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  土耳其浴室(A Female Turkish Bath or Hammam 1785) Jean-Jacques-Francois Lebarbier 绘 / most-famous-paintings.org

  有一种说法,在洗澡堂里人们喜欢唱歌。这种说法已经有很长的历史了。阿拉伯历史学家伊本 · 赫勒敦(Ibn Khaldun )写的著名的《历史绪论》一书中就曾经说过:“当享受热水浴时,吸进的热气加热了他们的灵魂,他们常常因喜悦而歌唱。”

  其实,在现在,洗澡时唱歌也是很常见的。澳大利亚人有每天一早洗澡的习惯。不过他们那里缺水,为了节约用水,能源公司呼吁民众沐浴时最好不要唱歌,或至少选一条比较短的歌唱。

  人们在洗澡时喜欢唱歌,固然因为洗澡时精神比较放松,无忧无虑,自然会哼几句。其实深究起来,还由于洗澡时唱歌,比平时唱歌好听。(要是在洗澡间唱歌比平时难听,我想人们就不怎么会在洗澡时唱歌了——即使有唱歌的心情,难听的音效也会使他自然闭嘴。)

  我们听到的声音是和我们所处的环境有关的。在平坦的旷野唱歌,一点回声也没有,听起来就觉得不浑润而显得过于枯干;而在山谷里唱歌,就会有回响,产生“空谷传音”的感觉。这是因为歌唱时从喉部发出的声音同耳朵听到的声音并不是同一回事:从歌喉发出的声音是扰动空气形成的声波往外传,而听到的声音却是这个声波直接到达或间接反射混合以后传到耳朵里的扰动。

  一般浴室的墙壁、地板很容易反射声音,在淋浴时,喷头喷出的水珠也会反射声音,这就使得洗澡间的声音混响度比一般居室要大,所以唱出的歌格外好听。

  举例来说,去过北京天坛的人,都会在被称为“回音壁”的圆形墙壁跟前冲着对过的人讲话(位置如上图所示)。在 A 点讲话,在 B 点听得十分真切,就像在跟前讲话一样,这就是回音壁反射声音的结果。

  在天坛回音壁接近中心的地面上,有一块石板,人站在上面拍一个巴掌,可以清晰地听到 3 次回声,所以人们把那块石板称为 “三音石” 。在三音石上听到的 3 次回声,分别是祈年殿、侧殿和回音壁在不同距离上产生的。因为声速是一定的,祈年殿离三音石最近,它最先反射声音,再后是侧殿,最后是回音壁;反射的声音依次传回来,所以能够清晰地听到 3 声。

  1959 年兴建的北京火车站,1950 年代建国 10 周年首都十大建筑之一 / ilishi.blog.sohu.com

  再举一例。位列 北京十大建筑 之一的北京火车站,1959 年修建时,中央大厅和检票厅都采用了双曲扁壳的球壳结构,造型美观、成本也很符合当时 “多、快、好、省” 的方针。以中央大厅为例,跨度是 35 米,最薄的地方厚度只有 8 厘米。不过,球形壳对声波反射有聚焦的效应,由于事先没有仔细考虑这一声学效果,建成后,站在大厅正中间发出一个声音,便会听到连续多次的回声。这正是壳形屋顶和地面来回反射、形成多重回声的效果。为了解决这一问题,曾经想法在地面中央摆放花坛,可效果不甚理想,后来不得不重新架起脚手架,在屋顶上贴了一层高性能的吸音材料,不断的回声才消失了。

  我们知道,人耳能够分辨的声音相隔大约为 1/16 秒,小于这个时间间隔的两个声音,人耳便会当做一个。通常条件下,声速大约是每秒 340 m,所以当声音反射壁距离超过 11 m,也就是声音来回走过 22 m 以上的距离时,我们才能够把回音与原来的声音分清。前面说的三音石和北京火车站的大厅,之所以能够听到数声回音,都是满足这个条件的。

1959 年刚落成时北京火车站的中央大厅内部 / ilishi.blog.sohu.com

  人们把分不清回声与原来发出的声音的情况,称为混响。度量混响大小的量,叫做混响时间,它是声音强度衰减为原来强度 1/1000 的时间,即衰减 60 分贝所用的时间。混响时间长则表示混响度大,短则表示混响度小。须知,混响时间不仅跟发出的声音的频率以及建筑的形状有关,它跟建筑壁面材料对声波的反射和吸收性能也有关,不仅如此,大厅里是不是坐满了人也会对混响时间产生影响。

  可以想象,如果音乐厅设计成刚建好的北京火车站中央大厅那样,有许多回音,肯定是失败的。可要是做得一点反射也没有,四壁、天花板和地板都用上吸音材料,声音也不会好听。所以说,音乐厅有一定的混响度是必须的。根据经验,好的音乐厅对中频的混响时间大约为 1.68 秒。

  Zaha Hadid Architects 设计的室乐演奏厅实景(上)及 3D 设计图(下)/ archicentral.com

  优秀的建筑师在设计音乐厅时会适当地使用吸音材料,对于超过 11 m 的大厅,在舞台的对面一定会使用性能较好的吸音材料,避免形成不连续的回声。此外,还要尽可能保证音乐厅的每个位置都有较好的混响度。不过这是很难做到的,从理论上讲,位置不同,混响时间也不同。在同一个音乐厅里欣赏音乐时,坐在前排的人能够听到较强的直接声音和适当的混响,而后排听到的直接声响弱、混响也不一定理想。所以音乐厅的门票,上等座和下等座的票价可以有一个数量级的差别。

  回过头来看看洗澡间里唱歌的问题。一般的浴室虽然狭小,但由于墙壁使用的是瓷砖,另外水也有一定对声音的反射能力。所以洗澡间的混响度要比一般居室高,这也就是人们感觉在洗澡间里唱歌特别好听的缘故吧,从而也是人们在洗澡是大都喜欢引吭高歌理由。

  本文转载自武际可 科学网博客文章 为什么在洗澡间里唱歌特别好听?

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channelId 1 1 为什么洗澡时唱歌特别好听? 1 有一种说法,在洗澡堂里人们喜欢唱歌。这种说法已经有很长的历史了。阿拉伯历史学家伊本 · 赫勒敦(Ibn Khaldun )写的著名的《历史绪论》一书中就曾经说过:“当享受热水浴时,吸进的热气加热了他们的灵魂,他们常常因喜悦而歌唱。”