北京的十里长安街上,车水马龙。汽车与地面的摩擦声、尾气声、人行道上行人的谈笑声,声声入耳,嘈杂而有序。然而,最近北京下了一场大雪,当雪花像旋转着的芭蕾舞演员一样从空中翩然落下时,白茫茫的雪花覆盖着神州大地,突然感觉这个繁华的都市进入了中场休息时段,长安街上寂静了许多,整个世界安静得仿佛只剩下雪和自己。但是,马路上的汽车还是那么多,路上的行人也不少,难道雪花还能开启静音模式?
原来,经研究发现,雪花具有静音效果的真正原因是物理学:雪花本身的形状,以及它落下后形成的雪堆。而来自美国肯塔基大学工程学院的戴维·赫林教授进一步研究表示:雪的结构很独特,多孔多缝,像纤维和泡沫一样,而多孔的材料具有很好的收音效果。吸音作用的评价标准是0到1,而雪花的吸声率则在0.5到0.9之间。
那么,雪花是如何消除并吸收嘈杂的声音呢?
其实,我们人类能听到声音,是因为有声波反射进入了人耳。而当雪花堆积起来的时候,其间会有很大的空隙。声波传播出去以后,遇到雪花堆时,在其内部多次反射直至能量损失大半,能够反射出来的声波就极其稀少,人耳几乎听不到什么声音了。因此,形象地来说,雪花落下覆盖住汽车和房屋,就像一团会消音的大棉花包裹住了城市噪音的来源。
这就是雪下的越大,雪堆就会更蓬松,间隙就会更大,吸收声音的作用就会越强的原因。除非大风又大雪,你才会听到“雪的声音”。
雪花飘落之时,我们人类能感受到的是,意境优美,周围静悄悄。然而,大自然界中的其他动物在大雪纷飞之时是什么感受呢?
对于那些能听到下雪声音的动物来说,比如狼、蝙蝠和鸟类,它们的听力极其敏感,听到大雪飘然而下,它们通常都得退避三舍。至于水下的鱼,雪花拍打着水面的声音听起来就像一列蒸汽火车的呼嚓声,更是令它惊吓不已。
雪花能吸收噪音,除了它,还有哪些物品能够有效地吸音呢?
在我们身边,能够吸收噪音的物品还有很多。软性材料如:海绵、泡沫塑料等;粗糙的墙面可以吸音,如墙面不让其呈现光滑坚硬的表面,而是令其粗糙,使噪音向各个方向反射,以达到消除噪音的效果;较松软的木质家具,具有多孔性,能大量地吸收噪音;还有一种是消散其能量,如很多消音器,内部呈多孔结构,当声音气流通过时,每个空孔都是一个消耗能量的发音源,声音互相干涉、碰撞、耗散,从而降低振幅。
而当雪停之后,车轮碾在雪泥上、靴子踩在冰面上,城市中的噪音又回来了,甚至会产生更大的声音。这是因为,虽然松软的雪堆具有优秀的吸声效果,但如果地面上的雪融化结了冰,那情况就会截然相反了。凝结的雪泥和冰面实际上反射声波的能力很强,所以声音就会更清晰,传播的也会更远。
下雪时,雪花开启静音模式,世界静悄悄;雪融化之后,我们又回归到了正常的生活轨道。这就是令人惊叹的大自然的神奇之处。
网友评论