Khi tàu đến gần, sóng âm thanh bị nén lại, tạo ra âm vực cao.

Sự hình thành âm thanh trước hết là do sự rung động của vật tạo ra âm thanh, sau đó trong không khí bốn bề xung quanh sẽ tạo thành sóng. Loại sóng âm này truyền trong tai người với một tốc độ nhất định, làm cho màng nhĩ khi rung lên thì ta nghe được âm thanh. Số lần rung màng nhĩ trong một giây nhiều thì người nghe sẽ cảm nhận được âm vực cao, trong khi số lần rung màng nhĩ trong một giây thậm chí còn ít hơn.

Tại sao đôi khi chúng ta nghe thấy âm thanh trên và dưới khi âm thanh của các loa đào tạo giống nhau?

Mấu chốt của vấn đề nằm ở vị trí giữa chúng ta và đoàn tàu. Sóng âm “mỏng” và “dày” do còi tàu phát ra được bố trí ở một khoảng cách nhất định, nhưng khi tàu di chuyển về phía bạn, nó sẽ ép các sóng âm “mỏng” và “dày”. Trong không khí chặt chẽ hơn, “mỏng” và “dày” gần nhau hơn, vì vậy màng nhĩ rung động càng nhanh, có thể nghe thấy nhiều âm sắc hơn. Khi tàu rời khỏi chúng ta, nó kéo dài sóng âm thanh “mỏng” và “dày” trong không khí, độ rung của màng nhĩ trở nên chậm hơn và âm thanh nghe được trở nên yếu hơn. Tốc độ tàu càng cao thì sự thay đổi cao độ càng lớn. Nó nghe giống như “hiệu ứng Doppler”. Dựa vào hiện tượng này có thể xảy ra nhiều hiện tượng thú vị: Nếu vận tốc của tàu lớn hơn vận tốc của sóng âm thì khi số người trên tàu đến 1, 2, 3 thì ta nghe được 3, 2, 1. Điều này là do 2 được truyền đến tai của người nghe đầu tiên so với 1 và 3 được truyền nhanh hơn 2.