美国声学学会期刊

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新南威尔士大学的生物物理学家、声学专家John Smith解释道：“这种能传得很远的声音携带着会与人的声道和耳朵产生强烈共鸣的音调，非常具有穿透性，其频率大约为3000 Hz，或者每秒振动3000次：大约与指甲刮黑板的频率相当。”

相比之下，大多数人的声音频率在温和的80 Hz至 250Hz范围内。

那么，说话大声的人是怎样产生震耳欲聋的高频率声音？想要了解这件事，先要来了解一下关于语音的原理。

我们通过快速振动喉头中的两个小薄片黏膜（称为声带）发出声音，这些声带的往复运动打断了来自肺部的空气流动，产生声音的“抽吸”。如果声带每秒来回摆动100次，将产生每秒100 Hz的频率。然而，声带的额外运动（例如彼此的碰撞）就会产生几倍于基本频率的附加频率：200 Hz、300Hz、400Hz等等的“泛音”。

所有这些频率一起通过声道，根据其形状，声道在这些特定的频率下共振。就像管风琴将提高通过其中的声波振幅一样，声道的共振会放大那些共振频率，使声音变大。

这就是诀窍：无论是潜意识的还是故意的，大声的说话者已经学会利用自己声带的自然共鸣，以提高声音的音量。首先，他们控制声带产生大约3000 Hz的谐波频率。这涉及利用来自肺部的更强空气流，并控制声带，然后产生大量高频率的谐波，而大多数人主要产生较低频率的谐波。

第二，改变声道的形状，通过缩窄或限制声道正好位于声带之上，使它在那个高频率上谐振，让高频声音更大，这种声音的提高出现在耳朵敏感、背景噪声小的频率范围内。

Smith和他的同事最近的研究表明，歌手对他们的声道进行类似的调整来更好地发声。科学家已经成功地描述了如何在不同的音高做到这一点。发表在《美国声学学会杂志》（Journal of the Acoustic Society of America）上的一份研究报告表明，甚至小号手也在控制自己的声乐共鸣，以演奏非常高的音符。

不同之处在于，歌手和音乐家是努力而为之，而大嗓门的人却是与生俱来。

62年前，2名探险家抵达马里亚纳海沟，在海底9千米听到敲门声

在 科技 堪称发达的现在，很多人觉得地球似乎已经被人类研究透了。

其实在太平洋深处的马里亚纳海沟，依然是一块神秘且凶险的处女地。

马里亚纳海沟虽然在地球上，但 探索 难度丝毫不亚于前往其他星球。即使如此，总有不畏艰险的勇者为人类 探索 这个神秘海沟。

究竟是哪些国家和个人 探索 过这个危险之地， 探索 过程中又发生过什么故事呢？

1960年1月23日下午，在西太平洋的深海中，两位探险家正在乘坐深潜器下潜，他们此行的目标，是位于地表最深处的马里亚纳海沟。

深度表的读数已经超过一万米，在当时，还没人能够到达这个深度，也就是说，他们每下降一米，都在创造着人类深潜的 历史 记录。

两位探险家却没有在意这些记录，反而瞪大了眼睛看着舷窗外，他们看得非常仔细，生怕看漏了窗外的一丝一毫。

当时是人类第一次进入如此深的海域，也是第一次有人看到在黑暗中的深海奇幻景色，还有那些让人大感惊奇的海底生物。

就在两人谈论着眼前的事物时，深潜器突然产生了晃动，二人感觉好像有什么东西在敲击着深潜器，而且还是多次。

二人感觉这种敲击是有规律的，就好像人类敲门一样。

为了查清楚真相，二人通过舷窗查看四周，却没有发现什么异常现象。两人随后打开探照灯，并且查看相关仪器，希望能找出蛛丝马迹，却依然没有任何发现。

在这万米深海中，面对突如其来的敲门“问候”，让两位探险家一时间陷入了难以抑制的恐惧感。

虽然两位科学家之后恢复镇定，并完成人类对马里亚纳的首次触底 探索 ，但关于马里亚纳，我们依然知之甚少。

为什么马里亚纳海沟会如此神秘，而那几声“敲门”，科学家们找到答案了吗？

要说起马里亚纳海沟的 探索 史，皮尔卡德父子必然在列。在文章开头驾驶深潜器的人，有一个就是老皮尔卡德的儿子，小皮尔卡德。

说起雅克·皮尔卡德（下文称老皮卡尔德），这个名字在科学界可谓是无人不知。老皮尔卡德主要活跃在20世纪上半叶，他是爱因斯坦在瑞士联邦理工大学的同事，也是生活中的好友。

