一、声音的传播
声速的快慢取决于什么？
把一只电铃放在一个密闭的容器中，然后把容器中的空气抽出，通电后尽管电铃在猛烈地振动，但并不发声。这说明声音需要在一定的物质里方能传播，传播声音的物质叫做媒质。媒质可以是气体—比如空气就是最常见的一种媒质，也可以是液体（如水）或固体。
人们在不同媒质里做实验，发现在空气中声速是340米/秒，水中是1450米/秒，钢铁中是5000米/秒。这说明，声音的速度和传播它的物质的状态有关。一般说来，固体传声比较快，液体其次，气体较差。当然，同一状态，由于材料性质不同，传声性能也有差异。
此外，实验还表明，同一材料在不同的温度下传声速度也不相同。不过同一种材料在相同的温度下，不同声音的传播速度都是一样的。
由此看来，声音传播的速度跟材料性质和环境温度有关。人们充分利用这种关系来为人类服务。
比如，固体传声快的优点，早就为古人所利用了。沈括在《梦溪笔谈》中写道：“古代行军，战士宿营地上都要头枕用牛皮做成的箭筒。取其中虚，附地枕之，数里内有人马声，则皆闻之。”
更有趣的是，利用固体传声，连聋子也可以听到声音。18世纪，德国有位名叫贝多芬（1770—1827）的大音乐家，晚年不幸耳朵聋了。为了监听钢琴的演奏，他拿来一根金属棒，棒的一端触在钢琴上，另一端咬在牙齿中间。这样，琴声沿着金属棒和他的牙齿、骨骼一直传到内耳，使他又获得了听觉。
还有些内部听觉系统健全的聋子，可以踏着舞曲节拍翩翩起舞，这是由于声音通过地板和他们的骨骼，迅速传进内耳的缘故。
住在铁路附近的人有这样的经验，有时远处驶来的火车的汽笛声虽然听不到，但是伏在铁轨上却能听到它发出的隆隆声。
二、音速和气温的关系
经验告诉人们，声音在天气凉爽时要比天气暖和时传得远。尤其在平静的水面上或结冰的湖面上，这种现象就格外明显。反之，在炎热的沙漠中，声音传播的范围就显著地缩小。原来在较暖和的空气中的声速比寒冷的空气中的声速要快一些。如果气温是向上递减的，那么沿水平方向传播的声波，其上面部分就比下面部分传播得慢，因而波的路径便向上弯曲。由于温度在竖直方向上的这种向上递减的梯度分布，上述的折射就使声音拐弯向上，因而不可能沿地面传播得很远。
在凉爽的天气里，在一般情况下气温是向上增加的，尤其在水面上更是这样，因而使声音向下折射。这样，声音在地面附近就传播得比较远。
三、回味那潺潺的水声
潺潺的流水声已成为很多人对故乡和旅游生活的惬意的回忆了。小溪发出的潺潺的流水声的确是很美妙的声音，令人回味和向往。小河为什么能发出如此和谐的声音呢？其中一部分原因是由于河水流动形成的气泡所产生的。形成一个气泡发出的声音很小。但是，大量气泡的振动和气泡的破裂，就会产生大得多的声音。
另外在开启啤酒和各种饮料瓶时，也会发出微弱的响声。你不妨仔细观察与研究一下响声与气泡的产生，移动和破裂的关系。
四、喜欢雪嘎吱嘎吱的声音
大雪纷飞的情景是很壮观的，雪后的景色也是很迷人的，但是雪后的环境特别宁静却往往不为人所注意。新鲜的雪是很蓬松的，表层有很多小孔隙，它很容易吸收声音。当积雪的日子久了，由于雪被压得很密实，里面减少了空隙，因此吸声的能力就大大减弱了，往往又恢复了往常的喧闹。根据这个道理，人们制成各种多孔的消音材料，张贴于居室、会议室和各种公共场所中，这样能有效地吸收噪音。
在南极探险队新挖好的雪洞中，这种吸收声音的现象特别明显。如果说话双方的距离超过了5米，必须大声讲话方能使对方听见。
五、扳弄指关节发出的声音对人体好吗？
有些人喜欢扳弄手指的关节，使它发出响声。这是因为扳弄手指时，润滑指关节的液体压力减小了，致使这种液体中许多微小的气泡发生破裂，产生了“啪”的声音，不同的指关节连续动作，便会“啪、啪”或“嘎巴”作响。
