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- h9 q7 N& C9 \2 r& x 最近我们讲解了声音的相关知识，其中有一个知识点是关于回声的，这个知识可以用来在计算题，因此本文我们以回声计算为主题，讲解一下可以考哪些类型的计算题。
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& E2 r- R' w* U8 t; `$ F# | 回声知识 # M' R# u8 ?1 S/ i# \9 `! J
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+ e& a. \# \- z" q 回声：声音在传播的过程中，如遇到障碍物就会被反射回来，反射回来的声音叫做回声。 4 h3 h* O& U; f4 H! E/ S
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5 D; O1 c/ w3 r; z' J" m) k 发声体无论离障碍物多远，都能产生回声。只不过在回声与原声的时间间隔小于0.1s时，我们的耳朵区分不开罢了。 0 _2 |5 E/ s# R5 y- z
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( f6 `6 U; r! T! W' n 经实验测定，当两个声音传到耳朵里的时间间隔小于0.1s时，我们耳朵就不能把这两个声音区分开，回声与原声混合在一起，加强了原声；当两个声音的时间间隔大于0.1s时，我们就能够听到回声。
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9 Y; n2 l) g7 F5 n5 x- s. s% j" s 也就是说我们至少要距离障碍物17m才能够区分回声与原声，从而听见回声。
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回声测距
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( }# t1 |' t# ~9 K# b 回声测距是指用回声可以测出发声体到障碍物的距离，声源发出的声波和反射回来的声波在均匀介质中匀速直线传播，因此可以利用匀速直线运动公式s=vt测量距离。如利用回声探测海底深度、测船与冰山的距离、捕鱼等。如下图所示，是利用回声测海底深度和探测鱼群。
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混响和混响时间 ( D2 S, S2 u z7 x0 ~$ e# _
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在建筑方面，设计、建造大的厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑。在封闭的空间里产生声音后，声波在室内传播时，就在四壁上不断反射，即使在声源停止发声后，声音还要持续一段时间，这种现象叫做混响。
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混响时间太长，会干扰有用的声音。但混响时间太短也不好，给人以单调、不丰满的感觉。所以设计师们必须采取必要的所示，例如，厅堂的内部形状、结构、吸声、隔声等，以获得适量的混响，提高室内的音质。 ( _% ~* m h# G$ y
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; `' E8 d$ J8 @ 回声计算
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! d0 J+ u$ I h! y5 @ 在初中物理中，回声的计算一般有以下三种类型，我们分别来分析一下。
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! j- f0 Z9 j/ y5 r$ q! S- [ 一、声源固定不动
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第一种类型就是发声体位置不动，对着障碍物发声，经过时间t听见回声，一般要求计算声源距离障碍物的距离s。 2 d) O, W5 p- ?1 q( U' \6 ~4 g" g$ x
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& b5 v9 E5 l" A" u. j# k, P# o 这种题型非常简单，其中声音在空气中传播的速度默认为v=340m/s。则通过上图对声音运动过程的分析，可以知道，经过时间t，声音实际上走了两个“人和障碍物”之间的距离。则计算过程如下：
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7 M* U B, L( _! N 这个题目还可以已知人和障碍物之间的距离，让我们求解声音运动的时间。我们只需要对公式略加变形即可。
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% a% Z; G; Q) y: X 二、声音向着障碍物匀速运动
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; _4 p3 H) t. D7 w1 p 这一类题目是回声计算里最经典的题目，也是最常考的题目。因为这样的题目有一定的难度，比第一种类型略微复杂一些，我们一起来分析一下。 9 b! n6 N9 ~3 t
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如上图人对大山喊了一声的同时，向着大山匀速走去，人运动的速度为v，经过时间t，人向前运动了一段距离后，听见了回声。问人发出声音的位置距离大山有多远。 " F5 B% K# e5 E- x6 o
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3 V5 N& V# z& [9 E$ [) x 这里面考察的还是对运动过程的分析，只要能把上图画出来，基本上解答这类题目就没有什么难度了。
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" {3 S, B" x2 f* I' B 这里面需要大家注意一点，就是人运动的时间和声音运动的时间一样的。
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三、声源在两个障碍物中间 ( r$ ^$ J8 F( R% f, I% o! g3 _
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这种题型一般是人在两山之间，告诉我们时间，去求解两山之间的距离。 ' c! B6 A% |8 r8 }4 a$ f" ^; ]0 B
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* U) N) v8 ]. O) X- m( Y 例：有一山谷，两旁都是峭壁，有位猎人在山谷内放了一枪，经时间t后听到第一声回声，听到第一声回声后又经过时间t听到第二声回声.求这个山谷的宽度？
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这类题型的运动过程分析如上图所示，这里面需要注意的是题中所给的时间问题。题目中是说第一次听到回声的时间、第二次听到的回声时间，还是第一次听到回声的时间、第一次听到回声后又经过多长时间听到第二次回声。 ; S0 o* {7 w7 C3 F& b& X' @
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上述例题中明显是第二种情况，那么听到第二次回声的时间就应该是（t+t），弄清楚时间的问题，计算就不是什么难事了。 5 v: l/ L' F" _; E# ~
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声呐 1 J0 g7 y3 ]- K( ]
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关于回声的应用，声呐装置可谓典型。课本中介绍的用回声测海深、测冰山的距离和敌方潜艇的方位，都是由不同功能的声呐装置完成的。
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1912年，英国大商船“泰坦尼克”号在赴美途中发生了与冰山相撞沉没的悲剧。这次大的海难事件引起了全世界的关注，为了寻找沉船，美国科学家设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测仪，用它在船上发出声波，然后用仪器接收障碍物反射回来的声波信号。测量发出信号和接收信号之间的时间，根据水中的声速就可以计算出障碍物的距离和海的深浅。第一台回声探测仪于1914年成功地发现了3km以外的冰山。实际上这就是现在被广泛应用于国防、海洋开发事业的声呐装置的雏形。 / ~3 _9 K% z# i# T
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第一次世界大战时，德国潜水艇击沉了协约国大量战舰、船只，几乎中断了横跨大西洋的海上运输线。当时潜水艇在水下，看不见，摸不着，一时横行无敌。于是利用水声设备搜寻潜水艇和水雷就成了关键的问题。 5 a7 F; R4 W! B7 W. g
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- \" h1 T- C- K# }/ a+ Z: s0 L: V 第二次世界大战期间，由于战争需要，声呐装置更趋完善。战后，人们开始实验使用军舰上的声呐探测鱼群。不但测到了鱼群，而且还能分辨出鱼的种类和大小。人们在此基础上研制出各种鱼探机，极大地促进了渔业的发展。
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, h1 ~' j5 T1 F* T! _0 g 总结 7 x' x6 t9 _2 p( t6 _$ ^
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以上就是关于回声的介绍，当然对于初中学习阶段来说，最重要的还是关于回声的计算问题。下片文章我们给大家总结一些初中常考的回声计算题目。 / g$ N* e+ {! A! c' j: S6 o. S
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