文章來源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-24
一、聲音的產(chǎn)生
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，并且需要通過一定的介質(zhì)（如空氣、固體或液體）傳播才能被人或動(dòng)物聽覺器官所感知，它是一種波動(dòng)現(xiàn)象。
最初發(fā)出振動(dòng)（震動(dòng)）的物體叫聲源。
物體在一秒鐘之內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率，單位是赫茲，字母：Hz。
人的耳朵最敏感是1000Hz-----3000Hz之間的聲音。
當(dāng)演奏樂器、拍打一扇門或者敲擊桌面時(shí)，他們的振動(dòng)會(huì)引起介質(zhì)：“空氣分子”有節(jié)奏的振動(dòng)，使周圍的空氣產(chǎn)生疏密變化，形成疏密相間的縱波，這就產(chǎn)生了聲波，這種現(xiàn)象會(huì)一直延續(xù)到振動(dòng)消失為止。
聲音作為波的一種，頻率和振幅就成了描述波的重要屬性，頻率的大小與我們通常所說的音調(diào)（高音、低音）對(duì)應(yīng)，而振幅影響聲音的大小（響度）。
人的耳朵可以聽到20Hz-----20000Hz的聲音。
高于這個(gè)范圍的波動(dòng)稱為超聲波，而低于這一范圍的稱為次聲波。狗和蝙蝠等動(dòng)物可以聽得到高達(dá)16萬赫茲的聲音，鯨和大象則可以產(chǎn)生頻率在15到35赫茲范圍內(nèi)的聲音。
二、聲音的傳播
聲音的傳播需要物質(zhì)，所以真空中，聲音不能傳播。
聲音在不同的介質(zhì)中傳播的速度也是不同的，一般是固體>液體>氣體
當(dāng)然也有例外情況，如：軟木：500m/s，小于煤油（25℃）：1324m/s、蒸餾水（25℃）：1497m/s等，聲的傳播速度與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān)。
以下是聲學(xué)在固體、液體和氣體的傳播速度一覽表
固體：
液體：
氣體：
三、聲音的折射與回聲
聲音還會(huì)因外界物質(zhì)的阻擋而發(fā)生折射，例如人面對(duì)群山呼喊，就可以聽得到自己的回聲。
晚上的聲音傳播的要比白天遠(yuǎn)，是因?yàn)榘滋炻曇粼趥鞑サ倪^程中，遇到了上升的熱空氣，從而把聲音快速折射到了空中；晚上冷空氣下降，聲音會(huì)沉著地表慢慢的傳播，不容易發(fā)生折射。
回聲的形成，是因?yàn)槁曇粼趥鞑サ倪^程中遇到障礙反彈回來，再次被我們聽到，當(dāng)兩種聲音傳到我們的耳朵，時(shí)差小于0.1秒時(shí)，我們就區(qū)分不開了。
多數(shù)情況下，只有一個(gè)較大分貝的聲音在空曠環(huán)境下，人耳才會(huì)分辨出回聲，而日常生活中人耳也經(jīng)常收集到回聲。
但由于回聲的分貝低或者在嘈雜環(huán)境下，所以人耳分辨不出回聲，所以不能產(chǎn)生“日常生活中沒有回聲”這樣的誤解。
其實(shí)，只是我們的耳朵分辨不出這樣的聲音，或者說是大腦接受到但分辨不出而已。
四、超聲波和次聲波
聲波，我們?nèi)四苈牭降穆暡l率是在20~20000Hz之間，超聲波則是高于20000Hz的，次聲波則是低于20Hz的稱為次聲波。
我們自然界常見的超聲波有風(fēng)，水流，閃電，地殼運(yùn)動(dòng)等等這些內(nèi)部都含有超聲波，而次聲波則是海上風(fēng)暴，火山爆發(fā)，海嘯，核爆炸，導(dǎo)彈發(fā)射等等這些都能產(chǎn)生次聲波。
兩者都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是人類聽不到，但是動(dòng)物可以聽到，這也是為什么在發(fā)生一些自然災(zāi)害面前，動(dòng)物們基本不會(huì)收到傷害，因?yàn)樗麄兛梢月犚娺@些地震海嘯發(fā)出的聲波，然后及時(shí)逃離避難。
次聲波的特點(diǎn)是來源廣、傳播遠(yuǎn)、能夠繞過障礙物傳得很遠(yuǎn)，雖然他們頻率很低，但是波長(zhǎng)卻很長(zhǎng)，低于1Hz的次聲波甚至可以傳導(dǎo)幾千上萬米之外。
超聲波則由于其頻率較高，功率大，因此能量也比一般的聲波要大，所以我們還能利用超聲波做切割，焊接，鉆孔等等工作，在工業(yè)醫(yī)學(xué)等方面我們都用到了超聲波。
五、聲音的利用
■ 我們樓道里的聲控開關(guān)。
■ 廣場(chǎng)的聲控噴泉。
■ 家庭里的超聲波加濕器。
■ 醫(yī)院里檢查病情用的“B超”和“彩超”。
■ 工廠里用的超聲波探傷儀。
■ 利用“聲納”探測(cè)黑匣子。
■ 利用次聲波預(yù)測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)等。
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