第四章第四节超声波

第四节超声波教学目标1、了解超声波的概念。

2、初步认识超声波的应用。

3应用所学知识解决生活中简单的问题，激发学习兴趣。

4、简单介绍次声波的产生。

5、培养学生的阅读能力。

教学重点1、了解超声波的特点。

2、初步认识超声波的应用。

教学难点1、超声波在生产生活中的应用。

教学过程一、要求学生阅读课文第59页内容，回答下面的问题。

1.什么叫超声波？2.超声波有哪些特性？又有哪些应用？二、在学生回答问题的基础上，作如下归纳、总结。

（一）超声波1. 定义：频率高于20000Hz的声波，人类听不到，但某些动物可以感受到。

2. 特性及应用：a.方向性强。

探测海水的深度、鱼群的位置。

（看书第59页图4-21和4-22）超声波频率非常高，波长很短，近似为直线传播，具有方向性强的特点，可以定向发射，同时能够反射、折射，利用这些特点可以探测海水的深度、鱼群的位置。

b.穿透能力强，可以用于探伤。

超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属。

在工业中使用超声探伤仪，可以利用它对金属、水库堤坝进行探伤。

（看书第59页图4-23）C.在液体中传播时，能使液体内部液压冲击。

清洗、加工和消毒，能够把细小物品表面的污垢除掉，用它洗眼镜更显出优越性，还可以制成超声雾化器进行加湿。

d.能发生反射和折射。

应用于“B超”检查。

利用超声波的反射、折射可应用于医疗，对人体内部的各种器官进行检查。

如“B超”，在屏幕上生成的声学图象，可以观察到胎儿和脏器，帮助医生作出诊断，同时医生还可用超声波击碎人体内的胆结石，使之可以顺畅地排出体外。

超声波的应用除了上面介绍的之外，还有很多其他方面的应用，如：超声波测速仪。

请同学们看书第60页的“科学窗”，了解一下如何利用超声波测速仪来测定运动物体的速度。

除了超声波之外，还有次声波，下面我们就简单地介绍一下次声波。

（二）次声波1.定义：频率低于20Hz的声波。

2.产生：台风、地震、核爆炸、火箭发射等都能产生。

3.特性：频率低、波长长、传播距离远。

我们生活的空间，充满着各类声音，有些声音弱如虫鸣；有些则强如炮轰；有些声音尖如汽笛；有些又沉如闷雷；有些声音悦耳动听；有些却吵闹难忍。

声音的性质是如何确定的呢？原来声音的大或小，与"声压"有关；声音的尖或沉，与"音频"高低有关；声音是悦耳还是吵杂，与"音调"是否和谐有关。

音频就是声音的频率。

一般地说，振动频率在20Hz到20000Hz之间的波动人类是可以听到的，因此称为声波，20Hz以下和20000Hz以上分别属于次声和超声的范围，人耳是不能听到的。

在声波范围内，随着频率的增加音调由低变高，但是在不同频段，人耳的感受力并不一致。

一般情况下，音频在1000Hz以下，随着频率的降低，听觉会逐渐迟钝。

因此，人耳对低频噪声较容易忍受，而对高频噪声则感觉较敏锐，耐受力差。

若长期生活在偏高频率的巨响环境中，会引起耳朵部分或严重失聪。

声音在空气中能够传播出去，是由于振动物体通过振动造成周围空气的局部压强变化，这个压强变化使周围空气产生局部的密度变化，局部密度变化又造成较远部分空气压强的变化，如此下去，就把这个压强变化向更远的部分传递出去，这样就造成了声音的传播。

在声音传播过程中，空气压强相对于大气压强的压强变化，称为声压，其单位为帕(Pa)。

人类的听觉领域相当广阔，平均大约是从2×10-5 ~ 20Pa左右。

也就是说，我们能听到一个最强声源的音量，有可能是一个最弱声源的20万倍。

一般是用声压级来表达声量的大小，其单位为分贝(dB)，即
，其中。

我们日常生活中所听到的声音，其声压级在0 ~ 140dB左右。

第四节超声波加工人耳能感受到的声波频率在16—16000Hz范围内。

当声波频率超过16000Hz时，就是超声波。

前两节所介绍的电火花加工和电解加工，一般只能加工导电材料，而利用超声波振动，则不但能加工像淬火钢、硬质合金等硬脆的导电材料，而且更适合加工像玻璃、陶瓷、宝石和金刚石等硬脆非金属材料。

1．超声波加工原理超声波加工是利用工具端面的超声频振动，或借助于磨料悬浮液加工硬脆材料的一种工艺方法。

超声波发生器产生的超声频电振荡，通过换能器转变为超声频的机械振动。

变幅杆将振幅放大到0.01一0.15mm，再传给工具，并驱动工具端面作超声振动。

在加工过程中，有“超声空化”现象产生。

因此，超声波加工过程是磨粒在工具端面的超声振动下，以机械锤击和研抛为主，以超声空化为辅的综合作用过程.2．超声波加工的特点(1)超声波加工适宜加工各种硬脆材料，尤其是利用电火花和电解难以加工的不导电材料和半导体材料，如玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石、金刚石以及锗和硅等。

对于韧性好的材料，由于它对冲击有缓冲作用而难以加工，因此可用作工具材料，如45钢常被选作工具材料。

(2)由于超声波加工中的宏观机械力小，因此能获得良好的加工精度和表面粗糙度。

尺寸精度可达0.02～0.01mm；表面粗糙度R a值可达0.8一0.1μm。

(3)采用的工具材料较软，易制成复杂形状，工具和工件无需作复杂的相对运动，因此普通的超声波加工设备结构较简单。

但若需要加工复杂精密的三维结构，可以预见，仍需设计与制造三坐标数控超声波加工机床。

二、超声波加工的基本工艺规律1．加工速度及其影响因素加工速度指单位时间内去除材料的多少，通常以g／min或mm3／min为单位表示。

影响加工速度的主要因素有：(1)进给压力的影响超声波加工时，工具对工件应有一个适当的进给压力。

工具端面与工件加工表面间的间隙随进给压力的大小而改变。

压力减小，间隙增大，从而减弱磨料对工件的锤击力；压力增大，间隙减小，当间隙减小到一定程度，则会降低磨料和工作液的循环更新速度，从而降低加工速度。

北师大版八年级物理上册一本通同步作业：第四章声现象第四节超声波填空题人耳所能听到声波的频率的频率范围通常在_____Hz至_______Hz之间，频率高于_______Hz的声波叫做超声波，频率低于_______Hz的声波叫做次声波.【答案】? 20? 20000? 20000? 20【解析】解答：人耳的听觉范围是20Hz?20000Hz，其中高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的声波叫做次声波。

昆虫飞行时翅膀都要振动，蝴蝶每秒振翅5～6次，蜜蜂每秒振翅300～400次，当它们都从你身后飞过时，凭你的听觉（）A. 能感到蝴蝶从你身后飞过B. 能感到蜜蜂从你身后飞过C. 都能感到它们从你身后飞过D. 都不能感到它们从你身后飞过【答案】B【解析】物体每秒振动的次数叫做频率，频率低于20赫兹或高于20000赫兹的声音人是听不到的，所以不能感觉到蝴蝶，只能感觉到蜜蜂，故应选B。

