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− | 声音是振动产生的声波,通过介质(气体、固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。 | + | [[File:声音.jpg|350px|缩略图|右|<big></big>[https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20171129/26c54e8b0a6549a1bfd333c0fb29ede4.jpeg 原图链接][https://www.sohu.com/a/207370741_99893433 来自 搜狐 的图片]]] |
− | 声音的频率一般会以赫兹表示,记为Hz,指每秒钟周期性震动的次数。而分贝是用来表示声音强度的单位,记为dB。 | + | |
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− | + | [[ 声学]] 是一个跨领域的科学,研究的声音是振动产生的声波,通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。 | |
− | 声音的频率一般会以赫兹表示,记为Hz,指每秒锺周期、液体及固体的机械波,包括振动、声音、超声波和次音波等。声学中和工程有关的部分称为声学工程 | + | 声音的频率一般会以赫兹表示,记为Hz,指每秒锺周期、液体及固体的机械波,包括振动、声音、超声波和次音波等。声学中和工程有关的部分称为声学工程,和负责录音、声音处理、混音及声音复制的[[ 音响]] 工程不同。 |
− | 声学的应用几乎和在现代社会的每个层面都有关,其子领域包括航空声学、声音信号处理、建筑声学、生物声学、电子声学、环境声学、音乐声学、噪音控制、心理声学、说话、超声波、水下声学及振动 | + | 声学的应用几乎和在现代社会的每个层面都有关,其子领域包括[[ 航空]] 声学、声音信号处理、建筑声学、生物声学、[[ 电子]] 声学、环境声学、[[ 音乐]] 声学、噪音控制、心理声学、说话、超声波、水下声学及振动。 |
==声音的原理== | ==声音的原理== | ||
− | 声音是一种波动,当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时,声音的振动会引起介质——空气分子有节奏的振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了声波,这种现象会一直延续到振动消失为止。 | + | 声音是一种波动,当演奏[[ 乐器]] 、拍打一扇门或者敲击桌面时,声音的振动会引起介质——[[ 空气]] 分子有节奏的振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了[[ 声波]] ,这种现象会一直延续到振动消失为止。 |
− | 声音总可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加。这种变换(或分解)的过程,称为傅里叶变换。因此,一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的声音的频率范围在20到2万赫兹(Hz)之间。高于这个范围的波动称为超声波,而低于这一范围的称为次声波。 | + | 声音总可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加<ref>[http://dy.163.com/v2/article/detail/E3G7UUPL051184MS.html 关于耳朵,你还需要知道这6件事],网易号,2018-12-20 </ref> 。这种变换(或分解)的过程,称为傅里叶变换。因此,一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的声音的频率范围在20到2万赫兹(Hz)之间。高于这个范围的波动称为[[ 超声波]] ,而低于这一范围的称为次声波。 |
==声音的物理学== | ==声音的物理学== | ||
− | 当物体振动时,同时伴随声音的产生。当振动体不再振动时,声音也随之停止。所以从生活的观察中可以归纳出:声音是由物体的振动所引起。 | + | 当物体振动时,同时伴随声音的产生。当振动体不再振动时,声音也随之停止。所以从生活的观察中可以归纳出:声音是由[[ 物体]] 的振动所引起。 |
==声音的传播== | ==声音的传播== | ||
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因为声音是一种机械波,拥有波动传播的性质,例如频率,波长,反射,折射,干涉,衍射,散射等 | 因为声音是一种机械波,拥有波动传播的性质,例如频率,波长,反射,折射,干涉,衍射,散射等 | ||
− | *音速跟介质的弹性模量和密度有关,弹性模量是单位体积物质的抗力和形变量之比值,弹性模量越大,物质间不同形变程度处的相互作用力就越大而使加速度变大,声音就传播的越快。但若弹性模量相同之材料,密度越大则会使不同形变程度处之间的加速度降低,导致声音传播的速度降低,因此声音传波的速度和两者皆相关。数学形式详见音速页面。摄氏0度的空气中,声音的传播速度是331米/秒;在水中的传播速度是1473米/秒;在铁中的传播速度是5188米/秒。 | + | *音速跟介质的弹性模量和[[ 密度]] 有关,弹性模量是单位体积物质的抗力和形变量之比值,弹性模量越大,物质间不同形变程度处的相互作用力就越大而使加速度变大,声音就传播的越快。但若弹性模量相同之材料,密度越大则会使不同形变程度处之间的加速度降低,导致声音传播的[[ 速度]] 降低,因此声音传波的速度和两者皆相关。[[ 数学]] 形式详见音速页面。摄氏0度的空气中,声音的传播速度是331米/秒;在[[ 水]] 中的传播速度是1473米/秒;在铁中的传播速度是5188米/秒。 |
