器中的铝膜，而单非空气，改变了声音的频率、波长，达到了人耳"舒适"的范围，同时遮蔽了其他声音，"听"得更清楚。
怎样寻找回声?
谁都没有看到过它，
听呢，--每个人都听到过，
没有形体，可是它活着，
没有舌头--却会喊叫。
--涅克拉索夫
马克·吐温写过一个笑话，说到一位不幸的收藏家想搜集……你猜搜集什么?搜集回声!他不辞劳苦地收买了许多能够产生多次回声的土地。
首先，他在乔治亚州收买回声，这地方的回声可以重复4次，接着跑到马里兰去买6次回声，以后又到美恩去买13次回声。接下去买的是堪萨斯的9次回声，再下去是田纳西的12次回声，这一次买得非常便宜，因为峭岩有一部分崩毁了，需要加工修理。他以为可以把它修理好，但是担任这个工作的建筑师却向来没有过把回声变成三倍的经验，因此终于把这件事情搞坏了，--加工完毕以后，这地方恐怕只适宜给聋哑的人去住了……
这当然只是开玩笑；但是很好听的多次回声却也的确在地球上各地方存在的，有的很早就已经引起大家注意，变成全世界出名的地方了。
这里可以提几个有名的回声的例子：在英国的武德斯托克，回声可以清楚地重复17个音节，格伯士达附近迭连堡城的废墟能够得到27次的回声，后来一堵墙壁给毁坏，这回声才"静默"下去。捷克斯洛伐克的亚德尔士巴哈附近一个圆的断岩，在一定的地方上可以使7个音节做3次重复的回声，但是离这个地点几步，即使步枪的射击也不会发生回声。更多次数的回声曾经在米兰附近的一座城堡(现在已经不存在了)听到过：从侧屋窗子放出的枪声，回声重复了40～50次；用大声读一个单字，也能够重复30次之多。
其实要想找到一个仅能听到一次回声的地方倒是不容易的。在我们国家也有很多能听到很多次回声的地方。因为这里被森林包围的平原众多，有很多林间空地。只要站在空地里大声喊叫，就会多多少少从林间反射来回声。
山地里的回声跟平地上不同，种类很多，可是听到的机会反而少。在山地里，要听到回声比在树林环绕着的平地里困难。
你就会明白这是什么原因。回声实际上就是从某个障碍物反射回来的声波，它和光的反射一样。"声线"(就是声波传播的方向)的入射角也等于它的反射角。
在不平坦的地面上寻找回声，是需要一定的技巧的。甚至已经找到了最合宜的地方，还得知道怎样把它"召唤"出来。首先，你不可以站在离障碍物太近的地方：应该让声音走过一段相当远的路，--否则回声回来得太快，会跟原来发的声音汇合到一起。我们知道声音的速度是每秒340米，那么就不难了解，当我们站在离障碍物85米的时候，你应当在发出这声音以后半秒钟，听到这个回声。
虽然回声的产生是"由于一切声音在空旷的空间产生自己的反映"，--但是并不是所有声音反映得同样清晰的。"野兽在森林里吼叫，或者是号角在吹，或者是雷声在轰鸣，或者是一个女孩子在土丘后面歌唱"，所得到的回声都各不相同。所发声音越尖锐、越断续，所得到的回声就越清晰。最好是用拍手来引起回声。人的声音引起的回声比较不清晰，特别是男子的声音；妇女和孩子的高音调可以得到清晰得多的回声。
大雪后为什么很寂静
冬天，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静。这是怎么回事呢?难道是人为的活动减少导致的吗?那么，为什么在雪被人踩过后，大自然又恢复了以前的喧嚣?
原来，刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔，当外界的声波传入这些小气孔时便会发生反射。由于气孔往往是内部大而口径小，所以，仅有少部分声波的能量能通过口径反射回来，而大部分的能量则被吸收掉了，从而导致自然界声音的大部分均被这个表面层吸收，故出现了万籁俱寂的场面。而雪被人踩过后，情况就大不相同了。原本新鲜蓬松的雪就会被压实，从而减小了对声波能量的吸收。所以，自然界便又陕复了往日的喧嚣。
噪声的危害真不少
噪声是相对于那些使人感到轻松愉快、精神振奋的声音而言的。指凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音，凡是人们在某些场合"不需要的声音"，都统称为噪声。如机器的轰鸣声，各种交通工具的马达声、鸣笛声，人的嘈杂声及各种突发的声响等，这些声音是发声体做无规则振动时发出的。
美妙动听的音乐会让人感到轻松愉快、精神振奋，欣赏优美动听的音乐是一种艺术享受。从物理角度看，音乐是乐音，它是声源有规则振动发出的悦耳动听的乐音。悦耳动听的音乐有改善神经系统、内分泌系统和消化系统的功能，能提高思维能力，有助于儿童的生长发育。
然而，噪声对人的影响就截然不同了。
噪声是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。简言之，噪声是非周期性的声音振动。它的音波波形不规则，听起来感到刺耳。
噪声危害着人们的机体，使人感到疲劳，产生消极情绪，甚至引起疾病。另外，高强度的噪声，不仅损害人的听觉，而且对神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、智力等都有不同程度的影响。
20世纪90年代，英国一个流行乐队举行了一次演唱会，演唱会过后，有300名听众失去知觉，昏迷不醒。诊断结果是因为声音极度刺耳，致使听众休克。
无独有偶，20世纪50年代在西班牙曾经有80人自愿作为喷气发动机噪声作用的试验对象，试验结果非常悲惨，其中28人当场死亡，其余的人都得了严重的麻痹症。
因此，噪声被公认为是仅次于大气污染和水污染的第三大公害。
在我国，为了减少噪声的危害，有关标准规定，住宅区噪声，白天不能超过55分贝，夜间应低于45分贝。世界上一些城市颁布了对交通运输所产生噪声的限制。
为了防止噪声，我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪声的危害和标准，提出了三条建议：
1.为了保护人们的听力和身体健康，噪声的允许值在75～90分贝。
2.保障交谈和通信联络，环境噪声的允许值在45～60分贝。
3.对于睡眠时间建议在35～50分贝。
当然，噪声并非是百害而无一利，尤其是随着现代科学技术的发展，人们也能利用噪声造福人类。
比如，利用噪声进行除草。科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草，用"欲擒故纵"的妙策，保证作物的顺利生长。
家庭生活中；为了避免楼上、楼下的噪声通过天花板和地板传入室内的振动声，通常会设置吊顶，以隔绝从上空传来的噪声。同时铺设地板，以隔绝从地面传来的噪声。
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