第一節 聲音的反射
回聲和聲音的反射


當向著一幅遙遠寬闊的山崖或石壁大聲呼叫的時候(),會聽到一些餘音。如果我們細心留意這些餘音,會感覺到這些聲音很可能是從山崖或石壁處傳來的,並與呼叫聲相似。這些在呼叫後出現的餘音,稱為回聲 (echo)。

【回聲是怎麼形成的?】

回聲是由聲音的反射造成的。

當向山崖呼叫時,發出的聲波會到達遠處的山崖,然後被反射,再傳回我們的耳中。這些反射回來的聲音,就是回聲。因為聲源和山崖之間有一定的距離,聲音一來一回便需要相當的時間,所以回聲會在呼叫後一陣子才出現,聽起來感覺像是留在耳邊久久不散的聲音。同樣地,如果我們向一個水井大聲呼叫(),若井有足夠深度,便能聽到回聲。

【從回聲現像得知:】

聲波與其他形式的波一樣,都具有波的反射特性。


向著山崖大聲呼叫,能清楚聽到回聲
因為聲波有反射的特性,向井下呼叫時或可聽到回聲。要能清楚聽到回聲,其實就是要能分辨出自己發出的叫聲,以及從井底反射回來的回聲;這兩個聲波抵達耳朵的時間間隔要足夠長(如大於 0.1 \(\text{s}\))。換言之,井要有足夠深度,令反射聲波得花較長時間才回來。(按 ">" 往下一張圖片、共 4 張)
室內形成的聲音反射


既然聲波在戶外反射時,容易形成回聲,聲波於室內的反射時,會引起其他有趣現象嗎?以下分別就兩種不同大小的室內空間說明:

【1. 大禮堂內的聲音反射】
有沒有留意,有時演講者在一些偌大的禮堂內說話時,聲音會顯得混雜模糊呢?原來這是由聲音的反射引起的。當講者在說話時,他的聲音會在禮堂內的四壁不斷來回反射(),這些經多重反射的聲音會和講者的直接聲音混在一起,便使他的說話聽起來模糊不清。這個現像稱為混響 (reverberation)。

【2. 浴室內的聲音反射】
有些人喜歡在浴室內唱歌,自覺很動聽,原來浴室內的歌聲往往會較響亮和圓渾,這跟聲音在浴室環境的反射有關。浴室的空間狹小,歌聲經浴室的四壁反射後,再傳到聽者的耳朵時,會互相疊加,造成放大的效應()。另一方面,因為聲音會在浴室內的四壁來回反射,做成餘音,經較長時間後才會消失,聽起來便感覺圓渾。相比偌大禮堂,既然浴室的聲音反射能形成相當不同的結果,可以想像,若聲音能經過適當的反射,將可能變得更清楚更悅耳!


綜合而言,在室內說話會較在室外
  • 響亮
  • 混雜模糊

室內說話聲波很快反射回來,與原聲混在一起,令聲音聽起來更響亮。


禮堂中的混響
在浴室內歌唱時,歌聲會較響亮和圓渾
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