老皮尔卡德是个浪漫的男人，除了物理学家的身份，他还是个发明家和探险家。 “上九天揽月，下五洋捉鳖”，这句诗最能反映老皮尔卡德的志向。

为了能在高空收集宇宙射线，老皮尔卡德曾经亲自设计一个特制的热气球，这个热气球第一次升空，就直接打破了当时的升空记录，以15700米左右的高度进入了平流层。

在接下来的几年中，老皮尔卡德不断打破由自己保持的记录，直到达成23000米的热气球升空极限高度，才最终停止高空实验。这个记录，直到二战后才被打破。

在达成了“九天揽月”的成就后，受到当时流行小说《海底两万里》的影响，老皮尔卡德对研究地球内部产生了兴趣，地球表面最接近地心的地方，就是马里亚纳海沟。

马里亚纳海沟位于西太平洋，在日本和巴布亚新几内亚的中间，这条海沟南北延伸2850千米，而宽度只有70千米，底部大约在海平面11000米之下，是世界上最深的海沟。

除了深度，马里亚纳海沟也是世界上最危险的海域之一。

海沟区域海水呈罕见的墨蓝色，海面波涛汹涌且充满了旋涡，这是许多船只的禁区。

更棘手的是海底压力，在海底一万米的深度，每平方米的压强是惊人的一吨，这种压力可以瞬间压扁一辆 汽车 。

当时很多科学界判定，在这种强大的压力下，是不会有任何生命的，但老皮卡尔德对海底世界充满了信心，他认为海底世界肯定还有许多值得 探索 的未知事物，甚至是生命。

为了能够潜入环境如此恶劣的海底，多才多艺的老皮尔卡德，按照小说中“鹦鹉螺号”潜水艇的构思，设计了一种能够潜入深海的深潜器。

就在老皮尔卡德拿到研究批准，准备制造深潜器时，第二次世界大战爆发了。 受战争影响，他失去了相关研究经费，深潜器的研究被迫暂停。

二战结束后，老皮尔卡德马上恢复了深潜器的制造计划，并向瑞士科研机构申请研究经费。

深潜器在当时是最新 科技 ，制造潜水器需要耗费大量金钱，而且研究目的地马里亚纳海沟海况危险，经过评估后，瑞士科学院认为这项研究不可行，拒绝了老皮卡尔德的请求。

虽然被拒绝，老皮卡尔德没有灰心，他利用自己的人脉多方走动，终于获得了比利时和法国政府的资助。

此时小皮卡尔德也加入了父亲的深潜器制造计划，在众人的努力下，皮卡尔德父子终于在1950年制造出世界上第一艘能够下沉4000米以下的深潜器“弗恩斯-2”号。

在经过多次试验和改进后，1957年，老皮尔卡德的深潜器技术已经相当成熟，他制造的“特里雅斯特”号，在试验阶段已经能够下沉到8000米的深海。

在之后的三年中，皮卡尔德父子继续对深潜器进行强化。

在此期间，美国海军还参加到 探索 马里亚纳海沟的计划中，有了美国海军的支持，皮卡尔德父子获得了许多新材料，这些新材料使得深潜器的抗压能力大大增强。

在皮卡尔德父子潜心制造深潜器期间，其他国家纷纷开展对马里亚纳海沟的研究。1951年，英国查林杰八号科考船测出马里亚纳海沟的深度为10836米。

1957年，苏联考察船用超声波发现了深达11034米的查林杰深渊。

在经过长时间的准备后，加强后的“特里雅斯特”号已经是蓄势待发。1960年1月23日，人类 历史 上第一次潜入马里亚纳海沟底部的探险，于当天早晨正式开始。

当时老皮尔卡德已经超过七十岁，他的身体已经无法承受深海的环境，只能由他的儿子和美国海军上尉沃尔什去代他实现 探索 深海的梦想。

“特里雅斯特”号下沉后，在200米左右的深度时，基本看不到阳光，周边也只是一片黑暗。

然而黑暗没有持续多久，在到达800米时，突然有奇特的光芒出现在舷窗外。

小皮卡尔德和沃尔什发现这是一群水母，在深海中，这些水母发出不同的光芒，给黑暗中的海洋带来了斑斓的色彩。

“这些小家伙多像美妙的精灵啊。” 沃尔什惊叹道。

“是啊，看来即使在神秘海底，也有精灵为我们护航啊。” 小皮卡尔德幽默地说道。

除了水母，在水下3000米处，两人还发现了能发光的微生物，还有形态奇特的鱼虾。这些鱼和虾的身形非常薄，有些鱼的眼睛竟然长在背部。

直到在7000米处，两位探险家还能发现一些小鱼，这让他们大为震惊，因为在这种深度下能存在生命，是当时的人类无法想象的。两个人赶紧用相机将所见所谓拍下来，并作好了相关记录。

