声音衍射
奥托君
爸爸，昨天从迪斯尼乐园回来的路上不是走高速公路回来的吗?那个时候，有两侧有墙壁的地方，那是因为汽车的噪音而安装的吧?
爸爸
是啊。昨天在首都高速上行驶，为了减轻汽车噪音对道路周边的大楼和住宅的影响，有的地方在道路边上设置了隔音墙。
奥托君
有隔音墙的话有多大效果?
爸爸
这个问题很难。那么，我一点一点地给你说明。即使设置隔音墙，噪音也不会消失。即使没有隔音墙的汽车看起来不像墙壁，声音也会变小，但你会听到它。像这样，声音传播的现象被称为“声音衍射”。光如果有障碍物的话，光就不会传到它的背面，但即使有障碍物，声音也会传过来。
奥托君
如果你阻挡太阳或荧光灯的光线，阴影就会变得清晰。但是，为什么光没有进来，声音却进来了?
爸爸
实际上，这是重点。你知道光和声音都是波浪吧。光的波长大约是声音的100万倍。由于光的波长短于1毫米的1/1000,因此它将比我们周围的尺寸短得多。所以，如果你击中一个物体，它的背面将是一个阴影。如果是一根头发的话，光也会照进来，可能不会有阴影。
奥托君
那么，如果声音是1/1000的100万倍，它是1000毫米，所以波长是1米?
爸爸
波长为1米的声音的频率约为300Hz,相当于女性声音的平均频率。人类听到和看到的声音和光的波长各不相同。我说光短于1毫米的1/1000,但确切地说，可见光是0.4~0.8μm,这意味着它是介于红色和紫色之间的颜色，据说是彩虹的7种颜色。我认为我之前说过声音，但可听声音的频率为20Hz至20kHz,如果是波长，则为17mm至17m。你知道声音每秒大约340米?由于1Hz每秒振动1次，因此1Hz声音的波长为340m, 10Hz时为34m, 10kHz时为34mm。
奥托君
是吗，声音的波长很长，所以即使有障碍物也会绕进去。
爸爸
没错，只是声音比光波长长，但短波长，即高频波长，最多几厘米到10厘米，所以如果它是几米大小的隔音墙就像光一样，隔音墙的背面是阴影，声音不会到达。
奥托君
原来如此，知道了。相反，低频率的声音有几米，所以它比墙壁的尺寸大，它会越过墙壁并绕到背面。
爸爸
没错。因此，即使安装了隔音墙，低音的声音也不会减少太多，并且对低音范围的声音效果不大。然而，汽车产生的噪音通常具有频率特性，例如人耳的灵敏度最高的2kHz处的山峰。由于隔音墙对该频率有效，因此在高速公路等大噪音周围有建筑物和房屋的地方经常使用。在设计隔音墙时，掌握该地方噪音的频率特性，并考虑其特性，以便隔音墙的效果出现在建筑物和房屋等接收点。受音点的噪音水平是国家制定的噪音限制环境标准，规定了最好控制到这个程度的标准，因此有必要设计不超过这个标准的隔音墙。