此時無聲勝有聲

劉爽凝

“別有憂愁暗恨生，此時無聲勝有聲。”一曲《琵琶行》，道出白居易對琵琶女的同病相憐。“同是天涯淪落人，相逢何必曾相識。”生活中一切的不如意，都隨著琵琶的裂帛之聲徐徐消散，只剩下寂靜的夜空，皎潔的明月，似乎是在悲苦之中給人的一絲希望和寄托。琵琶之曲雖然美妙，可有時無聲卻更美好，更何況許多聲音不那么令人愉悅。人們為了消除聲音的影響，進行了許多嘗試。

消聲的途徑

消除聲音的影響主要有三個途徑：第一，我們知道聲音是可以被反射的。可以在聲音的傳播過程中設置障礙反射聲音。改變聲音傳播的方向，消除聲音的影響：第二，聲音是一種能量，而能量是可以相互轉化的。我們可以使用其他手段將聲音能量轉化為其他形式的能量，這樣也能夠達到消除聲音的目的；第三，我們知道聲音是一種振動的波，如果能夠在聲源處產生一種和聲波振幅相同但振動方向相反的波。這樣就能夠從聲源處消除聲音。前兩種消除聲音的途經已經得到了廣泛的應用，第三種消除聲音的方法實施起來十分困難，只在一些高科技領域得到了應用。

阻尼消聲法

我們經常會被電影院中逼真的音響效果所震撼，這是因為巨大的影院中各個角落擁有專業的音響設備，聲音可以從各個角度釋放出來。模擬出讓人有身臨其境之感的聲環境。而現在的電影院。各個放映廳之間只有一墻之隔，聲音會隨著墻體傳播。如果沒有良好的隔音設施，不同電影的聲音就會相互干擾，嚴重影響觀眾觀影。為了解決這個問題，放映廳四周墻壁大量使用阻尼隔音氈等隔音材料。隔音材料的特點是單位面積的密度大，聲音難以穿透而被大量反射回來。另外影廳四周還會大量運用吸音材料，而玻璃纖維和鋁棉是其中最常用的材料，它們的特點是內部充滿空隙，如，當聲波入射到鋁棉上時。聲波能順著孔隙進入材料內部，引起孔隙中空氣分子的振動。由于空氣的粘滯阻力使得空氣與孔隙壁發生摩擦，聲能轉化為熱能而損耗。吸音材料和隔音材料的疊加作用使得聲音不斷被影廳四壁反射吸收，不會影響隔壁影廳。

反射消聲法

摩托車上最引人注目的莫過于它那粗大的“排氣道”（如圖1），實際上它是一種消聲器。摩托車消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復合式消聲器三種。阻性消聲器的管道很長，在這長長的管道中運用吸聲材料，讓聲音在傳播的過程中被材料吸收。從而達到消聲的目的。這種原理的消聲器一般對于高頻噪聲效果比較好。抗性消聲器利用聲音傳播管道截面的不斷擴張和收縮，將聲音反射回聲源方向，達到消聲的目的。利用這個原理的消聲器一般對于中低頻噪聲效果較好。阻抗復合型消聲器兼有阻性消聲器和抗性消聲器二者結構，因此兼有二者的長處，也是現在市場中摩托車配置的主流消聲器。這種消聲器可以吸收各種頻率噪聲，對于控制噪聲有良好效果。但是即使這樣，摩托車的噪聲還是比汽車大很多。

為什么摩托車排量小于汽車，但是噪聲卻遠超汽車呢？這還得從噪聲的源頭發動機說起。現在的摩托車多是單缸風冷型發動機，這類發動機的汽缸只有一套機件在運轉，因此在運轉過程中運動件的作用力得不到抵消，所以振動幅度巨大。而多缸發動機平衡性更好，震動產生的噪聲更低。同時起冷卻作用的水箱也可以隔絕一些噪聲。另外汽車的發動機置于車艙內，而摩托車的發動機裸露在外部，缺少隔音措施，因此產生的噪聲遠高于同排量的汽車。

無聲手槍是怎樣消聲的

我們都看過電影中的特工人員嫻熟地在槍頭裝上一個消聲器，神不知鬼不覺地執行任務。這個手槍消聲器看似精密，其實它的原理很簡單。如果我們用針將一個吹起的氣球扎破，會發出非常響亮的爆破聲音；但如果我們把氣球尾部慢慢松開，使氣體緩慢釋放，聲音就小很多。手槍消聲器就是利用了這一原理。裝在槍膛尾部的消聲器的體積是槍膛的20～30倍。這樣子彈尾部受壓的空氣就有了很大的釋放空間，子彈爆破時火藥燃燒所爆發出來的壓縮氣體，在這被延長的槍膛里得以釋放，當子彈最終完全離開槍膛時，開口氣體的壓力減少很多，這意味著槍擊的聲音降低了很多。

聲源消聲法

潛艇是現代軍事戰爭中重要的武器，它的最大特點能夠在水下潛行，出其不意地出現在敵人面前。潛艇的隱蔽性是由其自身的安靜程度決定的，噪聲巨大的潛艇很容易被聲吶探測到。潛艇在水下的噪聲每減小6 dB就可使聲吶的探測距離縮小一半，一旦潛艇自身噪聲降到90 dB，那么海洋背景噪聲就可以完全掩蓋潛艇行蹤。另外，潛艇的表面還安裝有“消聲瓦”，當對方的主動聲吶發出的聲波遇到潛艇消聲瓦后被吸收，不會被反射回來，潛艇自身動力裝置和潛艇振動所發出的噪聲，也可以被包裹在潛艇表面的消聲瓦所吸收。消聲瓦的制造水平決定著潛艇生存能力，因此它的材料和結構是高度軍事機密。另外在潛艇上還出現了“有源消聲技術”，這就利用了我們前面所說的第三種消除聲音方法，它是在噪聲聲源處發出與噪聲振幅相同但振動方向相反的聲波，來抵消該處原有噪聲，實踐證明效果明顯。在綜合運用了以上措施后，世界上最先進的美國“海狼”級核潛艇，噪聲達到了90dB～100 dB，這使它發出的聲音和海洋的背景聲音完全融合在一起，成為真正“安靜型”潛艇。

責任編輯 林洋