应该注意，这是一种很不好的坏习惯。经常扳弄指关节会拉大环绕关节的被囊或覆盖物，使关节松弛，很容易导致关节炎，还会使手指变粗，为了戒掉这种毛病，可以用玩铁球、健手圈等方法来分散注意力。
融冰的响声
夏天喝饮料时，你可以投入几小块冰，随着扑通声即可听到噼啪的破裂声，然后又发出油煎食品般的嘶嘶声。这种声音是怎样产生的？是否一切冰都能产生这样的声音？破裂声是由于冰受热时在冰中所产生的热应力引起的，而“嘶嘶”声则是由于在冰中封闭着的许多微小的空气泡到达冰表面破裂时产生的。没有这类气泡的冰块在融化时就只有破裂声。
南极附近的冰山向南漂流而融化时，也会发出油煎食品般的声音。探险队员把这种声音称为“冰山矿泉水”声。六、回声带给我们的乐趣（一）回声是怎样产生的？
声音在传播过程中遇到障碍物会按类似光的反射方式改变传播方向，这种现象称为声音的反射，反射回来的声音叫做回声。但是你可曾知道是否在任何距离内都能听到回声呢？让我们通过计算判别一下吧。
众所周知，声速大约是340米/秒，由于人耳的生理特性，仅当回声在你听到直达声的感觉消失以后进入耳朵，也就是说至少要经过1/15秒的时间，才能把它和直达声区别开来。在1/15秒的时间里，声音传播的距离s＝νt＝340米/秒×1/15秒≈22.7米，因此要想听到回声，你离开障碍物的距离必须大于11.4米。小于这一距离，当你听到回声的时候，直达声的听觉还未消失，二者混杂在一起，故分辨不清，这就是我们在一般的屋子里听不到回声的道理。当然不管在什么距离内回声总是客观存在的，只是人耳的感觉作怪罢了。
（二）回音壁和三音石
到过北京的人，很希望参观天坛公园的回音壁，它修建于1530年，是融声学于建筑的佳作，它是一座圆形的围墙，高6米，直径为65米。围墙砌得非常光滑平整，便于声波的反射。当你站在围墙近旁的某处斜对围墙轻声说话时，与你相距几十米远的另一围墙近旁，竟然能听清楚你的声音，而且仿佛是从近处发出似的，这是由于声音经过围墙多次反射的结果。
回音壁的中心有一块石头叫做“三音石”，你站在石头上只要轻拍一下手，就可以间断地听到三次回声。手拍得越重，听到的回声次数亦越多，这究竟是怎么回事呢？原来也是声音反射的结果。从三音石上发出的声音向四周辐射，遇到墙壁后便发生反射，反射回来的声音，同时传到三音石，你便听到了第一次回音，回音再向四周传播，又经墙壁同时反回，你又听到了第二次回声。如此循环往复，经过几次反射后，声能逐渐衰减，最后也就再也听不到回声了。
（三）四声谷
某种奇特的回声，给不少游览胜地增添了不少的情趣。如我国江西省弋阳县有个圭峰，此处山峦层叠，风景秀丽。在三十六峰八大景中有一处山谷，只要你站在谷地高喊一声，就能连续不断地听到四个同样的回声。因此得名曰：“四声谷”。
在河北省太行深山区赞皇县境内嶂石岩村发现了世界上最大的天然回音壁，坐落在一处箱状峡谷中。它口小腹大，坐西朝东为准半圆桶型，直径90米，弧长延伸达300多米，陡壁高100米，呈半封闭型。从回音壁内任何一个方向说话，都可以听到清晰的回声。
（四）声云反射形成的回声
声音不但遇到坚硬的物体能反射，柔软的物体，如透明的空气，冷热不同或所含水蒸气数量不同的空气流（声云），都能反射声音，形成回声。它们和光学里的“全反射”相似，从无形的障壁界面把声音反射了回来，于是便会听到不知从哪里传来的声音。