选择题下面关于超声波或超声波的利用的说法中，不正确的是（）A. 蝙蝠能发出超声波B. 超声波的传播不需要介质C. 可以利用超声波的反射探测海洋深度D. 可以利用B型超声仪检查身体【答案】B【解析】试题分析：声音频率在20Hz?2万Hz是人耳能够听到的声音频率范围，高于2万Hz的声音叫超声波，低于20Hz的是次声波，蝙蝠发出的声音是超声波，我们可以利用超声波探测海洋的深度，可以利用超声波检查身体，因此ACD是正确的，B超声波的传播也需要介质，因此B不正确，选B。

选择题用“B超”机是利用超声波来诊断病情的，但人们听不到它发出的声音，这是因为（）A. 声音太小B. 超声波无法传入人耳C. 超声波的频率小于人能听到的声音的频率D. 超声波的频率大于人能听到的声音的频率【答案】D【解析】解答：超声波的频率高于20000Hz，此声音的频率范围超过人耳能听到的频率范围，所以无法听到。

故选D.填空题空难发生后，搜救人员运用声呐设备探测坠入大海中的飞机残骸，实际上就是利用了________来测距定位的，同时也说明______可以传声。

【名师解读】八年级物理第四章第四节《超声波》精品导学学案(北师大版)探究目标1.知识与技能 知道超声波、次声波的产生与应用；了解声呐及B 超工作原理.2.过程与方法 在参观、调查及上网过程中获得超声波知识；了解动物对超声波的利用.3.情感、态度与价值观 在了解超声波、次声波在现代技术的应用中，增强对科学的热爱.探究指导物理宫殿1.超声波（supersonic wave ）高于20 000Hz 的声波称为超声波.蚊子、猫、狗和家畜等动物能听到.其特点是方向性好、穿透能力强，易于获得较集中的声能量.2.超声波的应用（1）声呐（sonar ）：声呐是一个监测反射声波的系统.人们利用在水中超声波比光波和无线电波传播得远，且定向性好的特点制成了声呐装置，让它向海下发出高频超声波，依据回声声波的时间，可以测出水下障碍物所处位置、形状和大小；（2）回声定位：如图4.4-1甲所示，轮船利用超声波探测船下的水深.发射器发射超声脉冲，声呐仪监测到反射来的回音，从而可算出水深.水深（h ）=21×水中的声速(v)×所花时间（t ）；如图4.4-1乙，黑夜里，蝙蝠利用超声波导航；图4.4-1【例1】 2000年8月，俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难.探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置.超声波在海水中的波速v ＝1450m ／s ，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为 t ＝0.146s ，则潜艇沉没的实际深度h 约为多大（取整数值）？思路与技巧 超声波从发出到接收共用时间 t ＝0.146s ，则超声波从发出到潜艇处共用时间为21×0.146s ，再根据超声波在水中的速度便可求出潜艇沉没的深度h..答案 潜艇沉没的实际深度 h=1450m/s ×0.073≈106m.（3）B 超：超声波能够成像，让超声波射入人体内，会在不均匀处和分界面上反射成像，即内脏的“声”像.利用B 型超声波诊断仪可以观察到人体内器官及胎儿生长发育情况，如图4.4-2所示；图4.4-2 胎儿的B超图像（4）超声波去污（碎石）：超声波能使清洗液产生剧烈的振荡，有去污作用，如图4.4-3甲.此外超声波还能传递能量击碎人体内结石，如图4.4-3乙；图4.4-3（5）超声波探伤：如图4.4-4所示，利用超声波的穿透与反射特性探测金属内部的裂纹、气泡等缺陷；图4.4-4 图4.4-5 超声波速度测定器（6）超声波测声速：向行驶车辆发出超声波被车辆反射回来，测速仪接收到声波频率会发生变化，从而确定车辆速度，如图4.4-5所示.【例2】超声波具有、等特点，超声波主要用于、、、等方面.思路与技巧与其他可听声相比，超声波具有方向性好、穿透力强，易于获得集中声波等特点，因而有着广泛的应用.答案方向性好、穿透力强；航海探测、医疗诊断、医疗治疗、金属探伤等.【例3】蝙蝠夜间出来活动从来不会撞到墙壁、树枝上，以下解释正确的是（）A.蝙蝠的眼睛有夜视功能B.夜晚有月光C. 蝙蝠发出超声波可以在物体上返回，根据回声就可以判定物体的位置和在距离D. 蝙蝠的嗅觉很好，可以嗅出前面是否有物体图4.4-6思路与技巧蝙蝠在飞行时发出超声波，超声波碰到墙壁或昆虫时反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置和距离.声呐就是模拟蝙蝠回声定位的原理制成的仿生波装置.答案 C.3.次声波（subsonic）低于20 Hz的声波称为次声波.其特点是传播时能量损失小，能传得很远.4.次声波的应用（1）预测自然灾害：火山爆发、龙卷风、海啸、台风等在发生前会先有次声辐射，利用次声监测仪进行预测.此外很多动物能听到次声，在台风来临时，海蚤听到了“警报”能到远处躲藏起来.地震前动物惊恐（草鱼跳跃，鸽子不安）；（2）一定强度的次声波对人体造成严重危害，使人产生恐惧、恶心、神经错乱，甚至五脏破裂，强大次声波还会对机器设备、建筑物造成破坏；（3）军事监测：在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波，用一种高灵敏度的监测装置（又叫大耳朵）就可探测到核爆炸的强度和位置.目前已建成全球性核试验监测网.地球上任何一个角落进行的核试验都不可能逃过“大耳朵”的“监听”.【例4】阅读材料水母的顺风耳生活在海边的渔民看见过这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把把小小的“降落伞”——水母.它们在近海处悠闲自得地升降、漂游.忽然水母像听见什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海，不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴来临了.为什么水母能预知未来的风暴呢？科学家经过多年的观察研究，发现水母的听觉器官特殊，能够感觉到次声波.当风暴来临时，空气和波浪摩擦会产生振动频率为8～12Hz的次声波.次声波传播的速度比风暴快得多，这样水母就能提前知道即将到来的风暴.根据水母听觉器官的构造，科学家设计了“水母耳”仪器，它是由喇叭、共振器、传感器和指示器等组成.出海的船只安装了这种仪器，便可以提前知道风暴从哪里来，强度如何，从而做好安全准备.图4.4-7请回答：（1）次声波传播有何特点？（2）水母为何能预测风暴？（3）举例说明水母这种特点的应用.思路与技巧这是一道信息收集处理题，考查信息的收集、处理和交流能力.材料的第二段“次声波传播速度比风暴快得多”“水母听觉器官特殊，能感觉到次声波”是中心句.答案（1）次声波传播的速度比风暴快得多；（2）水母听觉器官特殊，能感觉到次声波；（3）制成仿生仪器——水母耳风暴预测仪.5.人和一些动物发声频率和听觉频率范围说明（1）每个人的听觉范围并不相同.有些年轻人可以感觉到低于20 Hz的声音，年龄越大，越听不见频率较低或较高的声音；（2）各类动物之间的听觉范围区别较大.有些动物，如蝙蝠、海豚、飞蛾等能听见超声波，而大象、鲸等能听见次声波.探究体验【例5】如图4.4-8所示，在一次魔术表演中，一名驯兽师问他带来的狗：“2＋2等于几”，狗立即叫四声.观众马上会为这条聪明的狗所倾倒，你能解释这种现象吗？图4.4-8思路与技巧许多物理知识运用到魔术中.实际上还有一名助手在帮忙，利用兽类听觉频率和人的不同，发出兽能听见而人却不能听见的超声波的缘故.答案台下驯兽师的助手，吹了四下哨声，而这种哨声频率太高，人自己听不见，狗可听见因而立即叫了四声.【例6】1932年的夏天，一位气象学家随着苏联探险船到北冰洋去考察天气.一天，他在放送探测气球时，无意地将脸颊贴了一下气球，竟感到了一种剧烈的震荡，疼得他大叫了一声.当天夜晚，探险船遭到了强风暴的袭击.气球的震荡和未来的风暴是巧合，还是有什么联系？苏联科学家舒雷金决心进行一番研究.他们在靠海的研究站上不断放出气球，然后用仪器来记录那些气球震荡的情况，居然发现，在气球发生强烈震荡以后，往往会有风暴出现！简述这是什么原因.思路与技巧强风暴发生时要发出次声波，而次声波传播比风暴快得多，且能量损失得慢，传得远.答案强风暴发生时发生次声波，传播得快而远，引起气球的振动，振动气球具有能量，碰到脸颊上使人就感到很疼.聊天室话题：蝙蝠的导航系统胖胖：蝙蝠为什么能在黑暗中飞翔自如，并能捕捉到昆虫？老师：科学家做了一个有趣的实验：在房间里布上铁丝网，有的网孔比蝙蝠展开的翅膀还要小.把蝙蝠的双眼蒙住，再用摄像机摄录它的飞行情况，它们竟能飞行自如，穿来穿去，捕捉昆虫如图4.4-9.图 4.4-9 蝙蝠的眼睛乐乐：如果把蝙蝠的耳朵堵上，再让它睁着眼在黑暗的实验室里穿网捕食，情况怎样？老师：这一下，蝙蝠却成了“瞎子”，不时撞在网上，有时甚至落到地上，难道蝙蝠是用耳朵“看”东西吗？实验室里是静悄悄的，铁丝也没发出声音呀！胖胖：再把蝙蝠的眼睛和耳朵全敞开，用棉球将它的嘴堵住，不知会怎样？老师：放入实验室后，蝙蝠又成了“瞎子”，碰网落地.