街头噪声变乐音

袁清林　杜秀英

街头噪声危害人体健康，使人心情烦躁不安，疲倦、失眠，工作效率降低。而优美的音乐使人心情愉快。如果能设法把噪声变成美妙的音乐该是一件多好的事情呀。

在日本一些大城市的十字街头、公园等地，都有“演奏家”时时刻刻在那里演奏音乐。它们是把噪音变成音乐的神奇大师——音乐屏蔽噪声装置。

音乐屏蔽噪声装置就是根据噪声的强弱，通过电脑的控制，配以相应的音乐，只不过把音乐的波峰与噪声的波谷相重叠，起到抵消噪声的作用。这也就是“以声治声”原理。

１９世纪８０年代，英国科学家雷利想把电动音叉发出的声音通过一对风琴管传出，可是声音却奇迹般地消失了。于是他推测，一定是音叉发出的声音被抵消了。后来他进一步发现，一种声波可以抵消另一种声波，但那种声波必须是与它波形相反而频率相同。也就是说，后一种声波好像是前一种声波在镜子里的形象，所以就叫“镜像声波”。这样，雷利首先发现了“以声治声”的原理。１９３３年，德国工程师鲁埃格制作了一种简单的声音抵消器，取得第一个“以声治声”专利。但由于噪声杂乱无章、瞬息万变，在当时的技术条件下要制造噪声的“镜像声波”实在太难了。

近年来，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使得这种巧妙设想绝路逢生。美国弗吉尼亚州一家制造装卸谷物机械的公司率先按照“以声治声”原理研制成功以噪声消除噪声的装置。这种装置主要由微型计算机、麦克风和高音喇叭组成。麦克风起耳朵的作用，微型计算机相当于人的大脑，而高音喇叭就是“拳和脚”。麦克风一听到机器发出噪声，就立即把噪声声波传给微型计算机，微型计算机对噪声频率进行快速分析，并根据分析结果马上发出指令，指挥高音喇叭发出噪声的“镜像声波”，正好抵消噪声。他们把这种消声装置安装在谷物装卸机上，能使装卸机吸管所产生的噪声由１２０分贝降低到８０分贝以下，符合一般工作环境的噪声标准。

更重要的是，这种“以声治声”的方法，不仅能消除高频噪声，还能消除低频噪声。把消声装置的扬声器安装在飞机、汽车的座椅头枕上，乘客坐在座椅上就可以免受噪声的干扰了。

根据“以声治声”原理，设计师们还设计制作了一种耳机，在各种噪声环境中，只要带上耳机，就听不到噪声，却能听到电话铃声或门铃声。

在日本横滨车站的背后有一座桥，为了消除来来往往的车辆和行人产生的噪声，设计师们在这座桥的栏杆上安装了一种传感器，传感器吸收了车辆、行人过桥时产生的振动，使这种振动去轻轻敲击金属片，金属片就会发出像蒙蒙细雨落地时的那种“沙沙”声。这种声音虽然不是音乐，但听起来很悦耳。日本人很亲切地把这座桥叫做“细雨桥”。现在，“细雨桥”已经遍布日本的大小桥梁。