挖掘西瓜的聲學屬性

「工程師喜歡解決問題。如果身邊沒有立刻要解決的問題，他們就會自己創造問題。」

——Scott Adams，美國漫畫家

所以當Alex Reinhart還是一個高中生的時候，他就做了一個實驗。

他注意到媽媽會在超市抱起西瓜，大力地拍打併聽聲音來確認西瓜的成熟度。他很好奇，想確認這種行為背後是否有科學依據，於是Alex開發了一個實驗，使用加速度計和分析儀確認西瓜的聲學反應和它的成熟度之間的關係。

帶著八個西瓜，一個扳手和一個加速度計，Alex開始工作了。他用扳手在每一個西瓜上敲10次以提供衝擊力，然後使用加速度計測量自然頻率、混響時間和每次敲擊的1/3倍頻程譜。之後Alex將他的結果與20個志願品嘗測試者的主觀評價相比較，評價中要考慮多汁性、甜度和整體成熟度，按照1到5的範圍將西瓜排序。

結果表明最好的成熟度預測因子是按西瓜的長度歸一化的自然頻率。Alex計算了他的測試與客觀評分之間的相關性為71%，這比人工測試——他的媽媽獲得的67%的正確率稍微準確一點點。

當西瓜成熟後，它們的自然頻率和阻尼會下降；而當西瓜過熟的時候，阻尼則會顯著增加，所以敲的時候會有一聲悶響。一般來說，敲起來有空洞的長鳴聲的西瓜，才是熟得剛剛好的。敲擊時聲音太過空洞的西瓜不能買，因為它可能快要變沙，敲擊時聲音太悶的也不能買，說明它已經很沙了。

來源：WAVES電子雜誌

由Brüel & Kj?r精心打造的Waves電子雜誌包含豐富的聲學與振動信息，內容包括客戶案例研究、行業創新、專家建議。

點擊鏈接，即可訂閱電子雜誌並查看所有文章。