街頭噪聲變樂音

袁清林　杜秀英

街頭噪聲危害人體健康，使人心情煩躁不安，疲倦、失眠，工作效率降低。而優美的音樂使人心情愉快。如果能設法把噪聲變成美妙的音樂該是一件多好的事情呀。

在日本一些大城市的十字街頭、公園等地，都有“演奏家”時時刻刻在那里演奏音樂。它們是把噪音變成音樂的神奇大師——音樂屏蔽噪聲裝置。

音樂屏蔽噪聲裝置就是根據噪聲的強弱，通過電腦的控制，配以相應的音樂，只不過把音樂的波峰與噪聲的波谷相重疊，起到抵消噪聲的作用。這也就是“以聲治聲”原理。

１９世紀８０年代，英國科學家雷利想把電動音叉發出的聲音通過一對風琴管傳出，可是聲音卻奇跡般地消失了。于是他推測，一定是音叉發出的聲音被抵消了。后來他進一步發現，一種聲波可以抵消另一種聲波，但那種聲波必須是與它波形相反而頻率相同。也就是說，后一種聲波好像是前一種聲波在鏡子里的形象，所以就叫“鏡像聲波”。這樣，雷利首先發現了“以聲治聲”的原理。１９３３年，德國工程師魯埃格制作了一種簡單的聲音抵消器，取得第一個“以聲治聲”專利。但由于噪聲雜亂無章、瞬息萬變，在當時的技術條件下要制造噪聲的“鏡像聲波”實在太難了。

近年來，隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展，使得這種巧妙設想絕路逢生。美國弗吉尼亞州一家制造裝卸谷物機械的公司率先按照“以聲治聲”原理研制成功以噪聲消除噪聲的裝置。這種裝置主要由微型計算機、麥克風和高音喇叭組成。麥克風起耳朵的作用，微型計算機相當于人的大腦，而高音喇叭就是“拳和腳”。麥克風一聽到機器發出噪聲，就立即把噪聲聲波傳給微型計算機，微型計算機對噪聲頻率進行快速分析，并根據分析結果馬上發出指令，指揮高音喇叭發出噪聲的“鏡像聲波”，正好抵消噪聲。他們把這種消聲裝置安裝在谷物裝卸機上，能使裝卸機吸管所產生的噪聲由１２０分貝降低到８０分貝以下，符合一般工作環境的噪聲標準。

更重要的是，這種“以聲治聲”的方法，不僅能消除高頻噪聲，還能消除低頻噪聲。把消聲裝置的揚聲器安裝在飛機、汽車的座椅頭枕上，乘客坐在座椅上就可以免受噪聲的干擾了。

根據“以聲治聲”原理，設計師們還設計制作了一種耳機，在各種噪聲環境中，只要帶上耳機，就聽不到噪聲，卻能聽到電話鈴聲或門鈴聲。

在日本橫濱車站的背后有一座橋，為了消除來來往往的車輛和行人產生的噪聲，設計師們在這座橋的欄桿上安裝了一種傳感器，傳感器吸收了車輛、行人過橋時產生的振動，使這種振動去輕輕敲擊金屬片，金屬片就會發出像蒙蒙細雨落地時的那種“沙沙”聲。這種聲音雖然不是音樂，但聽起來很悅耳。日本人很親切地把這座橋叫做“細雨橋”?，F在，“細雨橋”已經遍布日本的大小橋梁。