对共鸣与隔音的利用

共鸣器是将声音放大，以便听到远处的声音。值得注意的是，那种以竹筒听地声的方法正是后来医用听诊器的始祖。在战争环境下，古代人发明了各种各样的共鸣器，用来侦探敌情。

早在战国初期，勇敢善战的墨家就发明了侦探敌情的方法。《墨子·备穴》就记载了其中的几种。

古代的中国人还发明了隔声的方法，就是把声音约束在一定范围内，不让它传播出去。

三国时期，诸葛亮率蜀军南下，来到云南陆良，与南军在战马坡相会。南蛮王孟获特意请深通法术的八纳洞洞主木鹿大王前来助阵。

木鹿大王来到战马坡，命手下官兵挖了两条长不到40米，宽不足1米的山路，叫作“惊马槽”，并将蜀军引到附近。

双方开战后，军南阵营突然响起“呜呜”的号角声，随即虎豹豺狼、飞禽走兽乘风而出。蜀军深入云南，从未见过这阵势，一时无力抵挡，迅速退入山谷。

就在这时，意外发生了。

一阵狂风过后，只听周围的岩石、树木一齐作响，发出凄厉的尖啸，似厉鬼呼号，摄人魂魄。蜀军马惊人坠，损失惨重。

后来，诸葛亮施展才智，巧用计谋，才降伏了孟获。

此战过后，惊马槽一带从此阴云不散。1000多年来，生活在这里的村民，在一处幽深的山谷中，经常会听到兵器相碰、战马嘶鸣的声音，他们把这种奇怪的现象叫作“阴兵过路”。直至惊马槽的旁边修了一条公路，怪声便很难听到了。

其实，惊马槽的形状很像啤酒瓶的瓶身，如果吹一下啤酒瓶口，可以听到刺耳的响声。吹进惊马槽的风，在与岩壁不断撞击之后，形成了共鸣与声音反射的声学现象，于是村民们传说的怪声出现了。

很显然，这是一个物理现象，在声学上叫“共鸣”。

共鸣是一种物理现象。我国古代对共鸣现象的认识和利用是颇有成就的。比如制造共鸣器，让声音通过它来放大，便能听到远处的声音。

这项技术曾经被用于军事上。

早在战国初期，墨家创始人墨翟就发明了几种用共鸣器侦探敌情的方法，并在《墨子》一书中记载下来。

一种方法是：在城墙根下每隔一定距离挖一深坑，坑里埋置一只容量七八十升的陶瓮，瓮口蒙上皮革，让听觉聪敏的人伏在瓮口听动静。遇有敌人挖地道攻城的响声，不仅可以发觉敌情，而且根据各瓮声音的响度差别，可以识别来敌的方向和位置。

另一种方法是：在同一个深坑里埋设两只蒙上皮革的瓮，两瓮分开一定距离。根据这两只瓮的响度差别，来判别敌人所在的方向。

还有一种方法：一只瓮和前两种方法所说的相同，也埋在坑道里，另一只瓮则很大，要大到足以容纳一个人，把大瓮倒置在坑道地面，并让监听的人时刻把自己覆在瓮里听响动。利用同一个人分别谛听这两种瓮的声响情形，来确定来敌的方向和位置。

埋瓮测听就是利用了共鸣的原理。敌方开凿地道时所发生的音响在地下传播的速度高，而且衰减小，容易激起缸体共振，从而可以侦测地下敌人所在的方位。这种简易可靠的侦察方法，也被用于地面战斗。

《墨子》一书记载的方法被历代军事家因袭使用。唐代军事理论家李筌、宋代军事家曾公亮、明代儒将茅元仪等，都曾在他们的军事或武器著作中记述了类似的方法。

曾公亮还把《墨子》记述的蒙有皮革的瓮称作“听瓮”，把瓮口不蒙皮革、直接覆在地道里谛听的方法叫作“地听”。

李筌的《神机制敌太白阴经》、曾公亮的《武经总要·警备篇》都曾描述过另一种更加简便而实用的共鸣器。

除了埋瓮外，古代军队中还有一种用皮革制成的枕头，叫作“空胡鹿”，让聪耳战士在行军之夜使用，只要敌军人马活动在15千米外，东西南北皆可侦听到。宋代科学家沈括的《梦溪笔谈·器用》中记述：

牛革制成的箭袋，用作卧枕，“附地枕之，数里内有人马声，则皆闻之”。

伟大的科学家沈括还对以上瓮、枕等的功用作出了物理解释。他说“取其中虚”，“盖虚能纳声也”，这个解释和现代声音在固体中传播的知识是一致的。

从宋代起，人们还发现，去节长竹，直埋于地，耳听竹筒口，则有“嗡嗡”若鼓的声音。

当声音在像地面、铁轨、木材等固体中传播时，遇到空穴，在空穴处产生交混回响，使原来在空气中传播的听不见的声音变得可以听见。值得我们注意的是，有一种利用竹筒听地声的方法正是近代医用听诊器的雏形。

至明代，抗倭名将戚继光曾用大瓮覆人来听敌开凿地道的声音。戚继光也曾用埋竹法谨防倭寇偷袭。甚至在现代的一些战争中，不少国家和民族还继续采用这些古老而科学的共鸣器。

我国古代对隔声也有认识和利用。

隔声是指声波在空气中传播时，用各种易吸收能量的物质消耗声波的能量，使声能在传播途径中受到阻挡而不能直接通过的措施，这种措施称为“隔声”。

我国古代有的建筑为了隔音，用陶瓮口朝里砌成墙，每个瓮都起隔音作用。这种隔音技术正是利用了共鸣消耗声能的特性。比如明代的方以智曾说：私铸钱者，藏匿于地下室之中，以空瓮垒墙，使瓮口向着室内，声音被瓮吸收。这样，过路人就听不见他们的锯锉之声了。

清代初期，人们用同样的方法，把那种在地下的隔声室搬到地面上，以致“贴邻不闻”他室声。可见，我国人最早创建了隔声室。