这说明，蝙蝠是用嘴和耳来辨别方向、识别障碍的.蝙蝠的嘴是一个超声波发生器，每隔一定时间就发出一次超声波.它发出的超声波碰到障碍物就反射回来.蝙蝠的耳朵是个灵敏的超声波接收器，它利用反射回来的超声波判断前方有没有障碍.有的学者认为，蝙蝠利用超声波识别障碍物，并不是简单的回声测距，而是听到回声以后，能在脑中形成图像，蝙蝠体内可能存在一种“声全息感觉系统”.快乐套餐1.（多选题）关于声呐（sonar），下列说法正确的是（）A.它是利用次声波定位的B.它本身必须能发射超声波C.它本身必须能接收超声波D.它能确定物体的远近2.（太原市中考题）人能感受的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到声音的频率范围大约是20～20000次每秒.人们把低于20次每秒的声音叫次声波，把高于20000次每秒的声音叫超声波.大象进行交流的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”，是因为（）A.大象发出的声音太小B.次声波无法传到人耳C.次声波的频率大于20000次每秒D.次声波的频率小于20次每秒3.（佛山市中考题）科学家在对蝙蝠的研究中，曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上，发现蝙蝠也可以很正常地飞行，没有受到一点影响，这是因为（）A. 蝙蝠在飞行时会发出次声波，根据回声定位原理来飞行B. 蝙蝠的眼睛会发出超声波，穿透黑布，清楚地看到黑布外面的目标C. 蝙蝠在飞行时会发出超声波，根据回声定位原理来飞行D.黑布太薄会透光，蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目标4.地震是地球上某个部位发生的剧烈振动，人们却听不到这种振动的声音，这是由于（）A.声音不够响B.声音音调太高C.声源振动频率低于20 HzD.声音是噪音而不是乐音5.下列说法中不正确的是（）A.利用强超声波对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切割加工B.在建筑方面，设计、建造大厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑C.在石油勘探时，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸药包，放上一列探头，把炸药引爆，探头就可以接受到地下不同层间界面反射回来的声波，从而探测出地下油矿D.利用超声波能够预报地震、侦察台风和大气中的核爆炸6.超声波具有、等特点.超声波主要应用于、、、等方面.7.次声波具有等特点，监测与控制次声波有助于减小它的危害，次声波主要应用于、、等.8.如图4.4-10，蝙蝠在飞行中发出，根据到来的方位和时间确定目标的位置和距离，根据这一原理，科学家发明了，用来探测鱼群、探知海深等.图4.4-109.下面是几种动物和人能听到的声音的频率范区（单位：Hz）：（1）鳄鱼：20——6000；（2）青蛙：50——8000；（3）猫：60——35000；（4）人：20——20000；（5）狗：15——5000；（6）知更鸟：250——21000.上述的动物和人中，能听到次声的有，能听到超声的有，超声和次声都听不到的是.10.声响是人们利用超声波、等特点制成的.监测与控制有助于减少它的危害，并可以用来预报地震、台风和监测核爆炸.11.请把下列现象与有关知识用线连接起来：次声波超声波焊接探伤加工预报地震声呐遥测核爆炸12.如图4.4-11一艘渔船在海上用声呐探测鱼群，当向鱼群发出超声波后4s收到返回的超声波，求这群鱼当时离渔船多远？若当超声波到达鱼群后，鱼群以3m／s的速度向远离渔船的方向直线游去，则渔船收到超声波时，鱼群游动了多远（超声波在海水中的速度为1500m／s）？图4.4-1113.1976年7月28日我国唐山大地震前夕，离唐山不远的沿海渔场，许多鱼上浮、翻白；7月25日某鱼塘中的草鱼成群跳跃；7月27日“长湖号”油轮在天津大沽口海面，发现水母突然增多，鱼类惊恐不安.此外还发现老鼠逃出鼠洞，牛马不入圈，鸡犬不宁等异常现象，简述这是什么道理.14.为什么超声波手术刀能除去体内的结石？15.如图4.4-12，找一个豆奶盒，在其底部开一小孔，将豆奶排出，用手拍击薄膜部分.图 4.4-12猜一猜：这时你听到什么？发现什么？这说明什么物理道理.16.（海口实验区中考题）图4.4-13中分别列出了几种动物可听到声音的最高频率和能发出声音的最高频率，请根据图表给出的信息回答下列问题：（1）海豚能发出声音的最高频率为多大？狗可听到声音的最高频率为多大？（2）如果声音在空气中的传播速度是330m／s，运用下面公式计算人可听到最高频率声音的波长.波长=速度/频率.图 4.4-1317.利用超声技术已开发出不少家电产品，如超声波洗衣机、超声波洗碗机等.次声波有什么用途呢？请到图书馆或互联网上查找有关资料，写一篇“超声技术与家电”或介绍“次声波应用”的科学报告.18.夏天的郊外，你会听到许多你熟悉的声音，如蛐蛐叫、蛙叫……但也有你听不到的声音，哪些物体发出的声音你听得到？哪些物体发出的声音你听不到呢？19.人耳听不到声音的原因很多，但并不一定都是由于听不到“超声”和“次声”的缘故，也有其他原因，你能设计几个小实验概括说明一下人耳听不到声音的各种原因吗？20.图4.4-14中的三幅图是超声波的应用，请将对应的序号填出：（1）超声波测速；（2）用B超检测胎儿发育情况；（3）超声探测沉船和鱼群.图4.4-1421.阅读材料白宫“闹鬼”近日就有人传出美国白宫频频闹鬼，打开美国白宫官方网站，上面居然有一个关于“白宫幽灵”的链接.打开链接中的录像文件，看到夜幕下的白宫，一会儿某个卧室的门突然自动打开，某个地方突然发出神秘的声音；一会儿，房间里燃得好好的蜡烛又莫名其妙地熄灭……英国著名心理学家理查德·怀斯曼在一个音乐会现场做过这样的试验.在演奏的4首曲目中加入了低频音波，也就是振动频率低于20赫兹的次声波.音乐演奏完后，理查德·怀斯曼让听众描述音乐带给他们的感受.到场的听众都说，乐曲演奏时他们产生了一系列奇异的感受，例如不安、悲伤、厌恶、害怕等，有的人甚至感到脊背上有凉意，这和人们感到在“闹鬼”的时候的感受极其相似.中科院声学研究所谢金来研究员说，人体内脏固有的振动频率在0.01赫兹到20赫兹之间和次声频率相近似，如果外来的次声频率与人体内脏的振动频率相似或相同，就会引起共振影响人的情绪，使人感到头晕、心烦意乱、焦虑甚至耳鸣、恶心等等.尤其是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命.请回答：（1）你相信真的有“鬼”吗？（2）为什么燃得好好的蜡烛会熄灭？（3）人为什么有恐惧感？（4）用一句话概括这些现象的实质.22.阅读材料仿生驱虫仪在亿万年的生物进化过程中，许多昆虫具有逃避蝙蝠的本领，它们一听到蝙蝠的叫声就立即飞跑.这些惧怕蝙蝠的昆虫，大多数是农业害虫.科学家的研究，启发了农业专家，他们想：能不能模仿蝙蝠发出的超声波，来驱赶农田害虫呢？人们在棉田里播放21kHz的“假蝙蝠叫声”，吓得象鼻虫蛾闻声而逃.如图4.4-15所示.图4.4-15 超声波驱虫有一种玉米钻心虫，十分可恶，它的成虫也是夜里活动的蛾子.科学工作者发现，玉米钻心虫蛾子的腹部有成对的鼓膜器，如果用22 kHz 的超声波刺激它，鼓膜神经便会有反应——这一定是对付蝙蝠的器官.于是，人们在野外进行了超声驱虫的实验：在实验田里，每晚播放超声波，使它的频率与强度和蝙蝠相同，从六月中旬开始，一直到玉米成熟，结果实验田受虫害的玉米远比对照田少.请回答：（1）读完本文后你有何启发？（2）举出生活中的仿生仪器.参考答案[快乐套餐] 1.B 、C 、D 2.D 3.C 4.C 5.D6.方向性好；穿透力强；航海探测；医疗治疗；金属探伤；医疗；诊断7.能量损失小；传播得远；预报地震；台风；监测核爆炸8.超声波；超声波；声呐9.狗；猫；知更鸟；青蛙10.容易会聚；传播得远；次声波 11.12.鱼群当时离船的距离为：s ＝vt ＝1500m/s ×4s ×21＝3000m ；鱼群游动的距离为：s ′=v ′t ′=3m/s ×4s ×21=6m （点拨：超声波到达鱼群所用的时间为：t=4s ×21=2s ，鱼群接受超声波到超声波返回渔船的时间也为2s.利用s ＝vt 可求出这时鱼群游动的距离）13.地震发出次声波，动物对次声波反应敏捷（点拨：动物与地震的关系，现仍处于探索阶段，其奥秘有待本书读者去探索）14.超声波带有较大能量，碰到人体内结石时，结石会被击成碎片，加服中药便可顺利排出15.听到拍击声；看到烛焰熄灭；声波能传递能量16.（1）海豚；120KHZ ；狗：50KHZ （2）1.65cm17、18.略19.（1）晃动胳膊，听不到，次声的原因 （2）远处听不到，响度太小的原因 （3）音箱中的纸盒撕掉，听不到，无法振动的原因20.（1）C （2）A （3）B21.（1）不相信 （2）次声波作用的结果 （3）次声波振动频率与人体内脏的振动频率接近 （4）次声波作用的结果22.（1）略 （2）隐形战斗机、雷达等。

