回聲是怎么形成的
回聲是怎么形成的
回聲是指聲波在傳播過程中，碰到大的反射面，發(fā)生的反射而形成的，人們把能夠與原聲區(qū)分開的反射聲波叫做回聲。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹回聲的相關(guān)知識(shí)。
形成回聲的原因
當(dāng)聲投射到距離聲源有一段距離的大面積上時(shí)，聲能的一部分被吸收，而另一部分聲能要反射回來，如果聽者聽到由聲源直接發(fā)來的聲和由反射回來的聲的時(shí)間間隔超過十分之一秒(在15℃空氣中，距聲源至少17米處反射)，它就能分辨出兩個(gè)聲音這種反射回來的聲叫“回聲”。
回聲的歷史
1912年，英國大商船泰坦尼克號(hào)在赴美途中發(fā)生了與冰山相撞沉沒的悲劇。這次大的海難事件引起了全世界的關(guān)注，為了尋找沉船，美國科學(xué)家設(shè)計(jì)并制造出第一臺(tái)測(cè)量水下目標(biāo)的回聲探測(cè)儀，用它在船上發(fā)出聲波，然后用儀器接收障礙物反射回來的聲波信號(hào)。測(cè)量發(fā)出信號(hào)和接收信號(hào)之間的時(shí)間，根據(jù)水中的聲速就可以計(jì)算出障礙物的距離和海的深淺。第一臺(tái)回聲探測(cè)儀于1914年成功地發(fā)現(xiàn)了3千米以外的冰山。實(shí)際上這就是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于國防、海洋開發(fā)事業(yè)的聲吶裝置的雛形。
第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，德國潛水艇擊沉了協(xié)約國大量戰(zhàn)艦、船只，幾乎中斷了橫跨大西洋的海上運(yùn)輸線。當(dāng)時(shí)潛水艇潛在水下，看不見，摸不著，一時(shí)橫行無敵。于是利用水聲設(shè)備搜尋潛艇和水雷就成了關(guān)鍵的問題。法國著名物理學(xué)家郎之萬等人研究并造出了第一部主動(dòng)式聲吶，1918年在地中海首次接收到2～3千米以外的潛艇回波。這種聲吶可以向水中發(fā)射各種形式的聲信號(hào)，碰到需要定位的目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生反射回波，接收回來后進(jìn)行信號(hào)分析、處理，除掉干擾，從而顯示出目標(biāo)所在的方位和距離。
第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭(zhēng)需要聲吶裝置更趨完善。戰(zhàn)后，人們開始實(shí)驗(yàn)使用軍艦上的聲響探測(cè)魚群。不但測(cè)到了魚群，而且還能分辨出魚的種類和大小。人們?cè)诖嘶A(chǔ)上研制出各種魚探機(jī)，極大地促進(jìn)了漁業(yè)的發(fā)展。
回聲的辨別
人耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的聲強(qiáng)，并且與原聲的時(shí)差須大于0.1秒。當(dāng)反射面的尺寸遠(yuǎn)大于入射聲波長(zhǎng)時(shí)，聽到的回聲最清楚。即相隔17米時(shí)。
20Hz～20000Hz，人類對(duì)聲音的感應(yīng)范圍。此外，是超聲波和次聲波。 0.38～0.72μm，人類對(duì)光的感知范圍。之外，還有紅外線、紫外線。
注意：當(dāng)原聲與回聲時(shí)間間隔大于0.1秒，能被人耳分辨出，叫做回聲;當(dāng)小于0.1秒，則為混響(混響使音量增大，所以音箱的原理就是混響)。
回聲的應(yīng)用
關(guān)于回聲的應(yīng)用，聲吶裝置可謂典型。用回聲測(cè)海深、測(cè)冰山的距離和敵方潛艇的方位，都是由不同功能的聲吶裝置完成的。
回聲在地質(zhì)勘探中也有廣泛的應(yīng)用。例如在石油勘探時(shí)，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸藥包，放上一列探頭，把炸藥引爆，探頭就可以接收到地下不同層間界面反射回來的聲波，從而探測(cè)出地下油礦。
在建筑方面，設(shè)計(jì)、建造大的廳堂時(shí)，必須把回聲現(xiàn)象作為重要因素加以考慮。在封閉的空間里產(chǎn)生聲音后，聲波就在四壁上不斷反射，即使在聲源停止輻射后，聲音還要持續(xù)一段時(shí)間，這種現(xiàn)象叫做混響?；祉憰r(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)干擾有用的聲音。但是混響太短也不好，給人以單調(diào)、不豐滿的感覺。所以設(shè)計(jì)師們須采取必要的措施，例如，廳堂的內(nèi)部形狀、結(jié)構(gòu)、吸聲、隔聲等，以獲得適量的混響，提高室內(nèi)的音質(zhì)。
回聲的含義
當(dāng)聲投射到距離聲源有一段距離的大面積上時(shí)，聲能的一部分被吸收，而另一部分聲能要反射回來，如果聽者聽到由聲源直接發(fā)來的聲和由反射回來的聲的時(shí)間間隔超過十分之一秒，它就能分辨出兩個(gè)聲音這種反射回來的聲叫“回聲”。如果聲速已知，當(dāng)測(cè)得聲音從發(fā)出到反射回來的時(shí)間間隔，就能計(jì)算出反射面到聲源之間的距離。
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