语音的故事（五十六）|焦磊：鲸鱼、人和蝙蝠（连载）

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我们一般都用振动的快慢来对振动进行描写。这个描写可以是振动一次所经历的时间；也可以是在同等的时间内不同的振动次数。由于振动可以很快速，因此用一次振动所需要的时间来表示振动，往往是很小的小数，不利于记录或计算，因此我们常常用它的倒数，也就是单位时间内所振动的次数，对振动进行描述。这正如描述物体的速度的方式是测量物体在单位时间内所移动的距离一样，单位时间内物体移动的距离越远，它的速度也就越大。同样，单位时间内物体振动的次数越多，这个物体振动得也就越快。

单位时间内物体振动的次数，我们把它叫做频率。频率的单位是赫兹（Hz），因纪念著名的物理学家赫兹而得名。在计算频率时，我们所用的单位时间和一般计算速度的时候一样，常常取为一秒。一秒钟如果一个物体振动一个来回，完成一个振动的周期，则这个物体的振动频率就是1 Hz。振动的频率可以很大，也可以很小。例如光的振动频率可以达到10¹⁴~10¹⁵  Hz之高，而静止的物体自然可以被看成是在进行频率无限小的一个振动。

海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857-1894）

德国物理学家

我们平时说的声音，当然不用达到那么极端的频率。人的耳朵像个调频收音机，只对某一个频段的信号特别敏感。频率太高或者是太低，则没法子接收到；或者能接收到，但是精确度太低，因此也不能被我们所感知。由于声音的主要功能还是得被听见，所以我们常用人耳能否听见作为对声音分类的一个标准。人的耳朵能听见的声音，其频率范围在20 Hz~20,000 Hz之间。低于20 Hz的声音我们把它叫做次声，而高于20,000 Hz的声音我们则把它叫做超声。当然，人耳听不见，并不代表超声和次声对人类没有作用，它们在勘探、测量、通信、医疗等多个领域有着巨大的作用。

虽然不能被人所听见，超声和次声却能够作为其它动物之间交流的载体。有趣的是，往往越是大型的动物，交流所使用的声音频率越是低。而越是小型的动物，所使用的声音频率越是高。这和他们的质量有关，小的动物质量小，惯性小，因此不费力就可以在时间内将其发声器官的振动速度提到很高；而巨大的动物质量大，惯性也大，因此也不易作高速的振动。所以，例如鲸鱼和大象这些巨型动物，都使用次声来进行交谈。

（可爱的鲸鱼，海里的哺乳动物）

大象最显著的响声大概是当它鼻子里喷出强烈气流时发出的鸣叫声，但大多数时候，它们使用次声作为它们的主要沟通方式。如果你跟它们靠得很近，更能在你体内真切感受到震动，或者清楚的看到旁边大象前额的震动。

（云南亚洲象）

而体型细小的蝙蝠，则广为人知地使用超声作为它们夜间出行觅食的探路工具。蝙蝠在夜晚飞行的时候会不断发出超声波，超声波在空间中传播，遇到障碍之后就会被反射回来，蝙蝠接收到返回的超声波，就能判断出障碍与自己的距离，从而能够避让开迎面而来的障碍。

（蝙蝠，在中国某些地区是吉祥象征）

雷达技术正是模仿蝙蝠的这一本能而发展起来的。所用的声波也是超声。

（雷达示意图）

而鲸鱼的亲戚——海豚也是使用超声的高手，像蝙蝠一样，海豚使用超声在海底探路。但海豚平时的鸣叫则并非超声，在海豚交流信息以及雄海豚求偶时，它们会发出一种悦耳的鸟鸣般的吱吱声。

（海中精灵——海豚）

（原载《叫我如何不想她——语音的故事》，朱晓农、焦磊著，商务印书馆2013年第一版）

本期编辑：曾   岭
本期审读：黄丽婷
责任编辑：甘于恩
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