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第2講 簡(jiǎn)單聲現(xiàn)象
2.1 學(xué)習(xí)提要
2.1.1 聲音的產(chǎn)生
聲音是由物悵的振動(dòng)產(chǎn)生的，各種振動(dòng)著的發(fā)聲物體郁叫做聲源。固體、液體、氣體的振動(dòng)都可以發(fā)出聲音，成為聲源。聲音從聲源處傳播到耳中，引起鼓膜振動(dòng)，我們就聽到了聲音。
2.1.2 聲音的傳播
發(fā)聲體的振動(dòng)在空氣中是怎樣傳播的呢？我們不妨先看一下這種現(xiàn)象，如圖2 _ 1所示。 水平懸掛的長(zhǎng)彈簧，原先每一圈彈簧的間距是相等的，當(dāng)推動(dòng)它的右端后，可以見到彈簧每一圈的間距發(fā)生了變化，彈簧中出現(xiàn)的疏密相間的形狀會(huì)從右端逐漸傳向左端，我們看見的是彈簧形成的疏密。當(dāng)發(fā)聲物體振動(dòng)時(shí)，附近的空氣分子就會(huì)形成像彈簧中一樣的疏密。這些疏密相間的形狀.向四面八方傳播開去就形成了聲波，如圖2-2所示，是用橡皮錘擊打音叉，音叉推動(dòng)周圍的空氣形成聲波過程的示意圖。但要注意在聲音的傳播過程中，傳播的盡是疏密相間的形狀和能量，振動(dòng)的空氣分子并沒有隨聲波向前移動(dòng)。

圖2-1 圖2-2 圖2-3
聲音的傳播需要物質(zhì)(介質(zhì)）,在沒有傳聲物質(zhì)的空間（真空）中是無法傳播的。如圖2 - 3 為真空鈴實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)接通電源可清楚地聽到鈴聲。在用抽氣機(jī)抽出玻璃罩里面空氣的過 程中，可以發(fā)現(xiàn)里面鬧鐘發(fā)出的聲音越來越小。當(dāng)玻璃罩里面的空氣被抽光時(shí)，聲音就無法傳播出來了。停止抽氣，并讓空氣重新進(jìn)人玻璃鐘罩內(nèi)，鈴聲將會(huì)重新出現(xiàn)。這一實(shí)驗(yàn)研究說明聲音無法在真空中傳播，聲音的傳播依賴于介質(zhì)。
聲音的傳播需要時(shí)間，在不同的介質(zhì)中聲速不同，如表2-1所示。一般情況下，v固體>v液體>v氣體。聲速還跟介質(zhì)的溫度有關(guān)。如:15℃時(shí)空氣中的聲速為340m/s，氣溫每升高1℃， 聲音在空氣中傳播的速度就增加0.6 m/s。
物 質(zhì) 聲音的傳播速度(m/s) 與空氣中聲速的比較
空氣（15℃） 340 1.0 倍
水 1500 4.4倍
木材(松樹） 3300 9.7倍
鐵、玻璃 5000 14.7 倍
表2-1 不同介質(zhì)中聲音的傳播速度
聲音在傳播過程中遇到障礙物，會(huì)發(fā)生以下情況：一部分聲音在障礙物表面反射,出現(xiàn)回聲現(xiàn)象，它符合光的反射定律。人耳能分辨出兩次聲音的時(shí)間間隔一般為0.1s以上,所以與 原聲到達(dá)人耳的時(shí)間差大于0.1s如人就覺得有回音。例如北京天壇回音壁先滑圓型墻壁能使 聲音發(fā)主多次反射，這樣就能聽到另一端人的講話聲。另一部分會(huì)繞過障礙物,我們能隔墻聽到相鄰房間中的聲音就是這種情況。
2.1.3 聲音的種類
使人感到愉快的聲音為樂音，它是聲源有規(guī)律振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的，如鋼琴、胡琴等樂器在演奏樂曲時(shí)發(fā)出的聲音就是樂音；令人厭煩的聲音為噪聲，一般桌由聲源的無規(guī)律振動(dòng)產(chǎn)生的，如汽車嘞叭聲、機(jī)器的轟鳴聲等。
減弱噪聲的措施有三種：①削弱聲源。例如在噪聲源處裝上吸收噪聲的儀器(消聲器）等。②在傳播過程中隔聲、吸聲。例如在高等級(jí)公路兩側(cè)裝上隔音板使噪聲被反射，或種植—定寬度的林帶使噪聲被吸收等。③在接收處減弱噪聲。如在人耳處戴上耳塞，或在耳中塞—小團(tuán)棉花等。
2.1.4 聲音的三個(gè)特征
1.音調(diào)
聲音有高有低，通常所說的聲音高低，就是指音調(diào)的高低。例如:鋼琴右邊琴鍵彈出的音 調(diào)就比左邊琴鍵彈出的音調(diào)高吼叫聲的音調(diào)比鳥鳴聲的音調(diào)低。音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動(dòng)的快慢有關(guān)，在物理學(xué)中把物體每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率。頻率用符號(hào)f表示，單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫,符號(hào)是Hz。例如音叉每秒振動(dòng)1 000次，可表示為f=1 000 Hz。音調(diào)是由聲源的頻率高低決定的，頻率高，聲音就尖厲，音調(diào)就高；頻率低，聲音就低沉，音調(diào)就低。
弦樂器的振動(dòng)頻率與振動(dòng)部分弦的長(zhǎng)短、粗細(xì)、松緊程度有關(guān)。弦越細(xì)、弦越短、弦越緊，頻率越高，音調(diào)也越高。成年男子的音帶長(zhǎng)而厚，兒童和婦女的音帶短而薄，所以成年男子的音調(diào)比兒童和婦女的低。男低音頻率約為65 Hz，女高音頻率約為1100 Hz，我國(guó)戰(zhàn)國(guó)鑄時(shí)期造的編鐘由65個(gè)大小不同的青銅鐘組成，大的鐘音調(diào)低沉，小的鐘音調(diào)高亢