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为什么歌声能够震破玻璃?

2000年,著名的俄罗斯“海豚音”歌手维塔斯在克里姆林宫演出时,唱出的几个高音竟然震碎了屋顶的水晶灯。好莱坞的“尖叫女王”纳奥米·沃茨为了回应粉丝的要求,曾在酒店阳台上尖叫导致一块玻璃破裂。歌声真的能够震破玻璃吗?

按照物理学原理分析,高音歌声能够震破玻璃。声音是由物体振动产生的,发声的物体叫声源。人的歌声是由声带振动产生的,歌声以声波的形式在空气中传播,当产生高音的声带频率与玻璃的固有振动频率接近或相等时,玻璃就会发生共振歌声的能量越大,玻璃发生的共振幅度就越大,当玻璃的共振幅度超过了玻璃本身能承受的极限时,玻璃就被震破了。

任何物体都有其本身固有的振动频率,当外界策动的振动频率接近或等于物体的固有振动频率时,物体发生强迫振动的振幅就有可能达到非常大的值,这种现象叫作共振。比如临街的房子,受到过往汽车的影响,玻璃也会发出响声,这就是因为车辆声音频率与窗户玻璃的振动频率相同或相近造成的。共振物体的固有振动频率物体本身的材质、位置、密度、外形、缺陷等很多因素有关。石英玻璃的固有振动频率大约为2000赫,人声的频率一般不超过2000赫,这种声音无法和玻璃产生共振。但是有些受过训练的高音歌手,能让自己的声音接近2000赫的高频,这时候就有可能实现和玻璃的共振。同时,当玻璃本身存在缺陷时,玻璃被歌声震破的概率就更大了。

【知识点】声音特性

响度是指人主观上感觉声音的大小(俗称音量),由振幅和人耳离声源的距离决定,振幅越大、人耳离声源的距离越近,响度就越大。响度的单位是分贝。音调是指声音的高低,由频率决定,频率高音调越高。频率是指单位时间内完成振动的次数,是描述振动频繁程度的量。频率的单位是赫兹。音色又称音品,由泛音的多少、泛音的频率和振幅决定。音量与频率没有直接关系,音量越大表明振幅越大高音歌声的音调高,表明振动频率高,但不代表音量就大。

【发散思维】声音频率和响亮程度是怎么决定的?

【本文关键词】千斤顶 斜面 共振