18新利最新登入水下音响系统是如何工作的

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水下系统可以帮助潜水员交流。SEAN GLADWELL /盖蒂图片社

哈利·胡迪尼(Harry Houdini)著名的中国水酷刑室可不是一个令人愉快的工作环境。它不仅把使用者倒扣在一大桶冰水中,而且在里面听音乐也是不可能的。

至少在20世纪10年代和20年代是这样18新利最新登入的。

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如果这位传奇的逃生艺术家今天还活着,他可以使用特殊的水下耳塞。更好的是,他可以为整个刑讯室配备一个令人惊叹的水下音响系统。只要开点空调,他就能把逃跑时间缩短整整一分钟。

但你当然不是哈利·胡迪尼,你可能也不会在剧院的溺水亭里谋生。然而,即使在专业幻术的世界之外,水下音响系统技术也有它的一席之地。

首先,让我们来看看水中舞蹈的世界。花样游泳运动员在练习时需要真正听到音乐。事实上,Lubell实验室是最早的水下扬声器生产商之一,它的起步是在1970年美国全国高级花样游泳锦标赛上成功的产品演示之后。卢贝尔].

圈游泳,潜水员海洋生物学家、洞穴潜水员和水下电影摄制组都受益于水下音响系统技术。18新利最新登入18名潜水员在水下的好莱坞片场交流,有什么比这更好的呢?此外,我们还利用这项技术与鲸鱼互动,并将鱼类从受污染的水域赶走。

所以,穿上你最喜欢的高腰泳衣,戴上脚镣,准备潜入水中吧高保真音响的声音。

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泳池里的怪声

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现场水下音乐?太贵了。
Alan Band/Fox Photos/盖蒂图片社

我们真的能在湖底或游泳池里听到音乐吗?当然可以。

声音可以在空气和水中传播。事实上,声波在水下的传播速度比在大气中的传播速度快4.3倍[来源:美国国家海洋和大气管理局].鲸鱼和海豚在海洋中使用声音来导航和交流,人类也使用声纳所以n航空一个ndr绘制海底地形图以及动物和船只运动的技术。

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然而,尽管我们有潜艇和通气管设备,我们人类还是空气的生物。我们进化到能在陆地上处理声音数据,所以我们不能听到在河底也是如此——尽管一些潜水员在水下有超声波听力。

想想议会1976年的热门单曲《P. Funk》就知道了。正如主唱乔治·克林顿在歌词中指出的那样,这首歌实际上是“在耳孔里对你做这件事”。声波振动音频的骨头在我们的内耳,我们称之为空气传导听力.然而,当你在水下时,外耳的积水会阻止很多必要的振18新利最新登入动,基本上会使你的空气传导听力丧失。

幸运的是,乔治·克林顿和他的伙伴们不仅仅对我们的耳骨这样做;它们也会对我们的头骨造成影响。我们称之为骨传导性即声音通过颅骨传导到内耳的过程。这种听觉模式的效果比空气导电性低40%,但它仍然是我们在水下听到声音的主要方式[来源:美国国家海洋和大气管理局].

18新利最新登入听起来怎么样?骨传导能力的限制使得立体声音响不可能的水下。头骨只提供一个声音传输源,而空气传导听力提供两个——每只耳朵一个。但这并不意味着声音本身就是单声道的而是斯坦福大学音乐研究员约翰·a·毛雷尔四世所说的omniphonic声音【来源:毛雷尔].

在游泳池里,快速传播的声波离开水下扬声器,在池底、水面和池的两侧反弹。声音从四面八方传到听者耳中,人类的大脑根本无法处理原始的声源。

典型的人类听觉范围从20赫兹到20000赫兹。一些种类的水下扬声器,尤其是老型号的,无法产生低于1,000赫兹的波长。从这个角度来看,一个典型的88键钢琴上最低和最高频率的音符是27.5赫兹和4186赫兹。18新利最新登入然而,像Clark Synthesis Diluvio这样的水下扬声器音圈技术-本质上是由线圈组成的电磁铁-波长低至20赫兹。

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来自深海的演讲者

这是Diluvio泳池扬声器。黄色的扬声器电线与扬声器本身相连,扬声器又连接到一个声音镜头。"width=
这是Diluvio泳池扬声器。黄色的扬声器电线与扬声器本身相连,扬声器又连接到一个声音镜头。
图片由Clark Synthesis Inc.提供

正常的演讲者在游泳池底部的情况并不好,所以当你知道水下扬声器是专门设计的,不仅可以在水下环境中提供高质量的音频,还可以避免短路、触电游泳者或转向浮木时,你应该不会感到惊讶。

这是音频市场中一个相当小众的角落,所以你可以期望在300美元到2000美元之间的任何地方购买一个高质量的水下扬声器。典型的型号包括一个水密防水塑料扬声器,由一段绝缘扬声器线连接到水上音响系统。你可以选择把扬声器安装在泳池里的凹洞里——在这种情况下,你可以使用一个声学透镜来引导声波进入泳池——或者你可以把扬声器绑在一根绳子上,然后把它吊在水中。

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如果你在空中使用一个好的水下扬声器,它听起来就不那么好了。事实上,这听起来可能非常糟糕。Clark Synthesis公司总裁比尔·菲利普斯(Bill Phillips)表示,一个优质的水下扬声器更像是一种上等的木制乐器,比如大提琴或小提琴。声音从扬声器的整个表面辐射出去,而不是从一个焦点发出。

