因为多普勒效应.
不过你说错了,因该是火车向人驶来,听到的声音音调由低到高,离开人,听到的声音音调由高到低.
因为火车向人驶来时,人耳单位时间接收到的声波越来越多（因为声源,也就是火车是向你靠近的）,所以声调会升高；远离时,当然就是相反了.
（可能不太准确,但大致原理就是这样的.你可以到网上搜索一下“多普勒效应”）