例如，位于瑞士和意大利交界处的阿尔卑斯山的一条铁路隧道里，28吨炸药爆炸。居住在30千米以内的瑞士人都能清楚地听到爆炸的轰鸣声。由于地面物体对声波的吸收，35千米以外的人就什么也听不见了。然而远在160千米以外的德国人却清楚地听到了这次爆炸声，这实在是令人费解的事。为什么近处听不到，而在远处却又听到了呢？实际上，这并不难理解。原来瑞士人听到的是直达声，而德国人听到的是回声。事情是这样的，炸药爆炸以后，声音向北传播，上升至离爆炸处80千米地方的上空，遇到了能够产生回声的空气流，于是就把爆炸声反射到160千米远的德国人那里去了。
（五）混响时间
古代有个典故，叫做“余音袅袅，绕梁三日不绝”。说的是古时候有个叫韩娥的人，到齐国以后断了粮，以卖唱为生，她唱得很好，以致唱完后歌声还绕梁三天不散。现在每逢人们陶醉于优美的歌声和乐曲声时便自然地引用这个典故，抒发自己的赞美之情。
上述歌颂之词虽属夸大，但却也不无道理。通常我们听同一个声音，在空房里总比在室外空旷处要响亮得多。这是由于停止发声后，声音并未立刻消失，它在室内经过连续反射产生多重回声，回荡于室内，这种现象叫做“交混回响”，从停止发声到听不见声音这段时间称为“混响时间”。
在剧院和音乐厅里“混响时间”过短和过长都不好，如过长回音延续交混在一起，往往使音色变得混浊不清，人们听到的只是嗡嗡的噪杂声，降低了声音的清晰度和鉴赏价值。如过短也不好，使原来婉转而圆润的声音变得干瘪乏味，节奏急促而生硬，也是有伤雅兴的。一般剧场的混响时间在1.5秒左右为好。如北京的首都剧场，是我国声学结构最好的剧场之一，坐满听众之后，它的混响时间是1.36秒。
混响时间的长短，跟房间的大小有关，也跟房间的形状以及墙壁、地板、天花板的材料性质有关，还跟房间里的摆设和人数多少有关。一般说来，光滑的材料如玻璃、大理石等坚硬而光滑的材料反射声音的性能较好；而泡沫塑料、壁毯，地毯、各种多孔性吸音材料，反射声音的性能较差。故为了获得满意的混响时间，就必须精心地选择各种材料。
七、从声音中谈共鸣
（一）沈括谈共鸣
声音的共鸣，就是声学中的共振现象，早在我国北宋时代，就被著名的科学家沈括（1031~1095）所认识。在他的名著《梦溪笔谈》里有这样的记载：“予友人家里有一琵琶，置之虚室，以管色奏双调，琵琶弦辄有声应之，奏他调则不应，宝之以为异物，殊不知此乃常理。”大意是这样的：朋友家有一只琵琶，放在空屋里，当用管乐器演奏某种曲调时，琵琶弦就有声与之相呼应，奏其他曲调则无声呼应。不明事理的人还把它视为珍宝呢，其实这是当外来声音的频率和琵琶弦的固有频率相同时，便引起琵琶弦共振的缘故。看来这是一般道理，不足为奇。
沈括重其言，更重其行。他做了使弦共鸣的实验，写道：“先调诸弦会声和，乃剪纸人加弦上，鼓其应弦，则纸人跃，他弦即不动。”意思是先调好琵琶上的诸弦使其能演奏，再把纸人粘在诸弦上，拨动其中一弦，则和这根弦的固有频率相同的那根弦上的纸人便会跳动（发生共振），其他弦上的纸人则不动。这个实验生动地验证了弦的共鸣现象。欧洲有人在文艺复兴时期也做了类似的实验，但却比沈括晚了400年。
（二）共鸣箱的作用
利用声音共鸣的乐器，如二胡、板胡、各种提琴、马头琴等弦乐器械，它们都带有一个“空箱子”，叫做共鸣箱。演奏时，弦振动引起箱里空气柱发生共鸣，致使乐器的声音格外响亮、悦耳。
为了改进声学效果，剧场里也常常利用共鸣。例如北京故宫畅音阁的舞台下面挖了五口旱井，它们在起共鸣箱的作用。有的在舞台下面埋入几只空缸，或者在缸里还挂上铜钟，这些都是为了产生共鸣和加强音响效果。
（三）贝壳发出的波涛声
当你漫步海滩时，可不时地捡到一些美丽的贝壳。在欣赏之余，若偶尔把一枚贝壳放在耳边，便会听到海洋的波涛声，岂不怪哉！其实奥妙在于周围环境的声响（包括微风、浪涛声等）中的某些频率能激起贝壳内的空气柱共振。如同琴弦的振动能激起琴壳内部空气柱的共振一样。连续发生的共振会使听者产生一种类似海洋波涛声的幻觉。
