本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
[为了您的周末阅读乐趣，这里是一篇来自旧博客的有趣帖子，内容关于最近一篇声学论文。]
有一部精彩的法国电影，拍摄于 1970 年代，名为《穿一只黑鞋的矮个子金发男子》，由皮埃尔·理查德主演，饰演一位倒霉的音乐会小提琴家，他不知不觉地卷入了法国秘密情报部门两个敌对派系之间精心策划的争权夺利游戏中。具体来说，一个派系——知道他们正在被窃听——假装在机场迎接一位国际詹姆斯·邦德式的超级秘密特工，但实际上，他们只是从慕尼黑飞来的航班上随机挑选了一个人，并假装他是间谍。
他们选中的人是这位小提琴家，他之所以引人注目，是因为那天他穿了一只黑鞋和一只棕色鞋（由于慕尼黑酒店礼宾部的失误）。这是一部闹剧喜剧，因此发生了许多滑稽的事情，因为这位小提琴家笨手笨脚且容易出事故，并且还与他最好的朋友莫里斯的贪婪而爱冒险的妻子波莱特（职业是竖琴师，他们都在同一个管弦乐队，当然）有染。可以说她喜欢玩“骑马游戏”——或者fait le cheval——而敌对派系录下了那个特殊的时刻（如下面的视频片段所示）。
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无论如何，敌对派系相信他是间谍，于是立即行动，在小提琴家的公寓里安装了窃听器——包括在马桶里安装了一个窃听器——并在巴黎街道上的一辆白色花店面包车里监听他的对话。问题是，他们把马桶里的窃听器的音量控制调得太高了，这意味着每次小提琴家冲水时，它都会以非常高的分贝在面包车里的扬声器中咆哮。这就构成了一个完美的视觉笑点：面包车司机在一个红灯处停了下来，他的车窗摇了下来，一辆敞篷车停在了他旁边。突然，从面包车内传出响亮的马桶冲水声。敞篷车里的人盯着他。面包车司机面无表情地直视前方。谢天谢地，绿灯亮了。
所有这些都是绕弯子来说明，一个马桶冲水的声音确实可以非常大。如果碰巧安装了节水型马桶，声音会更大，这种马桶在像南加州这样水资源不如西雅图丰富的地方很常见。西雅图是今年五月份美国声学学会 (ASA) 会议的举办地，在展示的重点论文中，有一篇是关于北卡罗来纳州声学顾问诺拉尔·斯图尔特撰写的降低相邻办公室的马桶冲水噪音的论文。正是这类事情让 ASA 会议如此有趣。
（顺便说一下，这篇文章的标题是对 1969 年出版的托马斯·克拉珀“传记”的暗指，托马斯·克拉珀是一位 19 世纪的卫生工程师，据传是他发明了抽水马桶。他并没有，尽管他确实获得了几项与管道相关的专利。《冲水自豪》的作者是一位名叫华莱士·雷伯恩的讽刺作家，他的克拉珀“传记”大部分是虚构的，尽管它是基于真实人物而创作的。）
因此，斯图尔特受雇解决一个棘手的办公室问题：新型节水型马桶的冲水声音过大，传到了五层楼的七排办公室（每排在不同的楼层），其中中间的三个办公室紧邻洗手间。您真的不想成为在每层楼都拿到中间办公室的可怜人：这些办公室与男厕和女厕共用一堵墙。简直就是“冲水中心”。
初步的声音水平测量结果显示，许多冲水声都超过了 60 分贝（尤其是在中间的办公室），几乎所有都超过了 50 分贝。这大致相当于正常谈话的音量，听起来可能不算太大，但您会意识到，每次有人冲马桶时，谈话的人都会被冲水声暂时淹没。相比之下，通风系统的噪音通常在 35 到 45 分贝左右。（在洗手间内，声音水平更像是 80 分贝；斯图尔特测量的最大值是在其中一个女厕隔间内，为 96 分贝，比普通马桶冲水声应有的水平高出整整 20 分贝。）
一项初步研究的建议是将冲水声水平降低到更可接受的 40 分贝。如何实现这一目标？首先，他们尝试安装一面额外的石膏板墙，在空腔中填充泡沫，这使噪音降至 40 到 50 分贝之间。这是因为这些材料非常擅长吸收声波。
但这里有一个问题：冲水声具有特别高的频率——实际上是一种嘶嘶声——而且由于某种原因，石膏板在阻挡这些特定频率方面效果不佳。
解决方案：在空腔中使用玻璃纤维代替泡沫——或者投资购买中间带有阻尼剂的新型石膏板，以阻挡石膏板无法阻挡的频率。通过这样做，斯图尔特设法将声音水平降至 40 分贝以下。我确信中间办公室的人对这些改进非常满意。没有什么比不合时宜的冲水声更能迅速扼杀商务对话了——尤其是当您试图在免提电话上保持冷静时。
所有相邻的墙壁都以这种方式进行了改造，您可能会认为斯图尔特的工作已经完成了。但永远不要低估办公空间（或任何空间）的声学复杂性。请注意，虽然这解决了大部分办公室的噪音问题，但在女厕旁边的一间麻烦的办公室里，尽管对共用墙壁进行了改造，但冲水声水平仍然超过 40 分贝。为什么？我将让斯图尔特解释
“很明显，结构侧向传声现在控制了到达这间办公室和其他更吵闹的办公室的剩余声音。也就是说，办公室的主要声音不再是来自墙壁的洗手间的声音。相反，办公室的声音是由于马桶及其管道与墙壁和地板直接接触造成的。这非常有效地将声音引入结构中。”
请相信我，在这种情况下，“效率”是不可取的。通风系统在这方面也没有太大帮助：由于某种原因，这栋办公楼的系统非常安静，只有 30 分贝左右。这通常是一件好事，除非更大的背景噪音有助于掩盖渗入受影响办公室的持续不断的马桶冲水声。这些问题在事后更难解决，这就是为什么斯图尔特总结了他的案例研究中吸取的教训：“当使用 [节水型] 马桶时，需要在建筑设计中格外小心。”
具体来说，您需要确保墙壁针对正确的频率进行良好的隔音，并在马桶和管道周围使用大量的橡胶来消除声波。将此与恰到好处的背景噪音水平相平衡，以掩盖任何渗漏进来的冲水声，您就会拥有更快乐的办公室工作人员。餐厅设计也是如此；您永远不想把餐桌放得离洗手间太近，如果一定要放，请确保冲水声得到良好的隔音，以避免影响用餐者的食欲。
谁知道低矮的马桶仍然可能涉及复杂的科学和工程学？然而，我给您留下更悦耳的声音：另一个来自《穿一只黑鞋的矮个子金发男子》的经典场景，这次是一场搞砸了的古典音乐表演，因为莫里斯现在怀疑他的妻子不忠（尽管仍然不知道他最好的朋友是她的犯罪同伙）。