鞭炮聲這麼響是要幹嘛
為什麼有人喜歡放鞭炮?現在的鞭炮怎麼動靜越來越大了?放鞭炮的人不覺得鬧騰嗎?
文|陸碌碌
中國人還喜歡放鞭炮嗎?這個問題很難解答:由於各地鞭炮政策不穩定,禁放、限放、放寬的政策屢有反覆,煙花炮仗的消費量的也升降不定。
▍禁放鞭炮橫幅與滿地的鞭炮紙(圖片由大象讀者「厲害的小河馬。」提供)
不過,鞭炮愛好者的數量變化雖難以估計,但有一點可以肯定:他們對噪音的熱愛一直在升溫。
人們到底有多喜歡噪音
對鞭炮愛好者來說,盡一切手段製造噪音,是歡度節假日的必要組成部分。
每到春節期間,最愛放鞭炮的地區都聽起來越來越像戰場。有些燃放熱情衰落的城市,即使鞭炮聲既不持續又不密集,也會不時爆發出越發高昂響亮的巨響,這種獨狼式的燃放也更易驚嚇路人。
沒有鞭炮可放時,人們也會想盡辦法製造噪音。1993 年,北京禁放煙花爆竹,多個城市模仿。結果市場上不但立刻誕生模擬鞭炮噪音的「電子鞭炮」,還出現了起名「歡樂球」的氣球,在春節前夕大量上市,供人們慶祝新年時捏爆取樂。
甚至早在火藥發明前,人們就已經對噪音情有獨鍾。「爆竹」的起源,便是古人焚燒竹子來製造炸裂聲,用來驅逐鬼魂、嚇跑怪獸,且雜訊越大效果越好。宋代以後,人們用新近批量生產的黑火藥裝進紙筒或竹筒,製成的炮仗和煙火更是與現代煙火已經沒有本質區別。
▍近代鞭炮宣傳包裝
當然,人們對噪音的追求,還是在 2005 年北京不再禁放鞭炮後,才真正體現得淋漓盡致。
如北京長期禁放的「二踢腳」,之所以能連年發展、長盛不衰,便是因為能夠利用行業標準的漏洞,實現巨大的噪音。
根據 2004 年頒布的標準,地表爆炸的煙花爆炸火藥量被限制在幾十毫克以內,而「升空類」卻可以達到 10 克。「二踢腳」在地上響一聲後再「升空」響第二聲,因而得以逍遙發展。
▍升空型煙火的基本構成:1,手把,使煙火筆直地升空;2,引線的部分;3,主要成分是黑火藥,負責把煙火送上天;4,以一定方式排列組合好的炸藥,負責煙火在空中炸裂;5,頂端,通常是尖錐形,使之符合空氣動力學,讓煙火上升得更快
直到 2008 年,新頒布了「雙響類」煙花爆竹的標準,規定其火藥用量為 8 克,仍然響過大部分地面鞭炮。
美國人同樣熱愛煙花的噪音。多筒裝置類煙花的藥量上限早先為 200 克,後提高到 500 克。火藥用量增加,煙花產品顯然會提價不少,因此業內人士一度認為這種調整毫無意義,結果 500 克用藥量的多筒煙花現在已佔據美國市場重頭。
▍煙花炮仗發明於中國,但傳播到其他國家後也受到了各國的熱情歡迎,甚至其技術革新也是國外做出:德國在煙花中加入了聲效,並發明了流線型煙花;義大利發現加入微量的銅、鍶等元素會讓煙花呈現彩色;日本致力於煙花圖案的研發,夏季有煙花大會;英國國王亨利七世結婚時燃放了煙花,被後代效仿;美國則有 7 月 4 日國慶日燃放煙花炮仗的傳統。上圖為特朗普於上周(2017 年 1 月 19 日)的預就職慶祝晚會上的煙花圖案,本意是要拼成「USA」,但實際上拼成了「USR」 ,被網友調侃為「the United States of Russia」。
當然,僅僅提高火藥量,還遠不能讓鞭炮響到現在這種可怕的程度。
鞭炮是怎樣噪起來的
在宋代到民國的漫長時間內,雖然人們對噪音的追求並沒有變化,但除了架子煙花、鞭炮等花樣翻新之外,煙花和爆竹並沒有實質性的技術進展。噪音的革命,還要等待工業化帶來的衝擊和變革,以及人們對鞭炮爆炸過程的深入理解。
每當人們點燃煙火,殼內的氣體和熱量積聚引起爆炸,瞬間釋放上千焦的能量。能量的釋放讓附近被壓縮的空氣粒子高速擴散,爆炸產生的衝擊波迅速衰退,導致一段時間內空氣稀疏成為負壓,即形成了一個衝擊波。衝擊波帶來的空氣粒子急劇運動,由此產生「嘣」的爆炸聲。
▍上圖罕見地捕捉到了爆炸時產生的衝擊波的清晰景象。衝擊波的本質是,爆炸使得空氣壓力產生了一個比聲速還快的變化,任何比聲速更快的介質運動都稱為衝擊波。煙花爆竹的威力產生的衝擊波,肉眼很難觀察到。
要製造更大分貝的雜訊,首先自然需要更多的火藥。但是,現代鞭炮要跨越藥量限制、製造出足以滿足煙火愛好者的巨大雜訊,還需要使用爆音劑。
