由： 羅伯特·蘭姆

　　水下系統可以幫助潛水員進行交流。 肖恩·格拉德威爾 / 蓋蒂圖片社

　　哈里·胡迪尼(Harry Houdini)著名的中國水刑室不是一個愉快的工作環境。它不僅將用戶倒置在一桶冷水中，而且不可能在里面聽音樂。

　　或者至少在 1910 年代和 1920 年代是這樣。

　　如果這位傳奇的逃生藝術家今天還活著，他可以使用特殊的水下耳塞。更好的是，他可以為整個酷刑牢房配備令人驚嘆的水下音響系統。只要有一點交流/直流曲柄，你知道他本可以減少一分鐘的逃生時間。

　　但當然，你不是哈里·胡迪尼，你可能不會在戲劇溺水亭里謀生。然而，即使在專業幻覺世界之外，水下音響系統技術也有其一席之地。

　　首先，考慮一下水舞的世界。花樣游泳運動員在練習藝術時需要真正聽到音樂。事實上，Lubell Labs是最古老的水下揚聲器生產商之一，在1970年美國全國高級花樣游泳錦標賽上成功進行產品演示后開始。 盧貝爾].

　　單圈游泳運動員， 水肺潛水員、海洋生物學家、洞穴潛水員和水下電影攝制組也都受益于水下音響系統技術。18 名潛水員在水下好萊塢布景中交流如何更好?此外，我們還使用該技術與鯨魚互動，并將魚類從受污染的水域中驅逐出去。

　　所以穿上你最喜歡的高幫泳衣，束上你的腳踝，準備滑到一些表面之下 高保真音響 聽 起來。

　　泳池中的時髦聲音

　　現場水下音樂?太貴了。

　　艾倫樂隊/福克斯照片/蓋蒂圖片社我們真的能在湖底或游泳池里聽到音樂嗎?當然可以。

　　聲音通過空氣和水傳播。事實上，聲波在水下的移動速度比它們在大氣層中的移動速度快4.3倍[來源： 國家海洋和大氣管理局].鯨魚和海豚使用聲音在海洋中導航和交流，人類使用 聲納 (所以和 n航空化 一個德· rAnging)繪制海底地形圖以及動物和船只運動的技術。

　　然而，對于我們所有的潛艇和浮潛裝備來說，我們人類都是空中的生物。我們進化到在陸地上處理聲音數據，所以我們根本不會 聽見 以及在河底 - 盡管一些潛水員有能力在水下進行超聲波聽力。

　　想想議會1976年的熱門單曲“P. Funk”。 正如主唱喬治·克林頓(George Clinton)在歌詞中指出的那樣，這首歌實際上是“在耳孔里做”的。 聲波振動 音頻骨骼 在我們的內耳中，我們稱之為這種效應 空氣傳導聽力.然而，當你在水下時，外耳的洪水會阻止很多必要的振動，并基本上抵消你的空氣傳導性聽力能力。

　　幸運的是，喬治·克林頓和他的同伙不只是在我們的耳骨里對我們這樣做;它們也會在我們的頭骨中對我們這樣做。我們稱之為 骨電導率，聲音通過顱骨傳導到內耳。這種聽覺模式比空氣傳導性低40%，但它仍然是我們在水下聽到的主要方式[來源： 國家海洋和大氣管理局].

　　聽起來怎么樣?好吧，骨電導率的極限使 立體聲 在水下是不可能的。頭骨僅提供單一的聲音傳輸源，而空氣傳導聽力提供兩個 - 每只耳朵一個。但這并不意味著聲音本身是 單聲道 ——而是斯坦福大學音樂研究員約翰·A·毛雷爾四世(John A. Maurer IV)所說的 全音音效 [資料來源： 毛雷爾].

　　在游泳池中，快速傳播的聲波離開水下揚聲器，從池底、水面和游泳池的每一側反彈。聲音從四面八方到達聽者，人腦根本無法處理原始聲源。

　　典型的人類聽覺范圍從20赫茲到20，000赫茲。某些種類的水下揚聲器，尤其是舊型號，不能產生低于 1，000 赫茲左右的波長。從這個角度來看，典型的 88 鍵鋼琴的最低和最高頻率音符是 27.5 赫茲和 4，186 赫茲。然而，像克拉克合成Diluvio這樣的水下揚聲器采用。 音圈技術 - 本質上是由線圈組成的電磁鐵 - 達到低至20赫茲的波長。

　　來自深處的演講者

　　在這里，我們看到了Diluvio池揚聲器。黃色揚聲器線與揚聲器本身連接，而揚聲器本身又連接到聲音鏡頭。

　　圖片由克拉克合成公司提供正常 揚聲器 在游泳池底部的表現并不好，因此得知水下揚聲器經過專門設計，不僅可以在水下環境中提供高質量的音頻，還可以避免短路、觸電游泳者或轉向浮木也就不足為奇了。

