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。下面由學習啦小編為你詳細介紹回聲的相關知識。
形成回聲的原因
當聲投射到距離聲源有一段距離的大面積上時，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注，為了尋找沉船，美國科學家設計并制造出第一臺測量水下目標的回聲探測儀，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。測量發(fā)出信號和接收信號之間的時間，根據(jù)水中的聲速就可以計算出障礙物的距離和海的深淺。第一臺回聲探測儀于1914年成功地發(fā)現(xiàn)了3千米以外的冰山。實際上這就是現(xiàn)在被廣泛應用于國防、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，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輸線。當時潛水艇潛在水下，看不見，摸不著，一時橫行無敵。于是利用水聲設備搜尋潛艇和水雷就成了關鍵的問題。法國著名物理學家郎之萬等人研究并造出了第一部主動式聲吶，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，碰到需要定位的目標時產(chǎn)生反射回波，接收回來后進行信號分析、處理，除掉干擾，從而顯示出目標所在的方位和距離。
第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要聲吶裝置更趨完善。戰(zhàn)后，人們開始實驗使用軍艦上的聲響探測魚群。不但測到了魚群，而且還能分辨出魚的種類和大小。人們在此基礎上研制出各種魚探機，極大地促進了漁業(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，并且與原聲的時差須大于0.1秒。當反射面的尺寸遠大于入射聲波長時，聽到的回聲最清楚。即相隔17米時。
20Hz～20000Hz，人類對聲音的感應范圍。此外，是超聲波和次聲波。 0.38～0.72μm，人類對光的感知范圍。之外，還有紅外線、紫外線。
注意：當原聲與回聲時間間隔大于0.1秒，能被人耳分辨出，叫做回聲;當小于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)。
回聲的應用
關于回聲的應用，聲吶裝置可謂典型。用回聲測海深、測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用。例如在石油勘探時，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，從而探測出地下油礦。
在建筑方面，設計、建造大的廳堂時，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)一段時間，這種現(xiàn)象叫做混響。混響時間太長，會干擾有用的聲音。但是混響太短也不好，給人以單調(diào)、不豐滿的感覺。所以設計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
當聲投射到距離聲源有一段距離的大面積上時，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間間隔超過十分之一秒，它就能分辨出兩個聲音這種反射回來的聲叫“回聲”。如果聲速已知，當測得聲音從發(fā)出到反射回來的時間間隔，就能計算出反射面到聲源之間的距離。
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