共鳴器與隔聲

在戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境里，古代人發(fā)明了各種各樣共鳴器，用以偵探敵情。早在戰(zhàn)國(guó)初期，勇敢善戰(zhàn)的墨子之徒就發(fā)明了偵探敵情的方法?！赌印溲ā酚涊d了其中的幾種：在城墻根下每隔一定距離挖一深坑，坑內(nèi)埋置一個(gè)容量為七、八十升的陶甕，甕口蒙上皮革(這實(shí)際上就作成了一個(gè)共鳴器)。讓聽覺聰敏的人伏在甕口聽動(dòng)靜。遇有敵人挖地道攻城的響聲，不僅可以發(fā)覺，而且根據(jù)甕聲的響度差可以識(shí)別來(lái)敵的方向和位置。另一種方法是，在同一個(gè)深坑內(nèi)埋設(shè)兩個(gè)與前一種方法相同的甕，并將這兩個(gè)甕分開一定距離。根據(jù)這兩個(gè)甕的響度差來(lái)判別敵人所在的方向。還有一種方法，一個(gè)甕和前兩種相同，也埋于坑道內(nèi)；另一個(gè)甕大，要能大到足以容納一個(gè)人。將大甕倒置于坑道地面，并讓監(jiān)聽者時(shí)刻將自己覆于甕內(nèi)聽響動(dòng)。利用同一個(gè)人分別諦聽這兩種甕的聲響情形而確定來(lái)敵的方向和位置。

以上幾種方法被歷代軍事家沿襲使用。唐代李筌、宋代曾公亮、明代茅元儀等都曾在他們的軍事或武器著作中記述了類似的方法。曾公亮還將《墨子》記述的蒙有皮革的甕稱為“聽甕”，而將甕口不蒙皮革、直接覆于地道諦聽的方法稱為“地聽”。明代抗倭名將戚繼光(公元1528—1587年)曾以大甕覆人，聽敵鑿地道之聲。甚至在本世紀(jì)的一些現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，不少國(guó)家和民族還繼續(xù)采用這些古老而科學(xué)的共鳴器。

唐代李筌、宋代曾公亮都曾描述另一種更為簡(jiǎn)便實(shí)用的共鳴器：軍隊(duì)中有一種以皮革制成的名為“空胡鹿”的隨軍枕，讓聰耳戰(zhàn)士在行軍之夜使用，“凡人馬行在三十里外，東西南北皆響聞?！?《神機(jī)制敵太白陰經(jīng)》卷五)宋代沈括在其著《夢(mèng)溪筆談》中記述道：以牛革制成的箭袋，用作臥枕，“附地枕之，數(shù)里內(nèi)有人馬聲，則皆聞之”。至遲從宋代起，人們還發(fā)現(xiàn)，去節(jié)長(zhǎng)竹，直埋于地，耳聽竹筒口，有嗡嗡若鼓聲。明代戚繼光也曾用此方法，謹(jǐn)防倭寇偷襲。偉大的科學(xué)家沈括還對(duì)以上甕、枕等的功用作出了物理解釋。他說(shuō)：“取其中虛”，“蓋虛能納聲也”(《夢(mèng)溪筆談·器用》)。他的解釋實(shí)質(zhì)上就是現(xiàn)代物理學(xué)上的氣柱共振現(xiàn)象。當(dāng)聲音在地面、鐵軌、木材等固體中傳播時(shí)，若遇空穴，空穴處產(chǎn)生交混回響，使原來(lái)在空氣中傳播的聽不見的聲音變得可以聽見。值得注意的是，那種以竹筒聽地聲的方法正是近代醫(yī)用聽診器的始祖。

共鳴器是將聲音放大，以便聽到遠(yuǎn)處的聲音。古代中國(guó)人還發(fā)明了隔聲的方法。隔聲是將聲音約束在一定范圍內(nèi)，而不讓它傳播出去。明代方以智說(shuō)：私鑄錢者，藏匿于地下室之中，以空甕累墻，使甕口向著室內(nèi)。這樣，過(guò)路人就聽不見他們的鋸銼之聲?！昂蝿t？聲為甕所收也。”(《物理小識(shí)·天類》)至晚在19世紀(jì)上半葉，人們以同樣的方法，將那種在地下的隔音室搬到地面上，以致“貼鄰不聞”(《一斑錄·物理篇》)他室聲。可見，中國(guó)人不僅最早創(chuàng)建了隔音室，而且古代的這種隔音技術(shù)，也可視為現(xiàn)代消聲技術(shù)的先導(dǎo)。

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