煙花的主要內核是可燃劑、氧化劑和染色劑,這些用劑有多種原料和配比組合可供選擇。通過調節這種組合搭配的選料和比例,即可製造出越來越大的雜訊,同時還能調節爆炸聲的音色。
▍在使用松木炭粉、硫磺和硝酸鉀作為配方時,其可能的比例組合:硝酸鉀含量在 35%~90%範圍內為可燃區域,超出此範圍則不會燃燒
根據這一原理,人們調配出了各種音量和音色的爆音劑。中國最常用的是用高氯酸鉀和鄰苯二甲酸氫鉀以 3:1 的比例組合,可以產生笛音的效果。
此外,爆炸音效還受煙花管筒形狀的影響。如果煙火殼無規則,殼內的火藥沒有規律地爆炸,就不會產生有明顯強度的聲響。但當煙火裝入合適的能產生共振效果的管殼中,讓壓縮波和稀疏波交替發生爆炸,提升管內火焰燃燒的速率,就會使聲音更尖銳。
▍麥克斯韋爾用 70%的高氯酸鉀和 30%的苯甲酸鉀混合在不同管殼下的哨聲頻率。圖中實線的管殼內徑為 2.36cm,虛線為 4.83cm。管殼內徑和長度均會對煙花哨聲產生影響。
隨著技術的發展,通過電腦模擬煙花爆炸效果,生產具有多階音效的煙花甚至音樂效果的煙花都有可能。除了中國的笛聲煙花,美國也有一種名為 M-80 的炮仗,能製造出槍響的效果。
▍M-80,通常含有 2.5~3g 的火藥,最初為軍事演習中用於模擬炸藥和炮火,後成為一個種可供消費的煙火
人們為什麼這麼迷戀噪音,以至於要對爆炸聲搞這麼多花樣?
為什麼愛噪音
當代鞭炮之所以要格外在噪音上下功夫,主要是因為日常生活的噪音已足夠多元。
人們說悄悄話時的聲音大約是 15 分貝,正常說話的聲音大約 50 分貝,汽車喇叭聲是 80 分貝,飛機起飛時的引擎聲是 120 分貝。在沒有車聲和高樓的年代,普通的煙花爆竹即可以渲染出喜慶色彩。
但在熱鬧的工業時代,煙火的聲音淹沒在了城市喧嚷的人群、車流的喇叭和引擎聲中,煙火必須要持續提高噪音,製造花樣,才能維持乃至提升其存在感。
▍跨年夜紐約城的煙花
不過,這並不能解釋人們為什麼需要噪音來慶祝節日。現代人的迷信程度遠遠低於古人,人們喜歡威力強大的煙花炮仗,顯然已經和驅鬼無關。
噪音本身也並不能讓人舒適,故意調製的鞭炮聲更會突破人類承受極限。
在中國、美國、英國等多數國家,消費類煙花炮仗的聲音上限是 120 分貝,但現實情況是聲源初的爆炸聲常能達到 150 分貝以上。分貝是一個幾何級增長的單位,120 分貝的聲音並不是 15 分貝聲音的 8 倍,而是上萬億倍。如果有人靠近這個聲源,120 分貝的聲音足以致聾。
因此,即使是喜歡燃放鞭炮的人,遇到身邊突然出現意料之外的鞭炮巨響,也往往會受到驚嚇,難以保持欣賞的態度。
為什麼人們會願意付出高昂的花銷,購買這種平時會讓人大受驚嚇的玩意兒,並視之為一年一度必不可少的重要享受?
這與鞭炮愛好者的心理有關。人們在燃放煙花爆竹之前,雖然知道它們是安全的,但在它最終爆炸之前還是會心懸一線,點燃和爆炸之間的等待期,自然令人既緊張又興奮。燃放者因而心跳加快,腎上腺素分泌增多,更會出現大腦釋放多巴胺等生理反應。
人們在等待鞭炮爆炸時感受到的這種壓力,對身心健康處於有益範圍。心理學,通常稱之為良性應激反應。
當炮仗的威力加大,引線通常會更長使得燃放者有足夠的時間離開;而煙花也要升高到更高的空中來爆炸。根據煙花的爆破等級,在中國威力由強至弱分為 A、B、C、D 級。D 級煙花引火線的引燃時間應在 2s~5s 之間,C 級在 3s~8s 之間;而由專業人員才能燃放的 A、B 級的引線應保證能燃燒 6s~12s。在實際生產中,威力越大的炮仗引線越長。
除了等待引線燃燒的時間,還得等待聲音傳播過來的時間。這一點也可以解釋,為何只追求聽覺效果的炮仗如此具有吸引力。聲音傳播速度比光速慢很多,意味著等待的時間的加長。
這也就意味著,雜訊越大的鞭炮,燃放者點燃引信後的等待期就會越長,自然也就能收穫更多的愉悅感。
不過,燃放和圍觀鞭炮者雖然不乏樂趣,但不知情者卻往往會受到驚嚇。事先不了解鞭炮安全的幼兒,往往會在漫天的爆炸聲中嚇哭,狗甚至會患上雜訊恐懼症。
美國就是出於這些原因,在「不必要噪音抵制協會」的抗議下,誕生了第一部煙花炮仗方面的立法。而在大洋彼岸,鞭炮顯然還將繼續為人們的當代生活帶來刺激。
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