正文
说到这里突然想起了一位前辈大神,德国的物理学家、数学家、生理学家赫尔曼·路德维希·斐迪南德·冯·亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz,1821~1894),他的研究横跨了生理学、光学、电动力学、数学、热力学等一大堆领域,而且在每个领域的成就都够别人干好几辈子的。比如到处都能看见的拿来制造匀强磁场的亥姆霍兹线圈、医院里大夫给你看眼底时用的眼底镜、再比如这世界的基本规则之一——能量守恒定律,都是这位老兄的成果。老先生还有几个超牛的学生,比如发现电磁波的赫兹,用迈克尔逊-莫雷实验测量光速的迈克尔逊(1907年诺贝尔物理学奖获得者),发明彩色玻璃照相术的李普曼(1908年诺贝尔物理学奖获得者),维恩位移律的发现者维恩(1911年诺贝尔物理学奖获得者)。实在是身不能至、心向往之。
怎么想起他老人家呢?你听歌时有没有看到过播放器上常常有个可视化频谱的窗口?我们听到的声音其实都是由很多不同频率的声音合成得到的。而世界上第一个对声音进行频谱分离和分析的就是这位大神,用的是一个有小开口的铜球形成的共鸣器(亥姆霍兹共鸣器)。
一不小心扯远了……
回到我们的问题,为什么只有在把“海螺”们扣在耳朵上时才能听到“嗡嗡”声呢?
主要原因有二,一是有效隔离了外界的声音,从而使原来被淹没的那些符合共鸣腔共振频率的声音被显露出来。二是这些东西本身都是开口的,扣在耳朵上时才形成一个较为封闭的结构,除了能更好地隔离外界声音外,共鸣器的选频放大效果也会显著提高。
此外,我们人的听觉除了靠空气传入鼓膜、耳蜗的气传导途径外,还有通过骨骼传递的一套骨传导系统(听说过骨传导耳机么?)。只是这套系统灵敏度很低,平时基本都被气传导的外界声音淹没了。
当外界声音被降低到一定程度的时候,骨传导的声音也会显露出来。如果我们处在一个声学暗室里(就是一间所有声音都被吸收,几乎完全没有外界声音的环境),把“海螺们”扣在耳朵上,此时还是会听到一些声音,那不再是“海螺”共鸣器过滤的声音,而是通过骨传导感知到的我们自己体内的血流、肌肉、骨骼运动等等的声音了。