聲音的奇境：一段探尋世界好聲音的科學長徵 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

會歌唱的沙丘 打呼嚕的海雀
輕語的迴音廊 嘁喳的金字塔
拇指掃過紙張的沙沙聲
書脊膠條在書頁的重量下發齣的咯吱聲
……
打開耳朵，傾聽身邊的聲音
你耳中的世界從此天翻地覆

《紐約時報》、《華盛頓郵報》、《科學通訊》、美國國傢公共電颱
鼎力推薦
全球聲學英國科學傢特雷弗·考剋斯重磅力作

內容簡介

特雷弗·考剋斯是一位聲學工程師，在職業生涯中的大部分時間裏，他都在消除雜音——例如音樂廳裏的迴音和教室中的喧嘩聲。直到有一天，他聽到瞭某個驚人的聲音，並由此産生瞭頓悟：與其消滅罕見或奇怪的聲音，還不如將這些聲音寶藏公之於眾。
他深入調查瞭這些可被稱為“世界聲學奇跡”的地點的奧秘，本書講述的就是在這過程中發生的故事：在莫哈維沙漠，他找到瞭能歌唱的沙丘；在法國，他發現瞭會講笑話的迴聲；在美國加利福尼亞，他駕車經過一條會演奏《威廉·退爾序麯》的音樂之路；在世界各地的大教堂，他瞭解到瞭聲學是怎樣改變宗教曆史的。
考剋斯深入淺齣地運用物理學、音樂、建築學、神經科學、生物學和設計知識，解釋瞭聲音是如何生成，又是如何被環境改變的，以及人體會對奇異的聲音做齣什麼反應。書中涉及的聲音既包括他在尋聲之旅中遇到的充滿異域風情的聲音奇跡，也包括我們日常環境中的同樣獨特和驚人的聲音。
在由視覺主導的世界裏，《聲音的奇境》鼓勵我們善用聽覺，打開耳朵，聆聽我們身邊那些奇妙的聲音。

作者簡介

特雷弗·考剋斯，英國科學傢、索爾福德大學聲學工程教授、英國工程與自然科學研究理事會（EPSRC）成員，於2010—2012年間擔任英國聲學研究所主任。他主持播齣過大量科學廣播紀實節目，並為多本國際性聲學刊物的供稿，是聲學領域的權威人士之一。

精彩書評

清晰易懂的闡釋和充滿熱情的探索，造就瞭這樣一本關於聆聽的著作……任何曾經在迴音壁前拍手、喊叫或歌唱的讀者都會喜愛考剋斯這本充滿風趣的作品。
——《紐約時報》

考剋斯這種對於聲音的熱情極具感染力。看完這本書以後，我也要盡量張開我的耳朵瞭。
——《華盛頓郵報》

從第一頁開始直到最後，《聲音的奇境》都在邀請讀者閉上眼睛，用耳朵感受圍繞在我們身邊的聲音，無論它們是平常還是奇特。
——《科學通訊》

《聲音的奇境》描述瞭聲音的奧秘，還加入瞭易於理解而不艱深晦澀的科學細節，使得這本書在當今這個以視覺為主的世界中顯得如此特彆。
——美國國傢公共電颱

目錄

第一章 世界上混響時間最長的地方
第二章 響石
第三章 會叫的魚
第四章 過去的迴聲
第五章 在拐彎處迴鏇
第六章 歌唱的沙子
第七章 世界上最安靜的地方
第八章 辨聲識地
第九章 未來奇跡

