第一章声现象
知识梳理
1．声音的产生与传播
A. 声音的产生
来回往复的运动叫做振动，声音是由于物体的振动产生的．正在发声的物体叫做声源．人说话时的发声是靠声带的振动，婉转的鸟鸣声是靠气管和支气管交界处鸣膜的振动，弦乐器(二胡、京胡、琵琶、提琴等)的发声是靠弦的振动，管乐器(笛、箫、黑管、号等)的发声是靠管中的空气振动，打击乐器(锣、鼓等)的发声是靠锣面和鼓膜的振动．
B. 声音的传播
声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中传播．
一般说来，固体的传声能力比液体的强，液体的传声能力比气体的强．
C. 声波
声音是一种波，叫做声波．可将不可见的声波与可见的水波进行类比，以理解声波．
由于发声体的振动产生的声音在介质中传播时，在介质中形成疏密相问的波向四周传播，传入人耳后就激起耳内鼓膜的振动，人便听到了声音．
发声停止是指声源停止向外界传送声波，而已经传送出去的声波仍可继续传播．如闪电和雷声是同时产生的，人们在看到闪电后几秒钟才听到雷声，此时声源处的振动早已停止了．声波在传播的过程中，若遇到山崖、墙壁、高大建筑物等障碍物，就会被障碍物的表面反射回来，形成回声．若回声与原声的时间间隔不小于0．1 S，人耳就能听到回声，否则，回声和原声混在一起，使原声加强，修建剧场、礼堂、音乐厅都要考虑回声，以免影响音响效果．声音的反射也遵守光的反射定律．利用回声现象制成的回声测深仪、水声定向器、超声探伤仪等广泛应用于矿床勘探、材料探伤、水深测量、鱼群探测等方面．
从声源发出的声波，在传播的过程中若遇到多个反射面，就可以发生多次的反射．如夏日的雷声，有时隆隆地延续几秒钟以上，就是声波在云层、山岳和地面间多次反射造成的；再如古建筑中的“回音壁”、“三音石”以及江西弋阳境内的名胜“回声谷”等等都是属于多次反射的回声．人在室内讲话比在旷野讲话听起来要响亮，而且当讲话声停止以后，声音并没有立即消失，仍然有余音回荡，就是由于声音在物体表面连续多次反射的多次回声交混在一起形成的，称为交混回响，简称混响，这种混响可以延续一段时间．从声源发声停止，到声音减弱到听不到的一段时间，称为混响时间．如果剧场的混响时间太长，往往使声音不清晰，音色混浊、发闷，形成嗡嗡不绝的噪声；如果剧场的混响时间太短，就会使本来婉转圆润的声音变得干涩无力、生硬，一般剧场的混响时间以l．5 S左右为宜．
两列声波在某种物质中传播时相遇如振幅增大，响度就增大，这种现象在声学上叫做声音的共鸣．二胡、小提琴等各种乐器在制造时都充分考虑了这一原理．
物体除了能反射声波，也能吸收声波，特别是软的多孔的材料吸收声波的效果更好．播音室内的墙壁和地面都要用吸收声波的材料来减少杂音的干扰．
D．声能
声音具有能量，这种能量叫做声能．声波在传播的过程中，随着时间的推移，声能逐渐减小，若设法使声波向某一方向传播，则声能就集中，声波就能传得远些，医用听诊器、广播喇叭之所以制成那种形状，就是利用了这个道理．
E．声速
(1)定义
声音每秒传播的距离叫做声速．
(2)决定因素
①声速与传播声音的介质有关．空气中的声速约为340米／秒．一般说来，声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中最慢，真空中的声速为零．
②声速还与传播声音介质的温度有关，温度越高，声速越大．
声音在同一种介质中传播时，声速不变，频率、音调不变，但振幅减小、响度减弱．
频率不同的声音在同一种介质中能传播的距离不同，频率越小，能传播的距离越远．当一个乐队慢慢地从很远的地方向你走来时，你先听到的是音调低沉的鼓声，以后才听到音调较高的喇叭声、笛声、铃声，就是这个道理，其原因是频率越大的声波，在传播的过程中被介质吸收得越多．
2．声音的特征
A. 声音的三要素
响度、音调和音色组成声音的三要素．
(1)响度
①定义：声音的强弱叫做响度．声源振动的幅度叫做振幅．
②决定因素：声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大；声音的响度还与距离声源的远近有关，距离声源越近，响度越大．
(2)音调
①定义：声音的高低叫做音调．声源每秒振动的次数叫做频率．频率的单位为赫兹(Hz)．
②决定因素：声音的音调决定于声源振动的频率，频率越大，音调越高．
弦乐器的音调决定于弦的长短、粗细和松紧．弦的材料(密度)一定时，弦越短、越细、越紧，其发出声音的音调越高．管乐器的音调由发音部分的气体体积大小决定，体积越小，音调越高．人的发声频率大约在85 Hz~1100 Hz之间，一般说来，成年男子的声带长而厚，振动频率为90 Hz~140 Hz，而成年女子的声带短而薄，振动频率为270 Hz~550 Hz，所以女子说话的音调比男子高些，儿童声带更短、更薄，童音的音调比成人的高．
(3)音色
①音色反映的是声音的品质，又叫音品．不同发声体发出声音的响度和音调都可能相同，但音色不会相同．
②决定因素：声音的音色除了与发声体发出的泛音个数、频率分布、强度分布等因素有关外，还与传声介质、距离声源的远近以及听者的年龄、经历、文化素养等因素有关．借助示波器，可以观察到不同音色的声音，它们的波形是不同的．
B声音的听觉辨别及其应用
音调与音色是辨别不同声音的重要依据，这两个依据必须结合起来讲．因为不同的声音既有音调的不同也有音色的不同．只不过有的情况下主要是音调不同，而有的情况下主要是音色不同．听觉的辨别是根据主要因素来进行的．例如，蜜蜂带着花蜜飞时翅膀振动的频率低，发出的音调就低些；不带花蜜飞时振动的频率高，发出的音调就高些．因此，有经验的养蜂人往往根据蜜蜂发出声音的音调高低来判断蜜蜂是飞出去采蜜还是采了蜜飞回蜂房．其实，带蜜飞行与不带蜜飞行，发出声音的音色也有差异，但主要的是音调的不同．又如，有经验的人用手指弹击碗碟，就能判断碗碟的质量，完好的与内部有损伤的碗碟发出的声音不一样——音调与音色都有差异，但最明显的是音调不同．再如，在欣赏音乐时，乐队里有各种乐器齐奏，它们的音调一样，但我
