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剧院大厅里的声音
来源:科技百科 专题:物理天地

时常到各种剧院和音乐厅去的人,一定都清楚地知道: 有些大厅里,演员的言语和音乐的声音可以在很远的地方听得明了清楚,但是在有一些大厅里,虽然坐在前排,也听得不大清楚.这现象的原因,在一部讲声波和它的应用的书里有很好的说明:

在建筑物里发生的随便什么声音,会在声源发声完毕以后继续传一个相当长的时间;它在多次反射作用下,绕着整个建筑物传了好几次,——但是在这同时,别的声音又接着发了出来,使听的人时常不可能把各个声音一个一个辨别清楚.例如假定一个声音要继续存在3 秒钟,又假定讲话的人每秒发出3 个音节,那么那相当于9 个音节的声波就会一起在房间里行进,因此产生了一团糟的噪音,使得听众没法听懂讲话人要讲的意思。

在这种情形,讲话的人只好一个字一个字分得非常清楚地讲下去,而且不要用太大的声音.但是一般的情形恰恰相反,讲话的人在这种情形往往更提高了声音,这样就只会把噪音更加增强了。

还在不久以前,能够建筑出合于声学要求的剧院,是认为侥幸的事情的.现在呢,人们已经找到方法去消灭这种扰乱声音的现象(这现象叫做交混回响).这本书不打算详细谈这个问题,因为这只有建筑师才感觉兴趣.我们只指出一点,就是,消灭交混回响现象的方法,主要是建造能够吸收剩余声音的墙壁.吸收声音最好的是打开的窗子(就象孔吸收光最好一样);人们甚至把一平方米的打开的窗子采用来做吸收声音的计量单位.坐在剧院里的观众也很能够吸收声音,虽然他们的吸收能力要比打开的窗子小一半: 一个人吸收的声音相当于半米打开的窗子.一位物理学家说过,“观众吸收讲演人的演词,所谓"吸收"可以照这个词的表面意义讲”,如果他这句话说得不错,那么,空虚的大厅对讲演的人是不利的,这句话也就可以照它的表面意义来讲。

反过来说,假如声音的吸收太强了,这也会使声音听不清楚的.第一,过度的吸收会把声音减弱,第二,会把交混回响的作用减少得太多,使得听起来声音仿佛断断续续,给人一种枯燥的感觉.因此,我们固然应该避免过度的交混回响,但是太短的交混回响也不好.那么交混回响究竟要有怎样的程度才合适,这对于各种大厅是不一样的,应该在设计每座大厅的时候来决定。

剧院里还有一个东西,从物理观点上看是很有趣的,这东西就是在台前提词用的台词厢.你可曾注意所有剧院的台词厢都是同一形状的吗? 这原因是,台词厢的本身等于一种声学仪器.台词厢的拱壁等于一个声音的凹面镜,它起着两种作用: 阻止提词的人发出的声波传播到观众方面去,还把这些声波反射到舞台上。

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