嘴唇嘟成圆形,口腔是共鸣腔,舌头调节从肺部呼出的气息。吹口哨,人人都会,不用乐器就可以吹出美妙的声音。这其中的物理学道理同样被应用在汽笛和管风琴上。
如果你需要帮忙,就向我们打个口哨。在今天这样一个遍布手机和可视电话的时代,这种传递信息的方式也许有些人仍在沿用,或许在可以直接传递意念(如果有朝一日能够实现的话)的时代也会用得到。的确,口哨声是人类在没有工具辅助时发出的声音标志。声音响亮而且容易发,甚至可以形成旋律,成为美妙的音乐。那我们就来谈谈这种现象,谈谈它的各种发声方式以及如何变得复杂多变,像汽笛一样。
音乐旋涡
首先是要有一股气流,要通过一个细小的开口,或者是以一定的力量吹到障碍物锋利的棱角上,如一个薄板的边缘(图1)。气流会打旋、分散,如果气流的速度足够快的话,便会形成旋涡,使周围空气振荡,产生波,这些波可以远距离传播,传到我们的鼓膜,我们就可以听到一个声音,而且往往是尖锐的声音。
那么,为什么一般来说不会出现低沉的声音呢?因为产生气体旋涡的物体比较小,受扰动的区域就比较有限。这决定了产生声波的波长。声音的高低取决于圈或者孔的大小:它们越小,声音就越尖锐。至于尖锐的棱角,起决定作用的当然是楔子的形状和长度。