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*声音的传播也与温度有关,声音在热空气中的传播速度比在冷空气中的传播速度快。 | *声音的传播也与温度有关,声音在热空气中的传播速度比在冷空气中的传播速度快。 | ||
− | *声音在传播还与相对运动有关,音速是相对于静止介质而言的,因此若介质和观察者有相对运动,则声音抵达的时间则要考虑相对运动。 | + | |
− | *音频在不同之相对运动状态时也会改变,详见 | + | *声音在传播还与相对运动有关,音速是相对于静止介质而言的,因此若[[ 介质]] 和观察者有相对运动,则声音抵达的时间则要考虑相对运动。 |
− | *声音在经过不同音速的两介介质面时会产生反射和折射,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。 | + | |
− | *干涉的例子是例如放烟火时若周遭有具有周期性的建筑结构存在,则听者会在烟火爆炸声后听到一个有特殊频率的回声,此和光谱和光栅分光原理相同。 | + | *音频在不同之相对运动状态时也会改变,详见 多 普勒效应<ref>[http://www.docin.com/p-70659071.html 什么是多普勒效应 ] , 豆丁网 </ref>。 |
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+ | *声音在经过不同音速的两介介质面时会产生[[ 反射]] 和[[ 折射]] ,例如人面对群山呼喊,就可以听得到自己的回声。 | ||
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+ | *干涉的例子是例如放烟火时若周遭有具有周期性的建筑结构存在,则听者会在烟火爆炸声后听到一个有特殊频率的回声,此和[[ 光谱]] 和光栅分光原理相同。 | ||
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*衍射的例子是当房门开启一个小缝时,房内所有的角落都听得见由门缝传播进来的声音。 | *衍射的例子是当房门开启一个小缝时,房内所有的角落都听得见由门缝传播进来的声音。 | ||
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<center> 声学原理 - 声音的传播 </center> | <center> 声学原理 - 声音的传播 </center> | ||
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+ | ==参考文献== | ||
+ | [[Category:334 聲學;聲音]] |
於 2022年7月15日 (五) 10:07 的最新修訂
聲音,(英語: sound )是振動產生的聲波,通過介質(氣體、固體、液體)傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象。
聲音的頻率一般會以赫茲表示,記為Hz,指每秒鐘周期性震動的次數。而分貝是用來表示聲音強度的單位,記為dB。
聲學
聲學是一個跨領域的科學,研究的聲音是振動產生的聲波,通過介質(空氣或固體、液體)傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象。
聲音的頻率一般會以赫茲表示,記為Hz,指每秒鍾周期、液體及固體的機械波,包括振動、聲音、超聲波和次音波等。聲學中和工程有關的部分稱為聲學工程,和負責錄音、聲音處理、混音及聲音複製的音響工程不同。
聲學的應用幾乎和在現代社會的每個層面都有關,其子領域包括航空聲學、聲音信號處理、建築聲學、生物聲學、電子聲學、環境聲學、音樂聲學、噪音控制、心理聲學、說話、超聲波、水下聲學及振動。
聲音的原理
聲音是一種波動,當演奏樂器、拍打一扇門或者敲擊桌面時,聲音的振動會引起介質——空氣分子有節奏的振動,使周圍的空氣產生疏密變化,形成疏密相間的縱波,這就產生了聲波,這種現象會一直延續到振動消失為止。
聲音總可以被分解為不同頻率不同強度正弦波的疊加[1]。這種變換(或分解)的過程,稱為傅里葉變換。因此,一般的聲音總是包含一定的頻率範圍。人耳可以聽到的聲音的頻率範圍在20到2萬赫茲(Hz)之間。高於這個範圍的波動稱為超聲波,而低於這一範圍的稱為次聲波。
聲音的物理學
當物體振動時,同時伴隨聲音的產生。當振動體不再振動時,聲音也隨之停止。所以從生活的觀察中可以歸納出:聲音是由物體的振動所引起。
聲音的傳播
因為聲音是一種機械波,擁有波動傳播的性質,例如頻率,波長,反射,折射,干涉,衍射,散射等
- 音速跟介質的彈性模量和密度有關,彈性模量是單位體積物質的抗力和形變量之比值,彈性模量越大,物質間不同形變程度處的相互作用力就越大而使加速度變大,聲音就傳播的越快。但若彈性模量相同之材料,密度越大則會使不同形變程度處之間的加速度降低,導致聲音傳播的速度降低,因此聲音傳波的速度和兩者皆相關。數學形式詳見音速頁面。攝氏0度的空氣中,聲音的傳播速度是331米/秒;在水中的傳播速度是1473米/秒;在鐵中的傳播速度是5188米/秒。
- 聲音的傳播也與溫度有關,聲音在熱空氣中的傳播速度比在冷空氣中的傳播速度快。
- 聲音在傳播還與相對運動有關,音速是相對於靜止介質而言的,因此若介質和觀察者有相對運動,則聲音抵達的時間則要考慮相對運動。
- 音頻在不同之相對運動狀態時也會改變,詳見多普勒效應[2]。
- 干涉的例子是例如放煙火時若周遭有具有周期性的建築結構存在,則聽者會在煙火爆炸聲後聽到一個有特殊頻率的回聲,此和光譜和光柵分光原理相同。
- 衍射的例子是當房門開啟一個小縫時,房內所有的角落都聽得見由門縫傳播進來的聲音。
視頻
聲音 相關視頻
參考文獻
- ↑ 關於耳朵,你還需要知道這6件事,網易號,2018-12-20
- ↑ 什麼是多普勒效應 ,豆丁網