问题的关键在于声源和观察者之间有相对运动。本来汽笛声有一定的频率，声波中的“疏”和“密”是按一定距离排列的。可是当火车向你开来时，它把空气中声波的“疏”和“密”压得更紧了，“疏”和“密”的间隔更近了。因此，相对于观察者来说，就是声音的振动频率加快了，音调也就高了，听到的声音就尖一些；当火车离开你时，它把空气中声波的“疏”和“密”拉开了，“疏”和“密”的间隔远了，因此，相对于观察者来说，就是声音的振动频率减慢了，音调也就低了，听到的声音就变低沉了。火车的速度越大，音调的变化也越大。天天和火车打交道的铁路工人，有着这方面的丰富经验，他们能从汽笛音调的变化，估计出火车的快慢和行驶的方向。