第四节 超声波1.超声波及其运用1）超声波定义：高于20 000Hz 的声波称为超声波.蚊子、猫、狗和家畜等动物能听到. 其特点是方向性好、穿透能力强，易于获得较集中的声能量.2）超声波的应用（1）声呐（sonar ）：声呐是一个监测反射声波的系统.人们利用在水中超声波比光波和无线电波传播得远，且定向性好的特点制成了声呐装置，让它向海下发出高频超声波，依据回声声波的时间，可以测出水下障碍物所处位置、形状和大小；（2）回声定位：如图4.4-1甲所示，轮船利用超声波探测船下的水深.发射器发射超声脉冲，声呐仪监测到反射来的回音，从而可算出水深.水深（h ）=21×水中的声速(v)×所花时间（t ）；如图4.4-1乙，黑夜里，蝙蝠利用超声波导航；图4.4-1（3）B 超：超声波能够成像，让超声波射入人体内，会在不均匀处和分界面上反射成像，即内脏的“声”像.利用B 型超声波诊断仪可以观察到人体内器官及胎儿生长发育情况，如图4.4-2所示；图4.4-2 胎儿的B 超图像（4）超声波去污（碎石）：超声波能使清洗液产生剧烈的振荡，有去污作用，如图4.4-3甲.此外超声波还能传递能量击碎人体内结石，如图4.4-3乙；图4.4-3（5）超声波探伤：如图4.4-4所示，利用超声波的穿透与反射特性探测金属内部的裂纹、气泡等缺陷；图4.4-4 图4.4-5 超声波速度测定器（6）超声波测声速：向行驶车辆发出超声波被车辆反射回来，测速仪接收到声波频率会发生变化，从而确定车辆速度，如图4.4-5所示.1. 2000年8月，俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难.探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置.超声波在海水中的波速v ＝1450m ／s ，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为 t ＝0.146s ，则潜艇沉没的实际深度h 约为多大（取整数值）？【解析】超声波从发出到接收共用时间 t ＝0.146s ，则超声波从发出到潜艇处共用时间为21×0.146s ，再根据超声波在水中的速度便可求出潜艇沉没的深度h.. 【答案】潜艇沉没的实际深度 h=1450m/s ×0.073≈106m.2. 超声波具有 、 等特点，超声波主要用于 、 、 、 等方面.【解析】与其他可听声相比，超声波具有方向性好、穿透力强，易于获得集中声波等特点，因而有着广泛的应用.【答案】方向性好、穿透力强；航海探测、医疗诊断、医疗治疗、金属探伤等.3. 蝙蝠夜间出来活动从来不会撞到墙壁、树枝上，以下解释正确的是（ ）A.蝙蝠的眼睛有夜视功能B.夜晚有月光C. 蝙蝠发出超声波可以在物体上返回，根据回声就可以判定物体的位置和在距离D. 蝙蝠的嗅觉很好，可以嗅出前面是否有物体【解析】蝙蝠在飞行时发出超声波，超声波碰到墙壁或昆虫时反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置和距离.声呐就是模拟蝙蝠回声定位的原理制成的仿生波装置. 【答案】C.4. 如图4.4-8所示，在一次魔术表演中，一名驯兽师问他带来的狗：“2＋2等于几”，狗立即叫四声.观众马上会为这条聪明的狗所倾倒，你能解释这种现象吗？图4.4-8【解析】许多物理知识运用到魔术中.实际上还有一名助手在帮忙，利用兽类听觉频率和人的不同，发出兽能听见而人却不能听见的超声波的缘故.【答案】台下驯兽师的助手，吹了四下哨声，而这种哨声频率太高，人自己听不见，狗可听见因而立即叫了四声.1、蝙蝠通常在夜间出来活动、觅食，但它们从来不会撞击到墙壁、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标．这主要是因为（）A．蝙蝠有夜视眼B．蝙蝠靠嗅觉确定目标C．蝙蝠靠听觉确定目标D．蝙蝠在飞行过程中靠发出超声波遇到障碍物反射回来的声波确定目标2、关于超声波的利用，下列叙述中正确的是（）A．利用超声波可以探测人体内脏器官的疾病B．利用超声波可以探测海洋的深度C．利用超声波可以直接清洗精密机械上的污垢D．利用超声波可以除去人体内的结石【答案】（1）D （2）A、B、D2.次声波及其应用1）次声波的定义：低于20 Hz的声波称为次声波.其特点是传播时能量损失小，能传得很远. 2）次声波的应用（1）预测自然灾害：火山爆发、龙卷风、海啸、台风等在发生前会先有次声辐射，利用次声监测仪进行预测.此外很多动物能听到次声，在台风来临时，海蚤听到了“警报”能到远处躲藏起来.地震前动物惊恐（草鱼跳跃，鸽子不安）；（2）一定强度的次声波对人体造成严重危害，使人产生恐惧、恶心、神经错乱，甚至五脏破裂，强大次声波还会对机器设备、建筑物造成破坏；（3）军事监测：在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波，用一种高灵敏度的监测装置（又叫大耳朵）就可探测到核爆炸的强度和位置.目前已建成全球性核试验监测网.地球上任何一个角落进行的核试验都不可能逃过“大耳朵”的“监听”.1. 阅读材料水母的顺风耳生活在海边的渔民看见过这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把把小小的“降落伞”——水母.它们在近海处悠闲自得地升降、漂游.忽然水母像听见什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海，不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴来临了.为什么水母能预知未来的风暴呢？科学家经过多年的观察研究，发现水母的听觉器官特殊，能够感觉到次声波.当风暴来临时，空气和波浪摩擦会产生振动频率为8～12Hz的次声波.次声波传播的速度比风暴快得多，这样水母就能提前知道即将到来的风暴.根据水母听觉器官的构造，科学家设计了“水母耳”仪器，它是由喇叭、共振器、传感器和指示器等组成.出海的船只安装了这种仪器，便可以提前知道风暴从哪里来，强度如何，从而做好安全准备.请回答：（1）次声波传播有何特点？（2）水母为何能预测风暴？（3）举例说明水母这种特点的应用.【解析】这是一道信息收集处理题，考查信息的收集、处理和交流能力.材料的第二段“次声波传播速度比风暴快得多”“水母听觉器官特殊，能感觉到次声波”是中心句.【答案】（1）次声波传播的速度比风暴快得多；（2）水母听觉器官特殊，能感觉到次声波；（3）制成仿生仪器——水母耳风暴预测仪.2.1932年的夏天，一位气象学家随着苏联探险船到北冰洋去考察天气.一天，他在放送探测气球时，无意地将脸颊贴了一下气球，竟感到了一种剧烈的震荡，疼得他大叫了一声.当天夜晚，探险船遭到了强风暴的袭击.气球的震荡和未来的风暴是巧合，还是有什么联系？苏联科学家舒雷金决心进行一番研究.他们在靠海的研究站上不断放出气球，然后用仪器来记录那些气球震荡的情况，居然发现，在气球发生强烈震荡以后，往往会有风暴出现！简述这是什么原因.【解析】强风暴发生时要发出次声波，而次声波传播比风暴快得多，且能量损失得慢，传得远.【答案】强风暴发生时发生次声波，传播得快而远，引起气球的振动，振动气球具有能量，碰到脸颊上使人就感到很疼.1.（多选题）关于声呐（sonar），下列说法正确的是（）A.它是利用次声波定位的B.它本身必须能发射超声波C.它本身必须能接收超声波D.它能确定物体的远近2.人能感受的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到声音的频率范围大约是20～20000次每秒.人们把低于20次每秒的声音叫次声波，把高于20000次每秒的声音叫超声波.大象进行交流的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”，是因为（）A.大象发出的声音太小B.次声波无法传到人耳C.次声波的频率大于20000次每秒D.次声波的频率小于20次每秒【答案】1.B、C、D2.D。

