對共振與聲波的認識(1 / 2)

對共振與聲波的認識

對於振動和波的概念,是人們在長期實踐中建立和發展起來的。

各種各樣的聲波都是由發聲體振動引起的,這種振動通過空氣或其他媒介傳播到人的耳朵,人就聽到了聲音。並在人的頭腦中逐漸加深了對它們的認識。

唐武宗時,當朝太尉李德裕手下有一個樂官名叫廉郊,師從當時的琵琶大師曹鋼,是曹鋼的得意弟子,技藝精湛,聽他的演奏如聞仙樂。在一個月白風清的夜晚,李太尉帶著廉郊及隨從們,邀約曹鋼帶著琵琶,來到李德裕的宅邸湖邊,大家歡聚,賞月彈琴。廉郊主奏蕤賓調《芰荷》大曲,曹鋼用和聲陪襯。樂曲起伏錯落,高低昂揚。彈奏幾曲以後,音樂會漸進高潮。太尉與眾人正神往於樂曲勾畫出的音樂意境之中時,湖中傳來陣陣像是魚兒跳出水麵又落下時濺水的聲音。演奏者一聽,就停奏了《芰荷》,改奏其他調的作品,而後湖中的聲音消失了,再也沒什麼動靜了。

太尉安慰眾位賓客,讓師徒二人接著彈。於是師徒兩人轉軸撥弦,再次演奏。《芰荷》大曲再起,湖水中又有聲音傳出。師徒兩人想到太尉興致這樣高,便交換一下眼色,沒有停止演奏。

這時,奇怪的事發生了:湖水中傳來的奇特的聲響越來越大,好像同琵琶大曲蕤賓調《芰荷》相和。眾人正惶恐之間,一塊長方形的東西夾帶著水聲、風聲從湖中躍出,“哐當”一聲跌落在岸邊,奇怪的聲音也戛然而止。

正在大家驚魂未定不知所措時,有膽大的隨從已把這件東西送到太尉麵前。太尉一看,“嗬嗬”一笑,對曹鋼、廉郊說:“這是你們的知音啊!”原來,這是一個沉沒湖中多年的名叫“方響”的打擊樂器中的一塊,剛好是專奏蕤賓調的那塊。曹鋼說:“太尉高見,這就是聲律相應啊!”

在這個有點詭異的故事中,廉郊竟能以美妙的音樂引起湖底沉鐵共鳴,受震出水,而琵琶大師曹鋼將其解釋為“聲律相應”,恰恰驗證了聲音共振這個科學道理。其實,古人獲得這些共振知識,是經曆了一個長期的實踐過程的。

當一個物體發聲振動時,另一個物體也隨著振動,這種現象叫做共振。在古代典籍中有大量的關於共振現象的記述。比如《莊子》一書最早記下了瑟的各弦間發生的共振現象:

一種情況是,在彈宮、角等基音時,置於一室的諸瑟相應的弦也發生振動;另一種情況是,如果調一弦,使它和宮、商、角、徵、羽“五聲”中任何一聲都不相當,彈動它時,另一個瑟上25根弦都動了起來。後一種現象一般情況下較難以察覺到,古人能發現這一點,說明他們的觀察是很細致的。

古人不但觀察到了共振現象,還試圖對之加以解釋,這方麵最具代表性的是西漢時期思想家董仲舒。

他在其《春秋繁露·同類相動篇》中說道:“具有相同性質的物體可以相互感應,之所以會鼓宮宮動,鼓商商應,就是由於它們聲調一樣,這是