牛车也能产生多普勒效应？这或许是耶鲁大学教授的误解

牛车也能产生多普勒效应？这或许是耶鲁大学教授的误解。耶鲁大学教授克雷格·莱特在《聆听音乐》公开课中，谈到了一个音乐作品时，涉及一个物理学问题的讲解有误，这里有必要讨论一下。讲课中谈到的音乐作品是俄罗斯作曲家穆索尔斯基的《图画展览会：波兰牛车》。这段音乐不长，描写作曲家的朋友所创作的一幅画作中，一架老式波兰牛车。音乐表现牛车从远处慢慢走近，经过身边，又向远处走去的情景。

公开课中讲到牛车走近的这种音响效果是一种声学现象，叫多普勒效应，这是一个误解。牛车走近的音响效果确实是一种声学现象，但不是多普勒效应，我们后面就谈谈这个问题。多普勒效应是一种波动学现象，是指波动源与观察者之间存在相对运动时，观测到的频率发生了变化。比如汽车按着喇叭从身边驶过时，我们会听到喇叭声在汽车驶近时比较尖锐，随后汽车驶离时比较低沉。

牛车走近与远离过程中的声学现象，既然《图画展览会：波兰牛车》与多普勒效应无关，那么，它所表现的是一种什么样的声学现象？它表现的是声波在空气中传播的衰减，以及这种衰减的频率特性。一个声源，在距离比较远的时候，发出的声音听上去比较弱。而在比较近的时候，发出的声音听上去比较强。此外，比较远的声源发出的声音中，高频成分比低频成分损失得更厉害，听上去声音非常低沉。

行进军乐队演出中的声学现象，在这个课上，教授解释这个作品时，还提到了另一个“多普勒效应”的例子：球场中场时，行进军乐队的演出。乐队在面向观众演奏时，观众可以听到正常的音响，而当乐队转身背向观众时，则高音部分衰减很大，观众只能听到鼓声或者低音乐器的声音。这的确是一个有趣的声学现象，但仍然不是多普勒效应。