“亚洲第一女声”黄绮珊一展歌喉，其高音竟一瞬间震碎了十几个玻璃杯，惊呆现场所有观众。带着对声音魔力的好奇，我走进北京航空航天大学的实验室，开始“探究声音秘密”的美妙之旅。
　　“震碎玻璃杯，并不是靠声音分贝大，而是共振所致。”实验室老师一语道破天机。共振现象在自然界普遍存在，是两个自然振动频率相同或相近的物体，一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。
　　共振原理的应用非常广泛。唐代军队用皮革做成“空胡鹿”，警醒宿营休息的士兵，并用它分析敌人的远近多寡。宋代科学家沈括甚至利用共振原理设计出可以在琴弦上跳舞的“纸人”。古代民间也有利用共振原理的例子，如笛、箫、音哨等乐器的制作。技术的快速发展，让现代的科学家利用共振原理发明创造了更多新奇的东西：如利用超声波震碎结石患者体内的结石，利用核磁共振检查身体和骨骼，利用消声器大幅度降低讨厌的噪声，利用舒曼共振波发生器维持太空航天员的身心健康等。
　　在实验室老师的指导下，我开始在实验室里探寻二胡的美妙声音之源。实验发现，二胡这种弦乐器的音调是由琴弦的振动频率所决定的，并通过琴弦与共鸣箱体的共振而增强声波、丰富音色；管乐器的音调是由管内空气的振动频率所决定的，通过空气柱之间的共振或空气与簧片的共振增强音色。就二胡而言，同样粗细的弦，弦越长，对应的音调越低沉，共振频率越低；弦越短，音调越尖细，共振频率越高。也就是说，振动弦的共振频率与长度成反比。很多人都知道，弦乐器经使用过一段时间就需要调音。要调高音调，得旋紧弦丝，就是提高振动弦的预紧力；放松弦丝，则会调低音调。这表明共振频率的高低跟振动弦的预紧力的大小成正比。
　　于是我根据以上结论，设计了一个谐振弦式力传感器。我的思路是：力产生的微小位移能转换为谐振弦的频率变化，而通过频率变化就能计算、检测力的大小。我设计的传感器与传统的力传感器相比，具有易于检测、测量灵敏度和精度高、工艺实现简单等优点。它的核心特点是在振弦的垂直方向上，通过脉冲电压加一个拉力，如果突然断电松开，振弦就会以固有频率振动，类似于弹拨古筝。振弦在振动时，振弦上的磁鐵与固定线圈存在相对运动，线圈中就会产生交流电，交流电的频率等于振动弦的固有频率。通过检测交流电的频率就可以得到振弦的固有频率，进而求出传感器受到的力。
　　美国发明家特斯拉曾说过一句话：用一件共振器，我就能把地球一裂为二！这话看似夸张，却让沉浸在探究之旅中的我坚信：科技改变世界，探索永无止境。
　　（责任编辑 / 李晓静）