第四节声现象在科技中的应用答案：（1）洗尘（2）直线（3）频率（4）慢（5）平衡1．超声波振动频率大于20 000 Hz的声音叫做超声，它能穿透几米厚的金属板，具有与声波一样的传播速度。

如果你在漆黑的屋子里行走，你很容易会碰到墙壁和家具，然而蝙蝠却可以在黑暗中飞行而不会碰到任何东西。

这是因为蝙蝠能够使用回声定位法确定飞行路线及寻找食物。

蝙蝠飞行时，发出频率高达100 000 Hz的声音脉冲，并能够接收回音。

借助这个本领，蝙蝠可以辨别是否会撞上某个物体。

蝙蝠采用的方法叫做回声定位。

根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以测量水的深度、定位沉没的失事船舶、寻找鱼群，或者定位远航的船只（如图所示）。

由于超声具有方向性好、几乎沿直线传播、容易发生反射的特点，根据这一特点还可以利用超声雷达探测物体的位置。

【例1】下列实例中，利用超声波回声定位的是（）A．夜深人静的时候说话特别响亮B．雷雨时人们总是先看到闪电后听到雷声C．蝙蝠利用超声波捕捉昆虫D．渔民利用声呐技术探测鱼群解析：回声定位是声波传递信息的一个应用，是人们模仿蝙蝠的捕食方法而采用的一种利用超声波的反射来确定目标位置、距离和大小的方法。

所以选项A、B中的声音是我们听到的声音，不是超声波，所以不属于回声定位；选项D中的声呐技术所依据的原理也是蝙蝠的回声定位。

正确的选项为C、D。

答案：CD2．次声波（1）次声波有如下特点：次声的频率很低，波长很长，传播的距离很远，次声的传播过程中能量损失慢，有“预警”的作用，次声具有很强的穿透力。

（2）次声波的来源：自然界中，火山爆发、地震、风暴等都能产生次声波；核爆炸、导弹发射等也能产生次声波。

（3）次声波的危害，能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏；在强次声环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏，会产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。