你可以用扬声器盖住的水的体积是不同的。例如,Clark Synthesis公司推荐每个泳池20英尺乘20英尺(6米乘6米)的区域安装一个Diluvio泳池扬声器。Lubell System 3300潜水员召回系统——专门用于潜水船上——在最佳条件下,可以在水下方圆1英里(1.6公里)的范围内发出警报。像这样的潜水扬声器使教练能够与他人交流潜水员但它们也可以为人类和鱼类发出怪异的节拍。

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水下音乐之声

水下德国歌剧?你完全沉浸在其中。这是2011年《AquAria Palaoa》的排练。"width=
水下德国歌剧?你完全沉浸在其中。这是2011年《AquAria Palaoa》的排练。

雅克·库斯托(Jacques Cousteau)可能将其称为“沉默的世界”,但显然他从未想过要从卡吕普索海底创作出《黄色潜水艇》。

每年,潜水员都会聚集在佛罗里达州的卢伊基礁参加水下音乐节,以及船上的卢贝尔演讲者为300多名潜水员和浮潜者调出音乐[来源:Lower Keys商会]。

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但是,嘿,这并不全是经典摇滚和喧闹的水肺潜水员。法国作曲家米歇尔·雷道夫是水下音乐的专家。他的专辑将自然的海洋声音与电子氛围结合起来,创造出专门为水下广播设计的音景。

正如你所想象的那样,雷道夫的音乐会通常在水下举行——通常是在游泳池里,但也有在海洋里。他1984年的专辑“Sonic Waters”包括了在加州拉霍亚海岸附近水域播放的原始电子作品的水听器录音。与音乐工程师丹尼尔·哈里斯合作,Redolfi首次推出了多种专门用于水下环境的乐器。其中包括SOSNO水下打击仪器(以其设计者命名)和电子DUCS(数字水下控制器系统)。他1992年的歌剧《蝶蛹》中甚至有一位女高音被淹没在一个2吨重的塑料泡泡中。

然而,雷多菲并不是唯一一个涉足水下歌剧世界的艺术家。早在2009年,朱莉安娜·斯内普就在一部名为《你将从洪水中崛起》的歌剧中首次亮相。表演是在英国曼彻斯特的一个游泳池里进行的,Snapper用“嘴对水”唱歌,这需要大量的研究和“在我的浴缸和借来的游泳池里浸泡几个小时”[来源:>].

德国游泳运动员出身的歌剧演唱家克劳迪娅·赫尔也不甘示弱,于2011年5月1日在柏林首次亮相她的水下歌剧《AquAria Palaoa》。最终的作品是歌剧、水下音乐表演和花样游泳的结合。

然而,哈利·胡迪尼在他的中国水酷刑牢房里所能听到的只有外面观众的泥泞声和他锁链的叮当声。

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作者的注意

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资深撰稿人罗伯特·兰姆
18新利最新登入HowStuffWorks 2009

我非常想在这篇文章中引用bacta坦克,但唉,一篇文章中只有这么多愚蠢的空间。当涉及的科学如此迷人时,尤其如此。我得承认,我并没有料到这篇文章会如此震撼我的大脑,但我发现水声科学真的很迷人。

我要谢谢你克拉克合成比尔·菲利普斯总裁花时间和我聊了聊水下音响系统技术。他很好心地把一些细节告诉了我。当他亲自为美国花样游泳队测试扬声器安装时,他喜欢在空气和水下扬声器上播放一些维瓦尔第(Vivaldi),把头伸进水里或从水里探出来,直到泳池里的音质与泳池边的音质相匹配。我喜欢这种对音质的承诺。

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哦,如果你想探索作曲家米歇尔·雷道夫(Michel Redolfi)的水下声音,我建议你去探索这位音乐家的官方网页。你也可以在他的YouTube页面

相关文章

来源

  • “室内游泳池举办水下歌剧表演。”18新利最新登入古怪的中央。2011年5月6日。(2012年5月22日)http://www.odditycentral.com/news/indoor-swimming-pool-hosts-underwater-opera-show18新利最新登入.html
  • 克拉克合成。“Diluvio水下扬声器。”2012.(2012年5月22日)http://clarksynthesis.com/clark-synthesis-products/aq339-aquasonic-underwaters-speaker/
  • 古德温,珍妮弗。“在水下,人类通过骨头倾听。”新利国际网站品牌官网健康的一天。2011年5月24日。(2012年5月22日)http://consumer.hea新利国际网站品牌官网lthday.com/Article.asp?AID=653235
  • 哈里斯,丹尼尔。《水下音乐i》丹尼尔·哈里斯音乐:新听众的新音乐。(2012年5月22日)http://danielharrismusic.com/Underwater_Music_I.html
  • >《斯蒂芬。《水下音乐:为科学之声调整作曲》2001年7月6日。(2012年5月22日)http://web.mit.edu/anthropology/faculty_staff/helmreich/PDFs/underwater%20music.pdf
  • 下钥匙商会。25周年纪念水下音乐节。(2012年5月22日)http://www.lowerkeyschamber.com/underwatermusicfest.htm
  • 卢贝尔实验室。(2012年5月22日)http://www.lubell.com/
  • 毛雷尔四世,约翰A。水下声音研究,重点是音乐应用和计算机合成。斯坦福大学,1998年https://ccrma.stanford.edu/~blackrse/h2o.html#audible
  • 国家海洋和大气管理局。“声音在水中比在空气中传播得快。”11月17日。(2012年5月22日)http://oceanservice.noaa.gov/facts/sound.html
  • 国家物理实验室。“水下声学。”(2012年5月22日)http://www.npl.co.uk/acoustics/underwater-acoustics/
  • 菲利普斯,比尔,克拉克合成公司的总裁。个人面试。2012年5月22日

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