　　這是音頻市場中一個相當小眾的角落，因此您可以期望在高質量的水下揚聲器上價格在 300 美元到 2，000 美元之間。典型型號包括一個防水的塑料揚聲器，通過一段絕緣揚聲器線連接到水上音響系統。您可以選擇將揚聲器安裝在游泳池的壁龕內 - 在這種情況下，您可以使用聲學透鏡將聲波引導到游泳池中 - 或者您可以將揚聲器連接到繩索上并將其懸掛在水中。

　　一個好的水下揚聲器如果你在空中使用它，聽起來不會那么好。事實上，這聽起來可能非常糟糕。根據克拉克合成總裁比爾·菲利普斯(Bill Phillips)的說法，優質的水下揚聲器更像是一種精美的木制樂器，如大提琴或小提琴。聲音從揚聲器的整個表面區域輻射，而不是從聚焦點輻射。

　　揚聲器可以覆蓋的水量各不相同。例如，Clark Synthesis 建議在泳池的每個 20 英尺乘 20 英尺(6 米乘 6 米)部分使用其 Diluvio 池揚聲器。Lubell System 3300潛水員召回系統 - 用于潛水船 - 可以在整個1英里(1.6公里)的水下半徑內發出警報器，假設最佳條件。諸如此類的潛水揚聲器使教練能夠與其他教練交流 潛水員，但它們也可以為人和魚爆炸時髦的節拍。

　　水下音樂之聲

　　水下德國歌劇?你浸泡在里面。在這里，我們看到歌手在2011年為“AquAria Palaoa”排練時表演。

　　安德烈亞斯·倫茨/蓋蒂圖片社雅克·庫斯托(Jacques Cousteau)可能將其稱為“沉默的世界”，但顯然他從未想過從卡呂普索號的底部啟動“黃色潛艇”。

　　每年，潛水員都會聚集在佛羅里達州的盧礁參加水下音樂節，而船上的盧貝爾 揚聲器 為300多名潛水員和浮潛者演奏曲調[來源：Lower Keys商會]。

　　但是，嘿，這并不全是經典的搖滾和吵鬧的水肺潛水員。法國作曲家米歇爾·雷多爾菲(Michel Redolfi)是水下音樂的專家。他的專輯將自然的海洋聲音與電子環境相結合，創造出專為水下廣播設計的音景。

　　正如你可能想象的那樣，雷多爾菲的音樂會通常在水下舉行 - 通常在游泳池，但也在海洋本身。他1984年的專輯“Sonic Waters”包括通過加利福尼亞州拉霍亞海岸水域廣播的原始電子作品的水聽器錄音。Redolfi與音樂工程師Daniel Harris合作，推出了多種專為水下環境設計的樂器。其中包括SOSNO水下打擊樂器(以其設計師命名)和電子DUCS(數字水下控制器系統)。他1992年的歌劇“Chrysalis”甚至涉及浸沒在2噸塑料泡泡中的女高音。

　　然而，雷多爾菲并不是唯一一位涉足水下歌劇世界的藝術家。早在2009年，朱莉安娜·斯內珀(Juliana Snapper)在一部名為“將從洪水中出現的你”的歌劇中首次亮相。 表演在英國曼徹斯特的一個游泳池舉行，Snapper使用“口水”的歌唱，需要深入研究和“幾個小時淹沒在我的浴缸和借來的游泳池中”[來源： 赫爾姆賴希].

　　德國游泳運動員出身的歌劇歌手克勞迪婭·赫爾也不甘示弱，于2011年5月1日在柏林首演了她的水下歌劇“AquAria Palaoa”。完成的作品是歌劇，水下音樂表演和花樣游泳的結合。

　　然而，哈里·胡迪尼在他的中國水刑牢房里聽到的只是外面觀眾的泥濘聲音和鎖鏈的叮當聲。

　　作者手記

　　資深特約撰稿人羅伯特·蘭姆

　　如何工作 2009我非常想在這篇文章中引用 bacta 坦克，但唉，一篇文章中只有這么多愚蠢的空間。當所涉及的科學如此迷人時，尤其如此。我不得不承認，我沒想到這個會激起我的思緒，但我發現水聲學科學真的很迷人。

　　我要感謝 克拉克合成 比爾·菲利普斯(Bill Phillips)總統抽出寶貴時間與我聊了聊水下音響系統技術。他很好，可以理順我的一些細節。在親自為美國花樣游泳隊測試揚聲器安裝時，他喜歡在空氣和水下揚聲器上播放一些Vivaldi，將頭伸入水中和水中，直到游泳池中的音質與池畔的音質相匹配。我喜歡這種對音質的承諾。