物理 - 声学（第二部分）

引言

• 声音是一种能量形式，当我们听到它时，它会在我们的耳朵里产生一种感觉。

• 声音可以通过多种方式产生，例如，弹拨、刮擦、摩擦、吹奏或摇晃不同的物体。

• 人声的产生是由于声带的振动。

• 声波通常以介质中粒子的运动/振动为特征，因此被称为机械波。

• 声波在其位置上前后振荡；因此，它们被称为纵波。

声音的传播

• 声音传播的物质或物体称为介质。

• 声音通过介质从产生点传播到听者；声音介质可以是固体、液体或气体。

• 然而，声音不能在真空中传播。

• 介质的粒子（气体、液体或固体）不会从振动物体一直传播到耳朵，而是当物体振动时，它会使周围介质的粒子振动，以此类推。

• 换句话说，介质的粒子不会向前传播/移动，而是扰动通过一个振动粒子传播到另一个振动粒子。

• 当振动粒子向前移动时，它们会推动并压缩其前面的空气，并产生一个高压区域，称为压缩（见下图）。

• 此外，当振动粒子向后移动时，它会产生一个低压区域，称为稀疏（R）（见上图）。

• 随着粒子快速地前后移动，空气中会产生一系列的压缩（高压区）和稀疏（低压区）；同样，声波通过介质传播。

• 如上图所示，曲线的下部（谷）称为波谷，上部（峰）称为波峰。

• 两个连续压缩或两个连续稀疏之间的距离称为波长。

• 波长通常用希腊字母λ表示，其SI单位为米（m）。

• 每单位时间内计数的压缩或稀疏次数称为声波的频率。

• 声波的频率通常用ν（希腊字母，nu）表示。

• 声波频率的SI单位为赫兹（Hz）。

• 我们感知/听到的频率的感觉通常称为声音的音调。

• 声源振动越快，频率越高，音调越高（见下图）。

• 同样，高音调的声音每单位时间内有更多压缩和稀疏通过固定点。

• 声源振动越慢，频率越低，音调越低（见下图）。

• 同样，低音调的声音每单位时间内有更少的压缩和稀疏通过固定点。

• 给定介质中在平均值两侧任一侧的最大扰动量称为声波的振幅。

• 振幅通常用字母A表示。

• 声音的柔和或响亮在根本上是由其振幅决定的。

• 单一频率的声音称为音调。

• 由几种和谐频率混合产生的声音称为音符。

• 音符听起来很悦耳。