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如果这些波峰来的次数很频繁(频率高),声波听上去就是高音的。
音调就是声波波峰撞击你耳朵的频繁程度。
中央C代表的是每秒钟声波波峰撞击你的耳朵261次。
我们称之为261赫兹[28]。
中央C的波长是多少?如果声波可以用眼睛看得到的话,也就是说从一个波峰到下一个波峰间的距离是多少?在海平面,声音的传播速度大约是每秒340米(约每小时1100千米)。
和浴缸中的水波一样,声波的波长也是波速除以波的频率。
算下来,中央C的波长约为1.3米——大约是9岁小孩的身高。
声音不因人而异
有些人想出一些古怪的问题试图难倒科学的推理——其中一个问题是这样的:“对天生失聪者来说,中央C是什么?”
这个问题很容易回答。
中央C的频率还是261赫兹,这是一个极精确、单一的属于中央C的声音,不属于任何其他声音。
如果你不能直接听到这声音,你可以借助仪器——示波器(oscilloscope)把它显示出来。
当然,这和亲耳听到声音的感受完全不同——这种“听”
用的是视觉而非听觉——可是,有差别吗?所有关于音调的信息都清楚地显示在那儿。
你可以通过电子方式感受到和弦(chord)、断音(staccato)、拨奏曲(pizzibre)。
你可以认出中央C来。
也许看到用电子方法显示的音调信息和亲耳听到的体验不同,可这也只是体验上的问题。
即使暂时撇开像贝多芬这样的音乐天才,你就是全聋了还是可以体验音乐。
这也回答了另一个谜题:森林中有一棵树突然倒下了,如果没有人听到,那么树倒下时究竟有没有发出撞击声?当然,如果我们对声音的定义是,要有人听到才算发出声音,那么按此定义,这棵树就没有发出声音。
可是,这种对声音的定义未免太高抬人类的重要性了,重要到宇宙万物唯人类是从。
显然,如果一棵树倒了,一定会发出树倒了的声音。
我们可以借助录音器将此声音收录在光盘中,并通过音响设备放出来,这样就可以听到这树倒地时发出的声音。
因此,根本就没有什么不可解的谜题。
听力的范围
可是,人类的听觉不是很完美。
我们听不到有些低频率(每秒少于20个波)的声音,但鲸鱼可以用这么低频率的声音来互相通信(或谈话)。
大部分的成人也听不到有些高频率的声音(每秒超过2万个波),可是,狗就可以听到(可以用一个高频率的哨子来叫狗,人还不会觉得吵)。
有许多声音的音域超过人耳听觉的接收范围——例如,每秒超过100万个波的声音。
我们的感官,虽然已经进化得极端敏锐易感,可还是有其物理上的基本限制。
我们用声音来互相交流。
我们灵长类的亲戚们也是这样做的。
我们是群居动物,而且对彼此的依赖性很强,所以必须相互沟通。
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