回声的妙用
作者:刘吉顺
来源:《初中生(二年级)》2008年第10期
        当声音(声波)入射到物体的表面时,有一部分声音会被反射回去。如在空旷的大礼堂里,我们若大喊一声(原声),经墙壁反射后,就会听着一个或几个同样的声音在回荡,若在深山峡谷里这种现象会更加明显。这种现象就叫回声,也称为声音的反射。
声的利用        发声体的周围总是有许许多多影响声音传播的障碍物,因而总有许许多多的回声,而这些回声到达人耳的时间只要比原声晚0.1秒以上,我们就能把回声和原声分开。通过计算可知,我们要听到回声,障碍物与声源的距离必须大于17米。如果回声到达人耳的时间与原声的时间差小于0.1秒,或者说障碍物离声源不到17米,则回声和原声就会混在一起而无法分辨。此时回声和原声重叠在一起,原声得到加强,声音听起来更加响亮。
        回声和原声间的这些规律和特点被广泛应用到工程建筑、水下探测、质量检查等多方面。
        利用回声来增强声音效果。因回声与原声重叠在一起时,可增强声音效果,使原声听起来
更加浑厚、悦耳。所以,建筑师在建造剧场、音乐厅及录音棚时,对回声都会认真处理和充分利用。其墙壁都是经过精心设计和专门处理过的,室内的造型、物体的形状与摆设也是精心按照声学原理设计的。因此,影视演员制作MTV、DVD等音像制品时,都是在专门的录音棚内进行声音的录制,高质量、高品位的文艺晚会一般也都是在大剧院里进行。我国著名的北京天坛公园的回音壁、山西的莺莺塔、河南的蛤蟆塔和四川的石琴等都是巧妙地利用回声的回音建筑。
        利用回声探测水下目标。频率高于2万赫兹的声音称为超声,而超声波在水中比光波和无线电波传播的距离都要远。受蝙蝠利用超声波导航的启示,人们制成了超声波雷达,又叫声纳。利用声纳可进行回声定位,就是向水中定向发射超声波,根据回声到来的方位和时间确定反射物的位置。利用声纳既可以测定海洋的深度、冰山的距离、敌方潜水艇的远近,还能确定沉船、鱼、暗礁的位置。目前这种声波导航和测距技术被广泛应用到了科研、生产和国防上。
        利用回声检查产品质量。利用回声检查产品质量的技术叫做超声探伤,用专门的超声探伤仪对产品进行检测时,射入产品中的超声遇到有裂纹的部位或杂质时会发生强烈的反射,
据此可以确定裂纹或杂质的存在情况及其存在部位。超声探伤是测定金属、玻璃、陶瓷或汽车轮胎中的缺陷的最好手段之一。
        利用回声诊断疾病。“望、闻、问、切”是中医大夫诊断病情的四项措施,而其中的“闻”就是听,这是利用声音来诊断疾病的最早例子。现在,利用超声波可以既快又准确地诊断出体内的病情。医生利用B超即超声波扫描仪,向病人体内发射超声波,同时B超接收并测量人体内脏器官反射回来的反射波,反射波所携带的病情信息通过处理后显示在屏幕上,这样就可以了解病情及病变的部位。
        利用回声还可以测物体的速度等。随着科学技术的高速发展,人们对回声的利用将会更加深入、广泛。