什么是声——无所不在的声波:什么是声(2)

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所属分类:音频杂谈

从水面波浪说起

什么是声音,苏东坡在赤壁赋中说“耳得之而为声”。就是说耳朵听见的是声音。但声学发展了,除了耳朵听得见的声音之外,还牵涉到耳朵听不见的声音。频率特别高的声音,人耳听不见,叫做超声,频率特别低的声音,人耳也听不见,叫做次声。此外,除在空气里传播的声之外,还有在水中、金属中、木材中、地壳中传播的声,耳朵也不能直接听到。所以声的范围扩大了,不能光说空气里传来的耳朵听得见的才是声了。从物理学来说,声就是介质中的机械波。不论是在水里、空气里、金属里,也不论频率是多少,只要是机械波(或叫弹性波),就是声。

可是,什么是机械波或弹性波呢?首先要说一下什么是波。

水面的波浪是人最常见的波。水面本来很平静,如果在水中投一块石头,就可以看见在石头人水处的周围发生一个个高低相间的圆圈,逐渐向外扩展,愈远圆圈愈大,凸起来的地方高度愈来愈小,整个水面呈现波纹形状。凸出的地方叫波峰,凹进的地方叫波谷。如果在水面放一个小木块,就可以看见它只是上下运动,并不向外漂开,而波却向四周传播开来。风吹过麦田时,麦子也会起伏运动,呈现波浪的形状,人们管它叫麦浪。我们都知道,麦浪不断向前运动,麦子却不会向前运动,它只是在原地摆来摆去,把振动传给旁边的麦子。实际上各种波都有这种情况,介质只是在自己的周围往复运动,并把这运动传给邻近的介质,这种往复运动愈传愈远。

纵波和横波像水面波浪这种波,水质点做椭圆运动,既有上下运动,也有前后的运动,波是向周围运动,质点的运动与波传播方向有垂直的成分,也有一致的部分,既有横波,也有纵波。

设想在一个极光滑的玻璃板上,用同样的弹簧和球连在一起,隔一个弹簧放一个球,组成弹簧—球—弹簧—球—弹簧—球……这样一长串。如果使第一个球沿长串方向移动一个小距离,然后放开手,就会看到第一个球会在原来位置上沿长串方向往复振动.第二个球也跟着往复振动,接着第三个球,第四个球……都接着往复振动。各个球都在自己原来的位置上振动,而振动却不断地传出去,这也是波。质点运动的方向和波传播的方向一致,这叫纵波。

转自耳聆网

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