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07 水下和地下的声音 Sound Underwater and Underground（第6页）

然而，尽管人们对地下声音一直有负面印象，它却一直被用于战争中。

在早期的战争中，地道中的敌人有时会因为他们在地下发出的声音被发觉。

甚至有记录表明，人们可以通过将盾牌砸向地面时发出的声音来判断地下是否有地道。

在第一次世界大战中，利用从战壕墙壁的不同位置探测到的信号，可以通过三角测量来估计敌军在自己战壕中的位置。

在第二次世界大战中，波兰抵抗运动花了很长一段时间在地下监听和跟踪头顶上的德国士兵，

而德国士兵也在用同样的方法跟踪他们。

地下声音探测器被称为地音探听器（geophone）。

直到20世纪晚期，地音探听器的工作原理还与动圈麦克风相同，磁铁因地面波而移动，从而产生绕其周围的感应电信号。

如今MEMS成功取代了动圈麦克风（见第5章），一块微小的硅被安装在一个精致的支架上，由于地下声音的振动而开始移动。

反馈系统会停止这种运动，它所施加的力会提供关于声音的精确信息。

但MEMS设备相对来说不太敏感，只能用于监测活跃地震带。

所有实际应用的检波器都是高度定向的，通常被用来响应来自地面正下方的声音。

勘探

勘探通过利用地下声音得到了长足发展。

通常在地下引爆炸药的时候（在地下没有类似扩音器的装置），它所产生的波会在不同材料层间的界面上反射，并被一组地音探听器探测到。

固体中应变产生的超声波被称为声发射，用对它进行的测量和定位来检测各种结构的裂缝。

其应用范围包括检测飞行中的飞机和伦敦眼[2]。

这就是所谓的结构健康监测。

即使一个看不见的小裂缝刚刚开始形成，也可以在瞬间触发警报。

声发射还被用于研究焊接过程中裂纹的形成，检测携带高压流体的管道中的损伤，并确定钢筋混凝土内部的腐蚀量。

地下核试验很难用其他方法识别，它产生的独特声音大多是次声波。

全面禁止核试验条约组织（CTBTO）不断使用地音探听器（连同深海声道的水听器，探测来自海底岩石的水下声音）监测地球。

这一地下和水下探测器网络使CTBTO得以监督国际禁试条约，一旦核试验的确发生并被监测到，人们就能计算出试验地点。

这一章集中讨论了我们听不见的声频区域，尽管许多科学家希望我们能听到这些声音。

在第8章中，我们将注意力转向那些我们不得不听到，却又不想听到的声音。

[1]　Tonpilz在德语中是“唱歌的蘑菇”

。

[2]　伦敦眼是世界上首座、同时截至2005年最大的观景摩天轮，为伦敦的地标及著名旅游观光点之一。