莱斯特大学的最新研究揭示了英国最具标志性的地标之一的明显声音背后的物理原理。
英国最著名的钟声是我们文化中最明显的声音之一。但到目前为止，其标志性的铃声背后的物理原理一直是个谜。
莱斯特大学高级结构动力学中心的一个团队现在有一个千载难逢的机会来创建大本钟的声音地图。他们想要测量钟敲响时表面不同区域的独特振动，这些振动都有助于产生其他钟无法产生的独特声音。
他们使用的技术称为“激光多普勒振动测定法”，将数百个激光指向钟，并测量光束因不同点的振动而受到干扰的程度。 “大本钟金属中的许多振动都太小，肉眼无法看到，”莱斯特大学工程系的马丁·科克里尔 (Martin Cockrill) 说。 “但这就是我们能够使用激光绘制的地图……我们在整个表面上进行了 500 多次测量，这在以前的技术中是不可能实现的”。
最先进的方法确保了在不损坏钟的情况下创建地图。 “你不能只是将传感器粘在大本钟这样的国宝上。我们能够在不按铃的情况下完成整个事情，这是整个项目的关键”，马丁补充道。
但这个实验并非一帆风顺。在大本钟所在地伊丽莎白塔（经常被错误地称为大本钟本身）的顶部设置这项技术绝非易事。 “这项工作中最具挑战性的部分之一是将我们的所有设备沿着 334 级的螺旋楼梯运送到钟楼。然后，为了在第一声铃声响起之前把一切都准备好，我们实际上是在争分夺秒地工作”。
最终，该团队成功制作了大本钟的复杂详细的 3D 地图，该地图清楚地显示了大钟不同区域的不同振动频率或振动模式。独特的振动模式都有助于产生大本钟标志性的轰鸣声。
© BBC
该项目现已成为由 BBC Focus 杂志专栏作家 Helen Czerski 制作的纪录片《声波：物理交响曲》的主题。您现在就可以通过 BBC iPlayer 观看该节目。
