題:
以聲音的速度聽起來像什麼?
Andrew Spitz
2010-06-01 02:00:22 UTC
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瘋狂的標題。這是出於趣味,也許是一個愚蠢的問題:

從理論上講,如果一個人以無風/無風(沒有真空的聲音,因為沒有聲音)以聲速行進,那將會聽起來像嗎?想像中,聲音沿直線傳播,沒有反射。顯然,這取決於聲音,但有人會聽到一段固定的時間段(如顆粒狀合成器),還是聽到一些非常慢的振盪和調製頻率的網格混響?

在...上戴上帽子

六 答案:
Colin Hart
2010-06-01 11:05:32 UTC
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好,就我的解釋而言,可以說聲音只能沿一個平面傳播(就像您在問題中所建議的那樣)。因此,僅面向您或遠離您。我們還假設這是在“室溫”(68F)的干燥空氣中發生的。因此,假設聲音的速度為767mph(或1125ft / s或343 m / s)

假設聲音正朝您直衝。它將以767英里/小時的速度到達您的手中。如果您以聲音的速度直奔聲音,它將以兩倍的速度(343m / s + 343m / s = 686m / s)到達您,並且您會得到放大的多普勒效應。

看看這個方程式,找出多普勒對您的聲音有多大影響:

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其中:(f)是觀察到的頻率(聽到的聲音) ,(f0)是發射頻率(原始聲音是什麼),(V)是介質中波的速度(在這種情況下為343),(Vr)是接收器相對於介質的速度;

所以對於1k音調:f =((343 + 343)/ 343)1000

所以f = 2000hz (或2kHz)。因此,基本上,如果您以聲音的速度直接以聲音行進,則所有聲音都會高出一個八度。

但是,如果您以與聲音相反的方向行進,聲音將永遠不會傳到您手中,因此您將永遠不會聽到,這很好,因為我不想再與其他方程式作鬥爭...

但是...如果您要避開(例如,以3m / s的速度進行此示例)聲音速度,聲音的相反方向,它看起來像這樣:(相同等式)

同樣,對於1k音調:f =(((343 +(-340))/ 343)1000

因此,f = 8.746hz。基本上,您的1k音調將不再處於您的聽力範圍內。當您沿聲音的相反方向接近343 m / s時,聲音似乎會一直減速直到停止。

是的,回答您的問題-聽起來會很奇怪,很慢,因為聲音會非常緩慢地傳到您身上...

現在,如果您正在聲音的速度,然後發出聲音,該聲音相對於地面的速度現在為686 m / s。因此,在您以該速度前進時聽到您說話的任何人都將聽到您的聲音正好高出1個八度(除非他們自己在移動)。但是,溫度和介質(空氣,濕度,水,鋼鐵等)會隨著聲音速度的變化而更加劇烈地改變聲音。

冷靜的問題!讓我知道您是否需要我澄清任何事情!

謝謝!好玩!我沒有盡我所能去鍛煉大腦的那一部分。我們應該得到更多這樣的問題!
看看@Colin的大腦。很好的解釋!
kibibu
2010-06-01 04:53:57 UTC
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這是多普勒效應的極限。您會在聲波壓力變化時聽到“聲音”。如果您與聲波一起旅行,那麼壓力不會有任何變化,因此您不會聽到。

一種將其概念化的方法是,聲波就像是聲音中的凹槽。記錄。正常情況是您(針頭)靜止不動,而聲波(記錄)以固定的速率(一種情況下是聲音的速度,另一種情況下是記錄的速度)經過您。

想像一下另一種方式-以與旋轉記錄相反的方向和相同的速度移動指針。在這種情況下,記錄的有效速度快兩倍,聽起來高八度。

非常好的解釋方式。
user49
2010-06-01 02:45:45 UTC
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人們(例如Chuck Yeager)確實以音速行進,所以這確實不是一個抽象的問題...在本文中,Mano Ziegler描述了“反音速抖振”,它與飛機上的極端力有關:

http://en.wikipedia.org/wiki/Sound_barrier

但是您指定的是“無風”意味著它不在飛機,在這種情況下,我認為您會聽到的聲音,如果您真的準備好聽到,那就是“奧姆”。

“不是由兩個物體同時撞擊而產生的聲音。”

http://www.spiritsound.com/aum.html http://www.messagefrommasters.com/Stories/Zen/Sound_of_one_Hand_Clapping.htm

endolith
2010-06-01 05:22:49 UTC
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如果沒有風,那麼空氣必須以聲音的速度在您身邊移動,這意味著您會像在超音速飛機的駕駛艙中攜帶的空氣一樣正常聽到聲音。

Guney Ozsan
2015-01-01 18:35:59 UTC
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在特殊情況下,我們與聲源一起旅行(例如在飛機上),當我們達到聲速時,相同方向的聲波將無法從聲源移開。此時,聲波將重疊,這將導致聲音中每個頻率上的大量動能和共振的積累。聽起來像是隆隆的聲音,累積的動能和共鳴應該像湍流一樣使您動搖。

實際上,不可能以超過一瞬間的速度精確地達到聲音您向上或向下通過限制時,您會遇到隆隆聲。如果能夠以恆定的音速不斷前進,則您應該經歷持續的隆隆聲和共振振動。

這是特例,是其他答案的補充。

Zeppelin Design Labs
2015-12-14 20:49:34 UTC
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我相信科林·哈特(Colin Hart)的非常出色的解釋在倒數第二段(即“ NOW”)中是錯誤的。如果我以聲音的速度運動並發出聲音,則聲音相對於任何事物都不會以686 mph的速度運動。聲速是傳播媒介的一種特性。它總是在343處傳播(在此示例中)。如果聲源在343處通過介質移動,則聲能僅在行進方向上堆積,從而導致Guney Ozsan非常準確地描述了音爆現象。

請嘗試以下思想實驗:

我站在死海的西海岸,相對於含聲介質(即大氣)而言,靜止不動。在邊界巡邏的一架戰鬥機(一個聲源)以1.5馬赫的速度接近我,也就是說,在這種媒介中的聲速為1.5倍。音源比其產生的聲音快,因此它是無聲的:我可以看到它,但聽不到它(真實的例子)。如上所述,聲能在聲源附近以及在遠離聲源並在聲源之後傳播的錐形波陣中“堆積”。當飛機直接從頭頂飛過時,直到那個波陣面擊中我,我仍然什麼也聽不到。然後-BOOM!該現像被恰當地命名。它確實聽起來像BOOM一詞! BOOM波前過去後,我現在位於“圓錐”內。我正在看著飛機向後退。即使源在343 x 1.5 = 514處後退,它也會在343處向我傳播聲音。但是在343處,聲音仍然確實接近我。發生的一切都是多普勒效應的一個生動例子。相對於聲源在介質中靜止不動而言,飛機發出的所有聲音頻率都降低了1.5倍。因此,如果噴氣發動機以12kHz的速度發出刺耳的聲音,我會聽到12 / 1.5 = 8kHz的轟鳴聲。

與此同時,飛行員被密封在駕駛艙內,周圍只有一小塊地方的空氣。他和他的MP3播放器相對於媒體一動不動,因此他聽到的音樂聽起來“正常”。但是,在他身後幾英尺處的噴氣發動機是聽不見的。他們產生的聲音無法通過外界的氣氛趕上他。他超越了波前。

我認為您也是如此,但是在源頭過去之後,繁榮之後會發生什麼?聽到什麼了嗎?


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