（4）防止次声波的危害：次声的破坏性强，危害性大，但人耳却无法直接听见，所以在生产等活动中要尽量防止次声波的产生，尽量远离次声源。

音响的靓声与建声靓声与建声，单听一下读音似乎非常相近，但两者却有很大的关联．发烧音响要获得靓声，也就是说Hi-Fi，除了音响器材质素要保证之外，很重要的因素则依赖听凌晨室内的建声处理．“靓声依赖于建声，而建声为了靓声“，这就是玩发烧音响的真谛．而发烧音响在器材上没有什么需要摆弄的，因为发烧音响系统从CD机至功放接线这么简单明了，除了CD机有各种操作钮可选择之外，功放简洁到只有音量及电源开关，发烧音响系统的调试主要在房间的声学处理，也就是说在确定了听音室的位置后，必须对室内装潢从建筑学角度出发实施，而不是单纯地从美学角度出发实施，而不是单纯地从美学角度去作室内装潢．在完成了听音室房间的声学处理之后，音箱的正确摆位才有实际意义，很多玩家不重视这点，因而声音不发烧．聆听环境空间是听Hi-Fi音乐的首要前提，如果没有理想的听音空间，即使有再发烧的音响器材也是徒劳的．要获得高质量的聆听效果，只靠提高音响器材的质量是远远不够的，因为室内的听音环境，对重放音质起决定性的影响．由此可知，高质量的器材若摆在一个很恶劣的环境里，地发挥不出它的超群素质的．当器材越是上档次，房间越小，音箱的喇叭口径越大时，对建声处理要求就越高．Hi-End音响最高境界所涉及的透明度分析力，包括阔、深、高和乐器的声像定位结像力以及音乐层次的音场感，乐器之间的比例间距，独奏或声合奏与其背后乐团之间的比例尺寸，音乐韵味等，这些听感不仅仅受制于器材的档级水平，更多受制于听音室的建声处理情况．随着对Hi-Fi认识的深入，对听音环境影响音质音色的认识也得到相当程度的改变．在一个建筑声学设计良好的家庭听音室中聆听音乐，会让我们能完全置身于交响乐艺术的海洋中，这身临其境的感受就是认识掌握Hi-Fi音响系统高保真还能力的基础，随着人们居住环境的改善，独立设置家庭听音室已由梦想变成现实．只有正确设计和处理听音室（或家庭影院视听室）的内部结构和建筑表面，采取各种有效声学处理措施才能获得满意的听音效果，这些措施简称建声处理．由于声音在传播过程中遇到障碍物就会出现反射、衍射和散射的现象，通常，声音有沿原来方向继续传播的倾向，但当它遇到障碍物时，障碍物的边缘便成为第二声源，当辐射出和该声音频率相同，但声强较小的电报波，便形成反射．在实际使用中，由于声音的衍射和反射的办同作用，不论房间隔声处理得多好，如果门留有门缝，那么从处面传播到听音室中的声音压强几乎和门打开时区别不太大．当声源直接传来的声音和经初反射回来的声音相继到达人耳时，其延迟时间小于30MS时，人耳不能区分出来，仅能觉察到音色和响度的变化．但当直达声和反射时差超过30-40MS时，人耳就能判别出它们来自不同方向的两个独立的声音．这种稍后一来自反射面的声音，就有可能成为回声混响．回声的感觉会妨碍语言和音乐的良好听觉效果、影响清晰并度，因此必须加以控制．人耳对回声感觉的规律是由哈斯首先提出的，故称哈斯效应（Hass Effect）．通过大量的主观评价实验提出了反射声延迟时间与感觉到回声百分率之间的关系．如果两个不同声源发出同样的声音，并在同一时刻以同样强度到达听着，则声音表现的方向大约在两个声源之间．如果其中一个略有延迟，约5-30MS，则所有声音听起来似乎是来自同一个末延迟声源，被延迟声源是否在工作就不明显．如果延迟在35-40MS之间，则延迟声源的存可以被识别出来，但其方向感仍然不十分明确．只有延迟时间超过40MS时，第二声源听起来才像清晰的回声．当反射强度减弱到直达声10DB 以下时，即使延时时间很长，也几乎不能感觉到有回声，如果把两者的延迟时间压缩得很短，就算反射声的声压级高出直达声10dB也不会有回声现象出现．在浴室中发出的声音很清楚地说明了小房间中存在着谐振现象，唱歌会格处动听，听起来比其他环境更圆润、浑厚和有力，这说明谐振作用使某些频率的声音得到加强，这些固有频率是和房间的尺寸有关的．室内声场地房间内由直达声和混响声两部分组成的声场；直达声满足声音压强随距离成反比，而混响声场则均匀分布在室内边角以外的空间．对于任一位置所接收到的声音可以简单的看作由直达声、早期反射和混响声3部分组成．如果室内各部分的声压相同，而且室内声音是无规则地在各个方向传播，那么这种声场可以说是均匀的，也可称室内声扩散．均匀的声场分布对加强音乐和语言本身的音色，以及避免出现某些音质缺陷是十分重要的．为便室内达到扩散声场，可采用如下3种途径：配置吸声材料；把室内表面处理成不规则扩散体．听音室是普通公房的，可能过一些声学处理手法改善，房子除门窗外、墙面、天花板均匀为粗装修的灰屋，地面为水泥地面铺木地板，若未作声学处理时，语言话音显得明亮，但由于混响时间过多，话音拖尾情况明显，清晰度较差，放音乐时各点声压不同，差异较大，中低频共鸣声大，混浊无透明感，高频清晰度下降过大．比较简单的方法昌对这种听音室空间进行声学技术分析，处理好混响时间．这种处理方法可使室内的声学效果在一定限度内得到改善，同时，它还能找出现有房间的声学缺陷，并做适当的声学处理．如果控制得当，这种“室内效果”会使室内重放的声音更富有生气和魅力，临场感更好．如何吸收声音对视听室有着相为重要的看接意义．被吸收的声音能量和入射声能量的比值称为反射面的吸声系统．石膏、砖石、玻璃、木头、混凝土等坚硬的密质材料是非多孔表面，它们的吸声系数小于0.05，即它们的吸声系数可接近1.00，即这些材料基本上能大部分地吸收入射声能．地毯、布料等纤维织物对于频率比较高的声音有较高的吸声能力，这是因为声音要在纤维和小孔中进行多次反射，而每一次反射都要引起能量消耗，许多吸声材料都是纤维多孔材料．