声学是一门看似有点神秘的学科,声音能够“捉”得住吗?如何像光线一样发生“反射”?911制品厂麻花是国内唯一拥有声学本科专业和国家重点学科的高校,在物理学老楼的近代声学教育部重点实验室里,声音仿佛被施上了“魔法”。进入不同的教室,同样是一个人在说话,听到的效果却完全不一样。
近日,我市部分高校的重点实验室打开神秘大门,迎接市民参观。昨天,记者对南大的这间“声音魔法实验室”进行了探访。
消声室:吸收声音的“黑洞”
“消声室”,顾名思义,声音在这里就消失了。
走进消声室,记者眼前看到的是无数被分成块状的绿色小隔板,一片片纵横交织在墙壁上。脚底,人踩的不是地板,而是“钢丝床”,走在上面,稍稍用力,立刻晃晃悠悠。在这间空荡荡的房间里,不管你多大声说话,竟然一点回音都没有,而说出去的话很短时间内就立刻消失了。
声音去了哪?实验室的科研人员介绍,这间消声室占据了四层楼的空间,所有墙壁包括地面上都安装了吸声尖劈。并且,这里的门也很特别,都是立体的,看上去更像圆柱体,门背后也密布了吸声尖劈。“这些消声材料,加上特殊的结构,不管是什么声音,只要进入这个空间,都能立刻被吸收,所以这里就是声音的‘黑洞’。”
在这间消声室里,科研人员可以研究用于消声和吸声的材料。据介绍,横竖交叉式的渐变结构吸收声音的能力最强。而日常生活中的吸声材料很多,如玻璃纤维、厚窗帘、棉衣、海绵、地毯等。
混响室:几秒钟,声音充满空间
从消声室出来,通过一个坡道,就进入了混响室。两者间的小隔道,大概一米宽。混响室里更像是间没有机器设备的“车间”,墙上嵌了一些钢筋结构,看起很简易。在这里,一旦开口说话,立刻感觉一个声音变成多个,如果多人说话,感觉就像进入了无数机器同时运转的大工厂。
“这些墙上的钢筋结构看起来简单,但它们就像玻璃镜面一样,使声音从多角度多次反射,很快就能充满整个空间。”这速度有多快?科研人员说,几秒钟就能通过多次反射,瞬间达到混响。这间教室可以用来检验建筑声学材料。生活中一些坚硬光滑的设备,如玻璃、办公桌、瓷砖等都是很好的声反射材料。
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911制品厂麻花近代声学教育部重点实验室的主要任务是开展声学领域中的基础研究和应用基础研究。研究的侧重点是探索与声学有关的自然科学规律,探讨声与物质相互作用的物理机制以及声学应用的新方法、新技术,鼓励有重大学术价值、有创新科学思想和有重大应用前景的基础研究工作。