精彩書摘

吉尼斯世界記錄認可瞭為數不多的幾個最大的聲音：最大的傢貓嗚嗚聲（不妨跟您透露一下，是67.7分貝）、最大的男性打嗝聲（109.9分貝），以及最大的鼓掌聲（113分貝）——這些聲音都有夠驚人的。但是，作為一個研究建築聲學的人，我對蘇格蘭漢密爾頓陵墓裏的一座小教堂更感興趣，它可以産生全世界延續時間最長的迴音。1970年的《吉尼斯世界紀錄大全》中記載道：實心青銅門猛地關上之後，迴音會一直持續15秒鍾纔徹底消失。
《吉尼斯》將這樣的現象描述為“最長的迴音”，事實上這一術語用在這裏並不正確。我們建築聲學專傢會使用“迴音”來描述聲音清晰可辨的重復音，比如在山裏用真假嗓音急變互換的方式歌唱會引起迴音，用混響來描述聲音緩緩減弱至消失。
混響是指一個字或音符的聲源停止發聲後，聲音在房間內反射而繼續存在的聲學現象。音樂傢和音效師會將房間分為活的或死的。活房間就像浴室那樣，將聲音反射迴到你的耳際，激發你唱歌的欲望。死房間則如同奢華的酒店房間，柔軟的傢具、窗簾、地毯將聲音吸收，産生減震效果。一個房間無論迴音強烈或是十分安靜，主要都是由混響引起的。隻需一丁點的混響，就可以讓聲音延續，不著痕跡地加強話語和音符。在非常熱鬧的地方，比如說大教堂，混響會展現齣充滿活力的一麵，持續足夠長的時間，讓人們能聽得清楚。混響可以提升音效，極大豐富大型音樂廳裏管弦樂隊的錶演。適當的混響能夠增大音量，讓房間兩頭的人更容易聽到彼此的對話。有證據顯示，通過混響和其他聲音感知到的房間大小，會影響我們對普通的或動聽的聲音的情感反應。我們會覺得小房間比大空間更安靜，更安全，更舒服。
格拉斯哥舉辦的聲學會議期間安排瞭一個包含小教堂參觀的項目，我終於有機會親自探索那個保持著世界紀錄的陵墓。星期天一早，我跟20位聲學專傢一起來到瞭陵墓大門外。陵墓是由砂岩塊堆砌而成的羅馬式建築，宏偉壯觀，高達37米，兩側各屹立著一頭巨大的石獅。麵對如此堅固而且帶有圓頂的圓柱形建築，敏銳的訪客或許能感受到第十任漢密爾頓公爵的氣魄。陵墓建於19世紀中期，但遺跡很久以前便遷移至彆處瞭。由於采礦造成地麵下陷，建築物下降瞭6米之多。要是剋萊德河泛濫，教堂地下室就很容易遭受被淹沒的命運。
八角形小教堂位於一樓，陽光透過玻璃穹頂，給房間帶來微弱的光亮。小教堂裏有四個壁龕，地上鋪著棕白相間的大理石地闆。産生吉尼斯世界紀錄迴音的原始青銅門（以佛羅倫薩聖喬凡尼洗禮堂的吉貝爾蒂門為模型建成）架在兩個壁龕裏。新建的木門對麵矗立著堅固的黑大理石製成的柱基，柱基曾用於支撐一位埃及王後的雪白色石棺，公爵經過防腐處理的屍體現在便安放在這裏。石棺對公爵來說顯得略小，導遊帶些興奮地嚮我們講述瞭屍體如何被縮短以裝進石棺的恐怖故事。我去的那天，柱基上放置著筆記本電腦、音頻放大器和其他用於聲學測量的設備。
小教堂本來應該用於舉辦宗教活動，但由於它的聲學特性，居然無法舉辦禮拜。它就像是一個大型天主教教堂，要是我跟聲學同事們距離有點遠，就很難進行對話，因為聲音在小教堂裏四處彈跳，說話聲音變得模糊不清。這真的是世界上混響時間最長的地方嗎？這個世界紀錄對我這樣的聲學工程師來說十分重要，因為對混響的研究標誌著現代科技手段第一次應用於建築聲效中。

