利用Phyphox演示声音的干涉现象

2020年10月2日，国庆假期间，微主在焦作十一中创客空间利用两部手机演示了声音干涉现象，取得了令人满意的效果。

将与电脑相配的有源音箱的两只高音音箱间隔1米正对放置，利用一部手机运行Phyphox，输出频率为3400Hz的声音信号。该信号被有源音箱放大后，通过两只高音音箱转化为声波在空间内传播，进而发生干涉，产生振动强弱间隔分布的干涉图样。

这种声音在空间中的强弱分布虽然人眼看不到，但是人耳可以强烈的感受到。只要稍稍摇头晃脑，前俯后仰，即可感受到明显的声音强弱变化。

为了将声音在空间中强弱周期性分布的可视化，需要第二部手机运行Phyphox，利用耳机的录音功能，将录音器沿着两高音音响之间的刻度尺缓慢匀速移动，Phyphox就会自动记录下声音的强弱变化。

根据声波的干涉规律，由于声波的频率为3400Hz，波长为0.1米，在波源连线上将发生干涉，形成驻波，两驻波加强区之间的距离应该为0.05米，即5厘米。耳机录音器沿着高音音箱的连线每移动5厘米，就会感知到一次明显的强弱变化。

从Phyphox记录的声强变化曲线可知，声波的干涉现象演示效果的位置是在两高音音箱之间的中间部分，周期性变化非常明显，人耳的感觉也非常明显。越是靠近某一个高音音箱，干涉形成的声音强弱变化就越不明显。

其实，从心理学上讲，人们对声音灵敏度与Δx/x成正比。越是靠近某一个高音音箱，声音的强度x就越大，声音干涉导致的声音变化Δx就越小，人耳对声音变化的感知能力就越差。

如果再有第三部手机，同步拍摄下耳机录音器移动与手机Phypbox输出的声强曲线，就可以测量出两个相邻的干涉加强区之间的距离，再利用声速公式，就可以测量出声音此时此刻在空气中传播的速度。

| 创客焦作 | 

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