樂音與噪聲
我們生活的世界充滿了各種聲音。優(yōu)美動聽的音樂可以陶冶情操,給人以美的享受;而電鋸切割木頭的聲音,小刀刮玻璃的聲音,使人感到刺耳難聽。由此可見,聲音可分為兩種:前一種悅耳動聽的聲音叫做樂音,后一種令人感覺厭煩的聲音叫做噪聲。
科學家們通過示波器對這兩種聲音進行檢測,發(fā)現(xiàn)樂音的振動是周期性的、有規(guī)則的;噪聲的振動是非周期性的、無規(guī)則的。
鋼琴能彈奏出一首首動人的樂曲,就在于聲源發(fā)生的是周期性、有規(guī)則的振動。它的鍵盤上7個基本樂音的發(fā)聲頻率是有一定規(guī)律的。例如,C和D之間的頻率比是256∶288=8∶9; D和E之間的頻率比是288∶320=9∶10;E和F之間的頻率比則是320∶341=15∶16;而F和G的比又回到了8∶9,接著又是9∶10……
從一個樂音到另一個樂音音高變化的距離叫音程。從一個基本樂音到另一個基本樂音所經歷的基本樂音的個數(shù)就叫音程的度。
從1(do)到2(re),或從3(mi)到4(fa),叫二度音程;以此類推,從1(do)到高音i(do)就叫八度音程了。
聲學上,把頻率相關1倍的兩個樂音的音程叫做一個信頻程,八度音程就是一個信頻程。此外,樂音的長短和強弱變化也有規(guī)律。
樂音是構成音樂的基礎,但是,只有巧妙地安排樂音,才能形成音樂。音樂的秘密就在于它有旋律和節(jié)奏。
每首歌都有自己的曲調,調子有一定的規(guī)律,它是經過藝術構思把各種樂音組織起來以后形成的。這種組織樂音、表達感情的和諧運動就叫旋律。
與旋律密切相關的是節(jié)奏。我們唱歌、演奏都要打拍子,這就是節(jié)奏的具體實踐。
所以,人們在唱歌時跑調了就不好聽,跟不上節(jié)奏,就難以給人以美的享受。
音樂是極具魅力的藝術,它可以跨越時空,讓所有的人都能被它強烈的旋律、明顯的節(jié)奏及豐富的思想感情打動。
有趣的是,音樂不僅能引起人的情緒變化,而且對人的生理健康也有影響。
醫(yī)學家發(fā)現(xiàn),歡快流暢的音樂,不但能使人心情舒暢,而且能促使胃腸蠕動,加強消化功能,有時還能引起內臟共鳴,讓人體吸收音樂中的能量,促進內臟的運動。
進一步研究發(fā)現(xiàn),美妙和諧的音樂能直接作用于中樞神經系統(tǒng),提高大腦皮層的靈活性和協(xié)調性,有助于產生積極、熱情的情緒。這樣,音樂就通過神經系統(tǒng)影響人的運動器官。做廣播體操時,播放音樂和不放音樂是不同的。體操、技巧、武術、滑冰等項運動都離不開音樂伴奏。
當然,音樂并不都能使人興奮,也有的會讓人鎮(zhèn)靜或昏昏欲睡。
醫(yī)學家曾做過這樣兩個實驗:一個是讓高血壓患者聽舒緩平靜的樂曲,然后不斷地量他們的血壓,發(fā)現(xiàn)血壓竟下降了10~20毫米水銀柱;另一個是對一批失眠者,用各種安眠藥和催眠曲進行催眠實驗,令人驚奇的是,催眠曲的效果竟然比各種安眠藥都好。
那些靡靡之音、黃色歌曲等音樂,對人們的健康是有害的。刺耳的音樂和瘋狂的節(jié)奏會破壞心臟和血管正?;顒拥墓?jié)奏,使心臟衰弱。
噪聲對人的心理、生理都會產生危害,它可使人感到厭煩,注意力分散,影響工作和學習。強大的噪聲還能引起耳聾、神經衰弱、消化不良、頭痛頭昏、高血壓等,過強的噪聲可使人神志不清,腦震蕩以至休克或死亡。
那么,噪聲是從哪里來的呢?
我們平常聽到的噪聲主要有三個來源:一是由空氣擾動引起的;二是由固體振動引起的;三是由電磁振動引起的。
噪聲對人體的傷害,尤以對人的耳朵傷害最大。
有人做過統(tǒng)計,在高噪聲車間里工作的人,噪聲性耳聾的發(fā)病率達到50~60%,甚至于90%。
科學家們還用各種動物做實驗,研究噪聲的危害。
猩猩蠅是一種小昆蟲,它們的壽命大約是30天。把猩猩蠅放在沒有強噪聲的環(huán)境里飼養(yǎng),平均壽命是33.7天。同樣的生活環(huán)境,加上每天8小時100分貝的噪聲,它們只能活28.1天了。
把健康活潑的小白鼠放到試驗箱里,對它們播放165分貝的強噪聲,小白鼠的反應發(fā)生明顯變化。噪聲發(fā)出時,小白鼠驚恐煩躁,接著瘋狂跳竄,企圖逃離這可怕的環(huán)境,然后互相撕咬掙扎,很快出現(xiàn)抽搐,不久,就在絕望中死去了。這一切,都發(fā)生在幾秒鐘里。
國際上規(guī)定,90分貝是聽力保護的最高限度。為了保證工作和學習,噪聲應控制在70分貝以下,休息和睡眠處的噪聲應50分貝以下。
那么如何來降低和消除呢?消除噪聲方法有兩種:一種是使用吸聲材料,“吃”掉噪聲;一種是采取隔音結構,罩住噪聲。
吸聲材料有玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈、棉絮、加氣混凝土、吸聲磚等,這些材料要么十分松軟,要么帶有小孔。聲波傳播到吸聲材料上,就會引起小孔隙里空氣和細小纖維的振動,由于摩擦等阻礙,聲能被轉化成了熱能,聲音就被“吃”掉了。
利用吸聲材料還可以制造消聲器。
消聲器可以吃掉噪聲。如汽車尾部吐煙的地方,就有個粗管子式的消聲器。這種設備就是使用吸聲材料把聲能轉化為熱能。
隔聲結構一般都是由密實、沉重的材料組成的,如磚墻、鋼板、鋼筋混凝土等,是沉重的“罩子”。因為聲波射到單層墻或單層板上,會引起這些物體的振動,把聲能傳出去。“罩子”越沉重,越不容易傳動,隔聲效果就越好。
還可使用空氣夾層的雙層隔聲結構來減小噪聲。這是因為聲波傳到第一層壁時,第一層先振動,這個振動被空氣層減弱后再傳到外層壁上,聲波的能量就小多了。再經過外層壁的阻擋,傳出的聲音就很小了。
科學家們還在研究“反噪聲術”,即用聲音來削弱聲音。
但是,以上這些都是治標的辦法,并沒有從根本上防止噪聲。
最有效的防治辦法就是從聲源上治理它,把發(fā)聲體改造成不發(fā)聲體。
科學家們研究制造出了無聲合金,用這種金屬造的圓盤鋸,能把噪聲降低10分貝;裝甲車里裝上無聲合金,噪聲也可以降低10分貝;用無聲金屬制造潛艇的螺旋槳,提高了潛艇的保密隱蔽性能。
此外,一種“無聲破碎劑”,也能較好地控制噪聲。
噪聲的危害眾所周知,減少噪聲污染是每一個人應盡的義務。
隨著社會的發(fā)展,人類一定會為自己創(chuàng)造一個充滿和諧聲音的生存空間。
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