古时候有一个人,天生一只耳朵,并且长在头顶上。有一次,他住的楼下失了火,众人齐声喊他,但他硬是坐着不动,最后被活活烧死。死后阎王爷问他:“失火时大家都在喊你,你为什么不快下楼逃命呢?”他说:“我这个人就是只听上面的,下面的声音我是听不到的呀!”
这自然是一则笑话,它讽刺了那些只知按上级主子的意志办事,而不能倾听下边群众呼声的当官做老爷的人。换一个角度,如果我们不去考虑故事的“弦外之音”,单从故事内容上讲,那个人之所以遭受火焚的厄运,还是因为他的听觉有着严重缺陷的缘故。
正常的人都长着两只耳朵,并且长在头部的两侧,这不仅仅是为了对称好看,更重要的是它满足了人们听觉上的需要。
为了说明人的双耳的作用,让我们来做一个实验:把一个人的眼睛蒙住,然后在他的左前方或右前方不同位置上,晃响一只小铃,这时他会迅速而正确地指出小铃所在的方向和远近;可是当你在他正前方或正后方晃铃时,他却真的成了“瞎子”,乱指、乱说一气了。这是怎么回事呢?我们知道,声波在空气中传播是有一定速度的,因此它从发声体发出到传进人的耳朵里,需要一定的时间。当发声体位于人体的一侧时,它所发出的声波进入人的两耳就有先有后,响度也有强有弱;发声体离开双耳越远,这种差别越为明显。两耳听觉上产生的这种微小的时间差和响度差,反映到人的大脑里,就使人有可能判断声波传来的方位。例如,当声波从人体左侧某位置传来时,它先到达左耳,后到达右耳,而且左耳听到的声音要比右耳强一些,这时人的大脑就会作出“声音从左方传来”的判断。实验观测表明,当左耳听到的声音比右耳早十万分之三秒钟时,人能判断出这声音是由偏于左侧3度到4度的方向传来的;当左耳比右耳早听到声音万分之六秒钟时,人的判断是“这声音是以正左面传来的”。人的双耳分辨声音方位的这种功能,称为双耳效应。当然,人的双耳判断声音方位的能力也是有一定限度的。例如,当发声体位于人体的正前方或正后方时,由于它发出的声波同时到达双耳,并且响度也一样,这时人体就很难分辨声波的方向和远近了。在这种情况下,如果你要弄清声波的来源,那就只有扭转脖子“侧耳倾听”了。
由于双耳效应,人们对不同空间位置的声音产生了方位和强弱的不同感觉,因此对周围各种声音感觉的综合,便会形成声音的“立体感”。用普通录音机放出来的音乐,因为录制时只使用了一个话筒,放音时也只用一个喇叭,因此我们听起来只是从一个方向传来的各种乐器的混合声。为了获得立体感的乐声,现在的录音机都采用双声道录音,就是用两个话筒从左右两个位置把声音分别录在同一条磁带上;放音的时候,用两个喇叭分别放出两个声道录下的声音。这时听起来就如同置身于音乐厅里一样,对舞台上各个乐器的不同位置、所发声音的轻重、高低等,分辨得清清楚楚,因而有着丰满的立体感。由这种双声道录音机发出的声音就是我们通常所说的“立体声”。
磁带的发明
二战时,德国的工程师们为了更好地广播希特勒的讲话,经过多年的研究,在磁带录音技术上取得了革命性的进步。二战后,美国把这一技术原样拿了过来,并很快就运用在流行音乐领域。磁带录音方便可靠,价钱便宜,质量又好,使得投资不多的小型录音公司得以生存下去,为当时的独立唱片公司的发展壮大立下了汗马功劳,从而促成了摇滚乐的诞生。
60年代中期,美国广播唱片公司发明了可以在汽车上使用的八轨磁带(8-Track),这一发明立刻吸引了众多以前不怎么买唱片的消费者的注意,美国的音乐销售也从这一时期开始直线上升。
声音的奥秘
声音看不见,摸不着,是个十分奇妙的东西。正如俄国诗人涅克拉索夫所描述的那样:
谁都没有看到过它,
听呢——每个人都听到过。
没有形体,可是它活着,
没有舌头——却会喊叫……
声音既然如此地微妙,自然引起古人对它的种种神秘的猜测。例如,古希腊学者恩培多克勒就提出过一种看法,他认为声音是一种“微妙物质”,这种物质潜藏在各种物体之中,因此平日不易发现它。可是当物体受到冲击或打击时,它就像受到惊吓一样跑了出来。它一旦跑进人的耳朵里,就会被听到,而成为我们平日所说的“声音”。恩培多克勒的这种说法,听起来似乎有些道理,然而事实却不是这样。有人曾对着一端开口的竹筒大声喊叫,然后把竹筒密封好。按照恩培多克勒的说法,这样做的结果,这个人发出来的声音“物质”就都被保存下来了。可是,当他打开密封的竹筒时,却什么也听不到。可见,恩培多克勒的说法是站不住脚的。
后来,随着人们观察的不断深入和科学实验的开展,声音的奥秘才逐渐被揭开。为了说明声音究竟是什么,让我们仔细观察和分析一下发生在我们身边的一些声音现象。
用力敲一下鼓面,它就会发出咚咚的声响。这时如果我们用手去抚摸一下鼓面,就会感觉它在上下起伏振动。等到鼓面不振动了,鼓声也就消失了。用琴弓摩擦一下琴弦,它就会发出悠扬的琴声。当我们拿一纸条跟琴弦接触时,就会发现纸条来回振动起来。等纸条不再振动了,琴声也就中止了。由此可见,声音是由物体振动产生的。
拿一根振动着的竹片不间歇地敲打水面,水面就会出现一环环的波纹,不断扩大向外传播出去,这就是我们通常所说的水波。同样道理,当发声物体振动时,在它周围也会形成一层层不断向外扩展的波纹,这就是声波。如果传播中的声波进入人的耳朵里,它还会引起人耳内鼓膜的振动,于是人们就听到了声音。
原来,声音并不是什么神秘莫测的微妙物质,它只不过是振动物体发出的一种波纹——声波。