為什麼會時強時弱呢?
這和音叉的兩個叉股有關係。兩個叉股就是兩個聲源,它們發出了疏密相間的聲波。假如甲聲源傳來的疏波和乙聲源傳來的密波恰好同時到達某點,那麼這一點的空氣就會安靜無波,在這裏也就聽不到聲音了。當然這兩個聲波的頻率和振幅必須相同,相位必須相反,才會以聲消聲。
根據這個原理,科學家正在研究“反噪聲術”。
他們先在一個長方形的管道中做試驗:在管道裏安了兩隻喇叭,一隻用來產生噪聲,另一隻用來產生反噪聲,試驗結果是管道內的噪聲減弱到幾乎聽不見的程度。
後來,科學家又用話筒把渦輪機發出的噪聲接收下來,送入擴大機中進行放大和倒相,再用喇叭播出反噪聲。結果使渦輪機的噪聲減弱了16分貝。
科學家們還驚異地發現,在噪聲與反噪聲相遇的地方,會造成一塊“鬧中取靜”的安靜地帶。盡管四周一片喧嘩,但在這一小塊地方卻是寂靜無聲的。目前能造出來的安靜地帶的空間還很小,隻有2立方米左右,可以容納一位同學在裏邊靜心讀書。
以聲消聲的“反噪聲術”在實驗中雖然有了令人鼓舞的結果,但要付諸實用還要跨越許多障礙。
四、治本的妙方
為了控製噪聲,人們想出了隔聲、吸聲、消聲等辦法。但是,這都是些治標的辦法,並沒有從根本上防止噪聲。
防治噪聲的根本辦法是從聲源上治理它,把發聲體改造成不發聲體。
用錘子敲打一下充了氣的橡膠輪胎,你會發現,並沒有敲出多大聲音來。要是用錘子打鐵,那可是當當響的。
用液壓代替錘打,就可以防止噪聲。在液壓機前工作,耳朵不會被震聾了。用焊接代替鉚接,也可以改變“十鉚九聾”的狀況。
但是,在工廠裏總有金屬相撞,如果金屬都跟橡膠一樣,敲不響,打無聲,不就沒有噪聲了嗎?
近些年來,科學家經過反複研究,終於造出了這種金屬——無聲合金。用鐵錘去敲打無聲合金的薄板,它竟然像橡膠那樣安靜!
無聲合金具有金屬的特性,又有橡膠的防震本領。它能把大部分振動的能量轉變成熱能,所以敲打或撞擊時,就發不出那麼大的聲音了。用無聲合金造的圓盤鋸,能把噪聲降低10分貝;裝甲車裏裝上無聲合金,噪聲也可以降低10分貝;用無聲合金製造潛艇的螺旋槳,提高了潛艇的保密隱蔽性能。
冶金學家研製出了各式各樣的無聲合金:錳銅合金、銅鋅鋁合金、鎂鋯合金、鈦鎳合金,尤其是鐵鉻鋁合金,用途更廣泛,它的減震性能比不鏽鋼強幾十倍。
有趣的是:我國科學家還研製出了一種“毫無聲破碎劑”,用它去破碎各種岩石、切割花崗岩比使用炸藥時噪聲小得多。看來,就是爆破的噪聲,我們也有可能根治了。
當然,根治噪聲還需要做許多艱苦的工作。就是科學上已經研究出的好方法,普及下去也需要經過一番努力。
知識點
玻璃棉
玻璃棉屬於玻璃纖維中的一個類別,是一種人造無機纖維。采用石英砂、石灰石、白雲石等天然礦石為主要原料,配合一些純堿、硼砂等化工原料熔成玻璃。它是采用歐文斯科寧(簡稱OC)獨有專利離心法技術,將熔融玻璃纖維化並加以熱固性樹脂為主的環保型配方黏結劑加工而成的製品,是一種由直徑隻有幾微米的玻璃纖維製作而成的有彈性的氈狀體,並可根據使用要求選擇不同的防潮貼麵在線複合。其具有的大量微小的空氣孔隙,使其起到保溫隔熱、吸聲降噪及安全防護等作用,是鋼結構建築保溫隔熱、吸聲降噪的最佳材料。
延伸閱讀
噪聲控製基本途徑
在我國,有關標準規定,住宅區噪聲,白天不能超過55分貝,夜間應低於45分貝。世界上一些城市頒布了對交通運輸所產生噪聲的限製。我們需要知道的是:①30~40分貝是理想的安靜環境。②70分貝會影響談話。③長期生活在90分貝以上的環境中,聽力會受到嚴重影響並引發神經衰弱、頭疼、高血壓等疾病。④如果突然暴露在高達150分貝的噪聲中,輕者鼓膜會破裂出血,雙耳完全失去聽力;重者則會引發心髒共振,導致死亡。
為了防止噪聲,我國著名聲學家馬大猷教授曾總結和研究了國內外現有各類噪聲的危害和標準,提出了3條建議:①為了保護人們的聽力和身體健康,噪聲的允許值在75~90分貝。②保障交談和通信聯絡,環境噪聲的允許值在45~60分貝。③對於睡眠時間建議在35~50分貝。