当布置听音室时，如果建筑装饰材料是吸声系数很小的硬质材料，如花岗岩、大理石、铝材料、玻璃等，就会在室内形成很多反射，此时在标准的听音“皇帝”位聆听时，除了能听到来自前面的直达声外，还有许多来自各个面（包括天花板）的反射声，而这些反射声随不同频率产生反射强度不同，就会影响声像定位和声音的清晰度．有些房间还会产生某些频率点的共振，又称之为驻波，其中主要是由于房间的音响效果造成的，当声波无法散开，由播放出来的声音反复多次反射，于是成为驻波而又阻碍了立体声的形成．室内空间的长、宽、高尺寸的比例要合适，才能避免产生驻波．由于声波因房间内四周墙壁的条件而在某一频率上产生共振，这样会大大降低音响系统的清晰度，从声学角度来说，这就是一种很明显的驻波现象．一旦由于房间的特性而产生驻波，则十分难消除，显著的驻波现象将会大大影响系统的低频特性，一般10-30平方米的房间中出现驻波较高的频率在80-200Hz，特别是小房间的听音室驻波大致是100-300Hz之间的低频，由于低频幅波特长，其声波反射后混成一团，严重影响其他频率的均衡度，因而造成声音沉闷、混浊，音箱明明是重播出大量的低频能量，听起来却低频单薄，这就是房间的声学不良所引起的．而房间中代频驻波最为厉害的地方就是发生在音箱后路左右上下的两个夹角．可以用直径8英寸-10英寸左右的聚乙烯硬胶管，长约2.2米-2.4米与室内高度相当，内放松软的吸音矿棉或玻璃纤维，在管壁上钻直径10MM 左右的孔洞，孔洞面积应是管壁面积的0.2%左右，能吸收墙角中低频驻波，效果相当好，但是给室内低频驻波，效果相当好，但是给室内装饰带来影响，因为对美观不利．改善的另外方法是调整装修后房间长、宽、高的比例关系，使之成为无理数，这对于在室内装潢时要进行重新隔断比较合理，而单独的不能重新隔商业局的如14平方米房间作听音室，则只能依赖家具的摆放来实现，而最理想的家具便是书柜，并且放满书之后还具有吸声作用，室内物品放置也要避免对称性．为了避免驻波现象，矩形房间长、宽、高之比应取无理数，常推荐的三边之比可采用黄金分割法（1：0.618）．混响时间是指从声源停止发声起．到室内声能降低到原有稳定值的百万分之一，即衰减60dB所需的时间T．T值越大，则厅堂的四壁反射功能强，听声小，声间不断反射逐渐变弱，余音绕梁，经久不息．而立体声定位靠的是各声疲乏的直达声，当各种反射回来的声音即混响过多时会干扰声响的正确定位．那么如何通过计算混响时间来改造房间呢？混响时间计算有常用公式，在房间的平均吸声数小于0.2时，可用赛宾公式：T60=0.16V/Sa，式中：V为房间容积，单位：平方米：Sa称为总吸声量，可由平均吸声系数a乘总内表面积或各个物体表面积乘各自吸声系数后的总和，家具的各个表面包括听众本身也都可计入总吸声量．一般未经处理的房间T值多在1秒左右，Hi-Fi听音室的要求起码要降到0.5-0.6秒以下，对现有环境的改造是否正确对音质影响很大．测试房间的声响特性最简单的办法是播放《雨果发烧天碟（一）》中的频率测试信号片断．理想的效果是信号随着频率的上升、强度会均匀地增强．但在一般的房间里，通常会出现某些频率特别强、某些频率又特别弱的情况．对于高频反射太强的问题，铺地毯、挂窗帘应取得不错的效果，而低频驻波比较难解决，要按下面方法改善．前方主音箱与听众之间地地面是最早的反射声源，它会影响声响的定位和声源中空旷场所混响声效果，必须首先加以克服．具体方法是铺上地毯，若地面原是磨光硬石料（大理石、花岗岩、光滑瓷面砖等）的，地毯更需厚一些．音箱后墙的装修方面，除了结实为主外，外形的处理也颇为重要．如将音箱墙角改为弧形或45度角，这样也便音乐动态和能量更为自然顺畅地向聆听位．后墙处理可用一块厚丝绒挂帘从天花顶挂至地板，厚丝绒宽度为墙宽的约2倍，后墙特别是离地面三分之二的墙面需用吸声材料敷贴，也可以用丝绒做一个帐幕把整面后墙蒙起来，厚丝绒挂帘主要是吸收中的高频．很多居室装修时使用了护墙板，这种外形虽漂亮，但声学特性不太好，容易引起某些频率共振．改善方法是在护墙板内填充如矿物棉等吸音棉，同时在护墙板表面钻孔，孔直径为10mm左右，其孔距一般相隔20mm左右，最好再在外面包上薄层装饰布，这对吸中低频很有效．另外一种处理方法是用空心板墙，采用的是厚度为5mm的密实性较好的优质五夹板，在墙上用结实坚硬的木龙骨50×50mm为木板条栅度，再将五夹板钉粘上去，左右侧墙由地板到墙顶均是如此处理，若考虑美观则护墙板至少做到离地1.2M高，空心板墙内填吸声矿棉、玻璃棉、涤纶棉效果更好，比第一种钻孔包软织物方法经济实用些．若听音室面积仅10多平方米，不宜再将四周墙做护墙壁，那么可在墙壁表面（考虑美观仅在离地1.2M高度）做80×80MM左右的四梭体木板造型均匀分布，其突起高度在20mm左右，形成均匀的扩散体，可将驻波打散，当然1.2M高度以上用软织物包上则更佳，整体装潢美观，建声效果又兼顾．对于软垫沙发、地毯均是吸中频为多，面积宜合适为好，最后还要考虑到人的吸声系数，加上聆听者人体对全频均有较强的吸声．这符合小房间的理想听音特性．经过这样处理后房子声音往复反射较强引起的严重的谐波共振的弱点将得到改善，此时反射较小，共振减弱．另外音箱背靠墙体要够结实坚硬，才能将音频和动态迫向前方的聆听位，松软又单薄地墙体结构会形成削弱作用，把声音中的能量抵消大半，特别是中低频方面十分明显．房间四边的墙身要尽量做到扎实，如果谐振波过于强烈才将其吸收或打散，用打散的方法是使它变成泛音，而在打散之后，如果中低频仍然存在驻波影响的，这时必须用较高密度的吸音装置强吸硬管或者吸音柱将驻波吸去．大面积光滑平面的侧墙和两面窗户玻璃、家具表面也应用窗帘之类的软织物遮挡起来．