貓咪的聲學秘密


我一直很好奇貓為何在“舒服”的情況下發出很低沉的“聲波”。在某次深夜我很細心聽他的“呼嚕聲”,那是由兩個頻率交替產生出來的,所以我第二天還是忍不住抓起小貓測量了一下。得出這麽一段有趣的“曲線”。

首先要科普一下什麽叫“差頻”

差頻(英文:beat note)壹詞來源於聲學上兩個頻率相近但不同的聲波的幹涉,所得到的幹涉信號的頻率是原先兩個聲波的頻率之差,因此叫做差頻。在國際單位制裏,頻率的單位——赫茲 (英語:Hertz,簡寫為Hz),是以德國物理學家海因裏希·赫茲(英語:Heinrich Rudolf Hertz, 1857年2月22日-1894年1月1日)而命名。1赫茲(Hz)表示事件每壹秒發生壹次。其他用來表示頻率的單位還有:旋轉機械器材領域采用的傳統衡量單位為每分鐘轉速(rpm)等。在醫學裏,心率以“次/分鐘”(bpm)為單位。


貓咪的“呼嚕聲”,其實是由25hz和40hz交替差頻出來的。但也不排除他是以高頻“錯”出低頻25hz,畢竟如此小體積的呼吸系統,產生25hz是非常難的,除非通氣流量非常大“行程”,以及整個胸腔“大幅度張縮”,但考虑到能量守恆定律,貓咪可以持續且“低耗能”發出如此低頻確實是個迷。

但無可否認是貓咪必然使用了“錯頻”現象而產生低頻震動波。至於振動波作用,我也無法得出定論,也許是小貓剛出生時以“天賦”發出超低頻,給母貓時刻報備定位而用。也或者是借“差頻”產生特殊振動頻段,以此催化提高身體機能效率,也或者是以低頻“調諧”體內“循環”分佈……

“25hz”

其實這是一個非常可怕的概念,已經是非常接近“次聲波”。其次就是倍頻在12k,也是貓對高頻12k開始到20k以上最敏感的一段,從曲線上在看看40hz,把他倍頻達到20.7khz,直接指出貓咪最敏感的超聲波段。

當然,20k已經是設備以及人耳極限了。

使用頻譜發生器推到20k,貓咪可以遠遠就聽到並且快速定位看過來……


就是這隻“咪”

給我帶來很多古琴上的“新靈感”。

其實

說到這裏,大家都以為我一直在深究貓咪的事。其實何嘗不研究一下古琴的“差頻”現象?

古琴“差頻”現像更是明顯,還未合琴以前,面板與底板各自測量都有他獨立的頻段。並且很多人都發現,在合琴之前調音都是好好的……

結果一合琴,“音色”性情大變!

嗯,這就是差頻,兩個頻段互相影響產生新的變化,加之合琴以後,“面板”“底板”“整體”都產生各自的“頻段”,並且互相影響“干涉”以及“倍頻”,所形成的效果就是非常“複雜”並且包含無數個“小波峰”的曲線。

更是在“聽感”上,充滿複雜的音色,剛剛好的就是“豐富”,如果表現的高低不均,那就是“混亂”。

古琴發出的“超低頻”也是由於整體“振動”中通過“弦與琴”、“面底板”、“大幅度動態”、“氣腔壓縮”等因素下“差”出來的。

當然也不能忽略人的“自感”低音,就是在節奏“頓挫”下所產生的心理認知。

通常來說,一張琴的“超低頻”要給人一種强而有力而且下潛的效果,那就離不開精準的“把控”,把最佳的“超低頻”定在人最敏感的感知範圍內。“過低”就聽不出,而且也超出了共鳴桌的共振範圍。“過高”卻又“干涉”了“低頻”,讓琴桌產生過多共振,導致琴音“混濁”……至於要定在多少hz,目前還有待各位尋找以及實驗。

我也一直在不遺餘力地深究這一“效應”。

也一直研究著這隻貓咪還藏著多少秘密。


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