傑齣的物理學傢華萊士·剋萊門特·薩賓在19世紀晚期創建瞭第一個與建築聲學有關的科學學科。根據《大列顛百科全書》的描述，他“不屑於獲取博士學位；他的論文數量不多，但每篇都齣類拔萃。”1895年，年輕的薩賓受邀改善福格藝術博物館內一間演講廳混亂的音效，那時的他正在哈佛大學擔任教授。大廳（用他的話來說）“很不實用，已經被廢棄”。寬廣的大廳呈半圓形，建有穹頂。聽眾基本上無法聽清大廳內的演講——如此模糊的音效一點都不像是形成於自精心設計的演講廳，更像是漢密爾頓陵墓裏産生的聲音。頂級的藝術演講大師查爾斯·埃利奧特·諾頓對這裏提齣瞭直接的批評。
我們可以想象諾頓站在大廳前方，試圖詳細闡述藝術——他穿著正式，蓄起大鬍子，兩邊留有鬢角，露齣光禿的頭頂。他的學生首先會聽到從教授口中直接傳至他們耳朵裏的聲音——這些聲音沿著最短路程直接傳輸。然後迴音緊跟著齣現，在牆壁、穹頂、書桌和其他各處堅硬的錶麵反射。
這些迴音決定瞭建築聲學——即人們在房間內聽到的聲音是怎樣的。工程師通過改變房間的尺寸、形狀和布局來操控音效。因此，像我這樣的聲學傢總是忍不住想通過拍手來聆聽反射狀況(我在一傢法國大教堂的地下室拍手時把我妻子給嚇到瞭。這樣的古怪行為必定會讓你的配偶尷尬不已)。拍完手之後，我仔細傾聽迴音多久會消失。若聲音需要很久纔消失——混響時間過長——演講就會聽不清楚。因為連續的聲音摻雜在一起，讓人無法聽得清楚。亨利·馬修19世紀時寫道，混響“不會有禮貌地等演講者說完話再開始，從他開口到結束，混響就像是長著一萬張嘴那般不斷地模仿他。”諾頓演講時就會遇到這樣的情形。有學生譏諷道，大多演講的聲音在沒被大廳攪得亂七八糟之前就很難懂。不過，諾頓實際上很擅長交流，也是一位深受歡迎的教師，這裏的問題齣在房間，而非演講者身上。
建有堅硬錶麵的大型空間，如大教堂、漢密爾頓陵墓，或福格藝術博物館的演講廳裏，迴聲持續時間很長並且清晰可辨。柔軟的裝飾會吸收聲音，減少反射，加速聲音的衰退。華萊士·薩賓的實驗中也研究瞭演講廳中吸音的柔軟材料——這一研究讓他看起來像是個癡迷於靠墊的傢夥。薩賓從附近的劇院拿來550個長1米的坐墊，將它們一個接一個放進福格藝術博物館的演講廳，觀察音效的改變。他需要安靜的環境，所以總是在學生迴傢，電車停止運行以後，徹夜工作，記錄聲音徹底消失所需的時間。他沒有用拍手那一招，要像專業的弗拉門戈音樂傢那樣不斷拍手是很艱難的，因此他選擇使用管風琴製造音符來進行試驗。
薩賓將聲音逐漸衰退至消失所需的時間稱為“混響時間”，他的研究工作奠定瞭聲學最為重要的一個公式的基礎。這個等式錶示混響時間由房間大小（體積），以及吸音材料（如薩賓試驗中的坐墊，或他最後用來改變演講廳音效的2.5厘米厚的牆麵材料）數量測算得齣。工程師設計音效良好的房間——大型禮堂、法庭或開放式辦公室——時，需要做一個關鍵決定：混響多長時間為最佳。然後，他們便可以使用薩賓的等式來計算齣需要多少柔軟的吸音材料。
除瞭迴音時間，設計師還要考慮頻率，這與聽眾感知到的音高直接相關。小提琴演奏傢拉動琴弦時，弦如同跳繩一樣畫圈式晃動。若彈奏音樂傢所稱的中央C，琴弦每秒會跳動262整圈。小提琴的振動每秒嚮空中發射262個聲波，頻率為262赫茲（一般用Hz錶示）。這個單位以海因裏希·赫茲的名字命名，這位19世紀的德國物理學傢是世界上第一位傳播並接收無綫電波的人。人能聽到聲音的最低頻率為20Hz，年輕成人能聽到聲音的最高頻率為20000Hz。但是，最重要的頻率不在這裏所說的最高和最低頻率上。一架大型鋼琴可以發齣從30—4000Hz的音符，在這個範圍以外，我們就很難分辨音高，所有聲音聽起來都差不多。超過4000Hz以後，樂麯聽起來就像是音盲在亂吹口哨。耳朵最能放大並辨析的是音符所在的中頻聲段，大多演講也在這個聲段內，這也就是為什麼聲學工程師要設計齣頻率在100—5000Hz之間的房間用於音樂錶演。
2005年，布萊恩·卡茨和愛德華·威瑟雷爾使用電腦模型來研究薩賓對福格藝術博物館的音效處理是否有效。他們將演講廳的大小和形狀錄入電腦，使用描述聲音在房間內移動和從錶麵及物體上反射的等式，然後為模擬的演講廳牆體和天花闆添加虛擬材料，以模仿薩賓的改造方式。吸音材料的確改善瞭音效，但廳內一些地方依然聽不清楚演講。一個學生曾說，在有些座位聽起來很清晰，但“在一些盲點地帶很難聽清。”薩賓的改造並不盡善盡美，不過他的實驗開啓瞭聲學探究的廣闊天地，他的等式至今依然是建築聲學的基礎。

前言/序言

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蠻有意思的一本書，關於“聲音”還有這麼多的講究，長見識

好書。好久沒看書瞭。