扬声器两侧的墙壁十分坚硬也是产生驻波的原因，在这些地方吊上挂毯一类的东西防止反射的话，细致的信息听起来会更加明了清晰．不过地毯这类的织物对中高频吸声比较理想，而对中低频的吸声则较差．另外还有一种改善方法，采用凹凸海绵（约40-50MM厚）镶在后墙上，防止主音箱的反射声，四面墙体也可用此方法，市场上用于鸡蛋包装的防震垫，吸声效果也佳，但外观欠佳．这些建声处理前提是要牺牲些厅室内的实际面积，因此面积小于15平方米听音不能采用理想的建声处理方法，否则有效面积太小．天花顶是较难处理的，不少人在装潢时想做吊顶，但吊顶材料选购比较薄，尤其是三夹板更容易引起共振．解决的方法可用轻质石膏做表面凹凸不平的曲折的板材装于天花顶，这样不易引起反射，又不降低房间的实际高度．当然层高超出3米可用均匀钻孔的轻质石膏板（一种专用的穿孔吸声板材）与表面凹凸不平的石膏镶嵌而构成，既美观又兼顾建声．（图2）也可以通过龙骨、超细玻璃、夹板做一个平面吊顶，同样成为一个薄板共振吸音装置来满足建声效果，但房间的实际高度降低较多．铝合金、钢玻璃窗前要用大面积的较厚质窗帘布来改善，如果墙的宽度为3米，即6米，让其自然皱折才能消除反射，但值得一提的是，铝合金、塑钢玻璃窗一定要安装牢固，不能有左右晃动的撞击声，否则声音大或低音深沉时会引出不协调的噪声．家庭室内听音室的建声处理，要将装潢美观、艺术风格、声学特性最佳作的统一，因为再发烧的听音室也是属于家庭居室的一部份，若建声搞得很专业发烧，但听音室完全与现代居室背道而驰，那么这种人也不能称为完美的音响发烧友．音箱的摆位是音乐场中极重要的一环，再好的器材若摆位不好，播放的效果也不会理想，只有摆位正确，重放才会达到理想的效果．任何一对音箱只要摆位得当，均可获得比较宽广的音场．立体声箱在房间内最佳的间距与试听位置是左右音箱组成一个等边三角形，根据房间的大小，音箱的间距在2-4M，而聆听者距音箱连接中点的垂直2-4m处为最佳“皇帝”位．由双扬声器试验可知，立体声色和声响定位取决于两路扬声器到达聆听者处所产生的声压音区的位置．若音箱扩散角度不理想，可适当将音箱向内转动一些，若音箱扩散角合适，音箱间距可适当加大．音箱的摆位对声场的改善也有较大帮助．采用后倒相式的设计音箱，其倒相孔最好离墙面0.5M左右，如果视听室面积较小，不宜选用后倒相孔式音箱．音箱不要直接放在地面的低音反射波很强，会使低音不自然地加重，它直接影响低音的厚度与质感．若离地面太远，对低音重放是有利的，但低频成分反射减少，使人感到低音不坚实．落地式音箱应将其底部垫高200MM，使低音扬声器下沿离地距离为低音扬声器直径的 1.5-0倍，这时低音放音效果最好，高音也基本能得到满足．落地箱可铺架空的原木地板，取其对低频有良好的吸收作用，否则铺复合木地板即可，地板上应铺一张尽量大的厚地毯．如果条件允许，还应在四个墙角装上圆弧形的扩散体，扩散体内塞满卷成简状的玻璃棉．对低频的吸收可通过在靠墙处做一排木质的大衣柜或大书柜来实现，衣柜或书柜应塞潢棉被、书籍等物品．音箱是书架式，一定要配上脚架，其总的高度（连脚架），使音箱的高音轴线与人耳（坐着）的轴线相一致．落地式音箱若摆放时感到地面不平，可用直径25-30MM、2-3MM厚的软质橡皮每个音箱各3块垫于箱底部，使音箱稳当．如果是大理石地面，音箱底部可改用3个尖锐圆钢钉支撑住，并仔细调节其高度，使3个点支撑住一个音箱底部平面最稳当为好．由于听音室大理石地面对声学特性不利，还要用整张较厚质地毯（在听音区）铺上，这样大理石地面的反射声将削弱较多，改善效果不错，会将音响的聚焦力提高，高频的噪音也减少了．如果听音室较小，仅12-15平方米，那么很有可能音箱要贴近墙面而音箱贴近墙面部分要采用强吸声方法，上述那种凹凸形的海绵体比较合适．当改变音箱的位置或者聆听位置，可避开讨厌的低频驻波，最彻底地办法就是将音箱或聆听点的位置作大幅改变，例如音箱原先是摆在窄边的，这时就不妨摆到宽边试试．如果不允许，将音箱或聆听位置距离后墙的间隔不应小于0.5米，因为造近墙壁角常常是驻波集中之处；二是把音箱往后墙靠时，虽然有利于重现低频（特别是后倒式的书架音箱会有明显的低频增加），但可能会使音场变浅．如果音箱放在矮柜上时，就会产生有害的共振．解决办法是在前置音箱（一般多采用书架式小音箱）底部添加10-20MM厚的、质地很重、有一定面积的大理石或花岗岩石板，大理石与低柜之间可添3个30MM直径橡皮避震薄片垫平．而音箱与大理石之间可用专用的圆锥体铜钉脚或木钉脚隔绝有害振动．当音箱发声时，箱体的振动传到脚钉便会衰减很多，再传到质量很大的石材时，就不易产生共振，声音就会变得很厚实有力，低频会强劲得多，而且音乐感也较好，透明度增高．改变室内家具的布置，能在相当程度上改变聆听室的声学特性，使音质发生变化．如挂帘能改变室内中、高频音质，较厚的挂帘能吸收大量的中、高音，从而增加声音的柔顺，并减少混响，改用较薄的挂帘则可使声音的中、高音变得生动．大型家具能影响室内的低频响应，特别是席梦思床垫、大型软沙发等的位置变动，能明显改变室内的低音效果．放满书又滑有门的书架也能对声音产生散射，对低频吸声效果不错，对室内声音的平均分布有好处．通过音箱的摆位后，声音会有很多改善的听音室内聆听，其效果是更上一层楼．发烧音响系统的最后一个关键是必须选用正版的CD碟片，而且是录音效果出色的，尤其应考虑发烧金碟之类的CD碟片试音．如果在几万乃至十几万的发烧极品（Hi-End）音响系统中，却使用了劣质的甚至盗版CD碟，其声音当然就背离了Hi-Fi原则，也就是说配置的如此高档的发烧极品音响形同虚设，这是Hi-Fi发烧友往往容易忽略的问题，当然这种人也谈不上是真正的音响发烧友．。