在整个下沉过程中，一切都很顺利，然而在9000米的深度时，突然听到了几声尖锐的声响，两人定睛一看，原来是深潜器的玻璃经受不住高压，出现了裂痕。

要知道在深达9000米的海水中，一旦深潜器出现问题让海水灌入，里面的乘员会立刻被海水压扁。

看到情况后，两人对着玻璃仔细观察起来。

沃尔什脸色沉重地说： “这看起来可不妙啊，要不要暂停下沉，先检查一下？”

小皮卡尔德在观察玻璃裂痕后说： “玻璃有裂痕是预料之中的，我觉得应该没问题，我们继续下沉。”

沃尔什看着坚定的小皮卡尔德，没有说什么。沃尔什知道，小皮卡尔德做出这个决定是有底气的。

为了能够让舷窗有足够的抵抗能力，皮尔卡德父子在十年时间里进行了千余次实验，最终确定了以丙烯作为玻璃材料。这种材料的抗压能力极为出色，且极不易破碎。

在深海之中，自己乘坐的深潜器出现了一些状况，谁都难免会有不安。但看着深度表上9000米的读数，沃尔什并不甘心在差最后2千米时临阵退出，因此他同意了小皮卡尔德的建议。

很快，“特里雅斯特”继续下降。

小皮卡尔德的判断是正确的，在此次下降过程中，深潜器并未发生任何异常。在经过6个小时的下潜后，“特里雅斯特”终于到达深达11530米的“挑战者深渊”。

在到达11530米的高度之前，他们听到了文章开头所提及的“敲门声”。虽然“敲门声”让他们疑惑不解，但他们很快就投入到勘察海底的工作之中。

20分钟后，“特里雅斯特”开始上升。返程的时间比启程时间要快一个小时，在接近17点时，两人成功浮出水面，这是人类 历史 上第一次成功进行万米深度的潜航。

看到潜航器浮出水面后，在接应的军舰，长官率领士兵排成一列，鼓掌欢迎两位探险家平安到达，他们都为见证这 历史 性的一刻感到骄傲。

此事很快通过电报传到白宫办公室，白宫当即回电，命令关岛基地的海军派出专机，将小皮卡尔德、沃尔什、老皮卡尔德接到华盛顿，总统艾森豪威尔将要给两位探险家授勋。

从此以后，和征服珠峰一样， 探索 马里亚纳海沟，成为探险家们的终极梦想。

对于老皮尔卡德而言，美国政府授予的荣誉只能说是锦上添花。当他听到儿子完成了万米潜航的消息时，激动不已。因为他实现了自己“上天入地”的梦想。

在皮尔卡德父子进行第一次万米潜航之后，就不断有人对马里亚纳海沟进行 探索 和研究。近十年以来，关于马里亚纳海沟的研究资料越来越多，人们不仅发现了许多新生物，还在万米海底发现人造的塑料垃圾。

虽然研究逐渐增多，但关于小皮卡尔德在海底听到的那阵“敲门声”，科学家们依旧无法给出合理的解释。

无独有偶，在2012-2017年，美国科学家通过安放在马里亚纳海沟底部的监测装置，也听到了类似的怪声。

然而在高 科技 仪器的帮助下，科学家依旧无法确定怪声的来源。

2017年，美国科学家在《美国声学学会杂志》上发表论文，专门描述了这种来自马里亚纳海沟深处的声音。

文章描述如下：这种声音通常持续2-4秒，先是超低音，后来又转成了超高音频。

有人曾猜测，这种声音是鲸鱼或者海底地震发出的声音，但这种说法很快被证明是错误。直到今天，马里亚纳海沟的怪声，依然是一个未解之谜。

在20世纪下半叶，德、法、英、澳等国的科学家纷纷前往马里亚纳海沟进行研究。在上世纪六七十年代，美国科学家是研究马里亚纳海沟的主力军。

在八十九年代，日本科学家多次乘坐探测器，发现了狮子鱼等深水生物，还发现了日本列岛每年都在以极微小的速度向马里亚纳海沟靠近。

进入21世纪后，中国科学家逐渐成为 探索 研究马里亚纳海沟的主力军。在新世纪后，中国人自己设计制造的深潜器频频露脸，“蛟龙号”、“勇士号”、“奋斗者号”都是国际深海探测的明星。

2020年11月，“奋斗者号”，到达10909米的深度，并在深海成功进行探测、海底样品收取工作。

我们有理由期待，在未来的深海探测中，中国人发表的科研成果将会越来越多，那些海底怪声的真相，也会逐渐浮出水面。

参考资料：

《马里亚纳海沟》 百度百科

《中国“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底》 环球网

《地球最深处——马里亚纳海沟》 中国科学院网站

《皮卡尔德》 技点网

《探险者基因》 新浪新闻

马里亚纳海沟神秘的金属声终于被确认

在马里亚纳海沟附近记录的一种超自然的噪音可能是一种从未听到过的鲸鱼叫声。

被称为“西太平洋生物群，“这一新发现的叫声可能来自一头小须鲸——一种须鲸——根据记录叫声的研究人员的说法。”

