袁清林　杜秀英

街頭噪聲危害人體健康，使人心情煩躁不安，疲倦、失眠，工作效率降低。而優(yōu)美的音樂使人心情愉快。如果能設(shè)法把噪聲變成美妙的音樂該是一件多好的事情呀。

在日本一些大城市的十字街頭、公園等地，都有“演奏家”時(shí)時(shí)刻刻在那里演奏音樂。它們是把噪音變成音樂的神奇大師——音樂屏蔽噪聲裝置。

音樂屏蔽噪聲裝置就是根據(jù)噪聲的強(qiáng)弱，通過電腦的控制，配以相應(yīng)的音樂，只不過把音樂的波峰與噪聲的波谷相重疊，起到抵消噪聲的作用。這也就是“以聲治聲”原理。

１９世紀(jì)８０年代，英國(guó)科學(xué)家雷利想把電動(dòng)音叉發(fā)出的聲音通過一對(duì)風(fēng)琴管傳出，可是聲音卻奇跡般地消失了。于是他推測(cè)，一定是音叉發(fā)出的聲音被抵消了。后來他進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，一種聲波可以抵消另一種聲波，但那種聲波必須是與它波形相反而頻率相同。也就是說，后一種聲波好像是前一種聲波在鏡子里的形象，所以就叫“鏡像聲波”。這樣，雷利首先發(fā)現(xiàn)了“以聲治聲”的原理。１９３３年，德國(guó)工程師魯埃格制作了一種簡(jiǎn)單的聲音抵消器，取得第一個(gè)“以聲治聲”專利。但由于噪聲雜亂無章、瞬息萬(wàn)變，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下要制造噪聲的“鏡像聲波”實(shí)在太難了。

近年來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得這種巧妙設(shè)想絕路逢生。美國(guó)弗吉尼亞州一家制造裝卸谷物機(jī)械的公司率先按照“以聲治聲”原理研制成功以噪聲消除噪聲的裝置。這種裝置主要由微型計(jì)算機(jī)、麥克風(fēng)和高音喇叭組成。麥克風(fēng)起耳朵的作用，微型計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦，而高音喇叭就是“拳和腳”。麥克風(fēng)一聽到機(jī)器發(fā)出噪聲，就立即把噪聲聲波傳給微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)對(duì)噪聲頻率進(jìn)行快速分析，并根據(jù)分析結(jié)果馬上發(fā)出指令，指揮高音喇叭發(fā)出噪聲的“鏡像聲波”，正好抵消噪聲。他們把這種消聲裝置安裝在谷物裝卸機(jī)上，能使裝卸機(jī)吸管所產(chǎn)生的噪聲由１２０分貝降低到８０分貝以下，符合一般工作環(huán)境的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

更重要的是，這種“以聲治聲”的方法，不僅能消除高頻噪聲，還能消除低頻噪聲。把消聲裝置的揚(yáng)聲器安裝在飛機(jī)、汽車的座椅頭枕上，乘客坐在座椅上就可以免受噪聲的干擾了。

根據(jù)“以聲治聲”原理，設(shè)計(jì)師們還設(shè)計(jì)制作了一種耳機(jī)，在各種噪聲環(huán)境中，只要帶上耳機(jī)，就聽不到噪聲，卻能聽到電話鈴聲或門鈴聲。

在日本橫濱車站的背后有一座橋，為了消除來來往往的車輛和行人產(chǎn)生的噪聲，設(shè)計(jì)師們?cè)谶@座橋的欄桿上安裝了一種傳感器，傳感器吸收了車輛、行人過橋時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，使這種振動(dòng)去輕輕敲擊金屬片，金屬片就會(huì)發(fā)出像蒙蒙細(xì)雨落地時(shí)的那種“沙沙”聲。這種聲音雖然不是音樂，但聽起來很悅耳。日本人很親切地把這座橋叫做“細(xì)雨橋”。現(xiàn)在，“細(xì)雨橋”已經(jīng)遍布日本的大小橋梁。