不管是哪种物种，这头鲸都有范围：叫声包括的频率跨度低至38赫兹，高达8000赫兹。人类能听到20到20000赫兹的声音。俄勒冈州立大学海洋生物声学高级教研助理Sharon Nieukirk在一份声明中说：“听马里亚纳海沟传来的新的鲸鱼叫声，‘

’‘它非常独特，有所有这些疯狂的部分。”低频 *** 部分是典型的须鲸，正是这种吐槽声使它真正独特。我们没有发现很多新的须鲸叫声。

这一呼叫是由自主航海机器人记录的，这种机器人被称为“被动声学海洋滑翔机”，可潜至水面以下3280英尺（1000米）。科学家可以将这些设备单独发送出去，以窃听鲸鱼的对话。Nieukirk和她的同事在2014年秋季和2015年春季收集了他们的声学数据，地点是太平洋关岛以东的马里亚纳海沟（Mariana Trench）附近，马里亚纳海沟是海洋最深的部分。[视频：游览马里亚纳海沟]

这段五段通话，最长持续3.5秒，在秋季和春季都有规律的录音。研究人员希望其他科学家能在其他数据集中识别出这个呼叫，这样他们就能确认来源。但是在《美国声学学会杂志》对鲸鱼叫声的描述中，Nieukirk和她的同事们写道，他们怀疑是一头小须鲸引起了这一新叫声。

由于叫声的复杂结构、频率和金属声音的结论，研究人员认为它最像澳大利亚东北海岸的一群矮小的小须鲸发出的区域性的叫声。（这些叫声听起来有点像“星球大战”的声音效果。）他们补充说，在调查区域有几种类型的小须鲸，但对它们的行为，特别是它们的发声行为知之甚少。

“我们对小须鲸在低纬度地区的分布并不是很了解，”Nieukirk说这种鲸鱼是须鲸中最小的一种，在海面上呆的时间不多，受到的打击不明显，而且经常生活在公海难以看到的地方。但他们经常打电话，使他们成为声学研究的好候选人。

这个电话还需要翻译。大多数须鲸在季节性繁殖和觅食时都会使用特定的发声方式，但研究人员说，这种叫声——因为它似乎一年四季都在发生——可能有一个复杂的功能，

“如果是交配叫声，为什么我们全年都能听到？“这是一个谜，”Nieukirk说我们需要确定这种叫声在夏季和冬季发生的频率，以及这种叫声的实际分布范围。2014年，科学家们解开了一个50年的谜团，他们发现在南大洋经常记录的所谓“生物鸭”的声音是由南极小须鲸发出的。

是关于生命科学的原始文章。

,鲸互相交流信息的方法是

据《美国声学学会杂志》报道,澳大利亚昆士兰大学座头鲸声学研究协作(HARC)项目的科学家丽贝卡·邓洛普表示,他们已开始破译鲸鱼神秘的沟通方式,并确认了雄性鲸鱼的求偶叫声及雌性鲸鱼发出的警告声.
　　科学家将鲸鱼呜呜、嘟哝和吱吱等各种叫声统统录了下来,用以研究这些叫声代表的具体含义.在一个为期三年的研究中,科学家至少发现了34种鲸鱼叫声.
　　邓洛普说：“我原本以为可能会发现10种社交发声法,可结果却发现了34种.鲸鱼的叫声范围很广,存在很大不同.”
研究人员对向东迁徙的座头鲸进行了研究,在座头鲸于澳大利亚东海岸来回嬉戏时,录下了61个不同座头鲸群的660种声音.
研究人员将声音发射机安放在离鲸鱼很近的浮标上,同时从岸上远距离监控鲸鱼的交流.很多鲸鱼发出的声音在意思上重叠,但也有些具有清晰的意思.
雄性鲸鱼发出的咕噜声其实是求偶信号,意思是想碰碰运气,与心仪的雌性交配.高频率的喊声和尖叫声往往表示鲸鱼之间出现了分歧,在迁徙时雄性抢着去争夺雌性,结果发生了争吵.
　　鲸鱼妈妈与幼仔在一起时,呜呜声便十分普遍.邓洛普说：“呜呜声可能是我听到的最普遍的声音之一,也许是母亲在同幼仔进行交流.”
　　鲸鱼群的交流与人类有明显的共同之处,邓洛普说：“令人感兴趣之处在于,它们显然是海洋哺乳动物,尽管离开陆地已经很久,但依旧遵循着相同的基本交流模式.”
　　邓洛普并没有将鲸鱼交流定义为一种语言,对鲸鱼的进一步研究将有助于揭示船只和声纳对迁徙鲸鱼的影响.