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声学讲义

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1、上物理课时,在黑板上作图的张老师提醒坐在后面的小明同学不要讲话要做笔记.面对黑板的张老师是根据小明发出声音的来判断是小明在讲话的.当教室外面出现嘈杂的声音时,我们总是关上门窗,这是为了在减弱噪声.

2、中华恐龙园库克苏克大峡谷的“湿谷”深处,工作人员借助超声波水雾机营造出亦真亦幻的童话世界,超声波能将水打散而形成白雾,是因为超声波具有;人耳听不见超声波,是因为超声波的频率大于 Hz;阳光下,白雾渐渐消失,这是(填物态变化名称)现象,属(吸/放)热过程.

3、如图4所示,敲响右边的音叉时,左边的乒乓球会_________,说明左边的音叉在__________。解释其原因是:右边被敲击的音叉作为声源,它的声音在_________中向外传播时,引起左边音叉的共振,使乒乓球由静止变为运动,这说明声音能够传递。

4、家住三楼的王琴早上醒来,听到同学李娟在楼下喊她一起上学,叫喊声是由

李娟的声带_________产生的,王琴听到的叫喊声是通过_________传入耳中的,

她从叫喊声中听出是李娟,是根据声音的__________(填写声音的牲征)来判

断的,她妈妈提醒她下楼时脚步要轻些,这是为了______________________。

5、某人在高楼的阳台上用望远镜观察远处建筑工地上打桩机的打桩情况,发现打桩机的汽锤以每秒1次的频率撞击水泥桩,他听到的打击声刚好与看到的击桩动作一致。当他看到汽锤留在桩上后,又听到了2次撞击声。由此可知,观察者离打桩机的距离约为米。设当时的声速为344米/秒。

6、一台好的音响设备,不仅要起到“扩音”的作用,而且应有较高的“保真度”。从声学上讲,“扩音”是使声音的变大,较高的“保真度”中要求较好地保持原声

的。

7、如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的

是;响度相同的是。

8、一个同学用手中的毫米刻度尺子测量壹圆硬币的直径,四次结果依次为:2.51cm、2.53cm、2.5cm、2.51cm,其中错误的一个数据是__ _____,错误的原因是________________,硬币的直径应该记为________。

9、一把普通钢尺的刻度比标准的刻度间隔大一些,那么用这把刻度尺测得的长度值将会比实际值.用这把钢尺测量同一木块的长度,夏天测得的长度值比冬天测得的长度

值 (选填“偏大”或“偏小”)

10、某段铁路由长度为L的铁轨一根接一根地铺成。一列火车在匀速前进,车内一位旅客想要测量火车的速度。他测出火车经过铁轨接缝时连续发生N次振动的时间间隔为t,则计算车速v的关系式v=___ _______。

11、某同学用卷尺测自己的身高为1.724m,那么这卷尺的分度值是_____,数据中的准确值是_____,如果改用cm作单位,该同学的身高应记为_____cm。

12、小明在家中听音响时,忽然想到课本上说声音能使空气形成疏密相间的波动并以此将声音传到远方。小明想:“声音的这种波动我为什么看不见?这种说法到底对不对呢?”小明想了一会儿,起身找来一个小碟、一段铁丝和一勺洗衣粉。小明将洗衣粉倒入碟子中,加水溶解;然后将铁丝弯成一个带把的铁圈,将铁圈放在水中,使铁圈附上一层薄膜。小明将铁圈放在音响的喇叭前,打开音箱。这时,他发现,薄膜随着声音不断的在发生变化,如图22所示。

⑴小明通过实验说明了什么结论?

____________________________________________________________________

_。

⑵小明的研究大致上经历了什么样的探究过程?

___________________________________________________________________________________ ______________。

⑶小明在实验的过程中成功运用了什么物理学的探究方法____________________。

13、小月和小明看见一个金鱼缸里有一条金鱼正在欢快的游动,他们走近并用手拍了一下金鱼缸,金鱼马上被吓跑了。小月认为是拍鱼缸的声音把金鱼吓跑的。小明认为是金鱼看到人的手势被吓跑的。你认为金鱼被吓跑的原因是什么?请说出你的观点,并设计实验证明你的观点。要求写出实验器材和方法。

14、某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值.

(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为_________,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为_____ cm,可算得活塞的横截面积为____cm2。

(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=_______ Pa。

(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值_______;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值_______。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

15、一个瓶内装有体积为V的酒,现给你一把直尺,如何测出酒瓶的容积大约是多少?

16、铁桥长153m,在它的一端用锤敲一下,另一端某人将耳朵贴在桥上听到两次敲击声,两次

17、2008年5月12日,在我国四川省汶川县发生的8.0级特大地震给灾区带来了巨大的人员伤亡和经济损失。地震波分为横波和纵波,假设在本次地震中引人纵波在地壳的浅层以6km/s的速度传播,横波以3.5km/s的速度传播,某个地震观测站测得两波到达的时间差是200s,则该观测站距地震处多少km。

18、(1)已知超声波在海水中的传播速度是1450m/s,若将超声波垂直向海底发射信号,经过8秒后收到反射回来的波,求海洋的深度是多少?

(2)在人与山崖之间有一条铁路通过,一列火车在人与山之间拉响汽笛,人看见火车冒出的烟后1秒听到汽笛的声音,又经过2秒后听到山崖反射回来的声音,问人与山崖之间的距离是多少?(声音在空气中传播速度为340m/s)

19、某人站在相距1200m的两山之间开了一枪,开枪后,他听到两次回声相差5s。问此人距两山的距离分别是多少m?(设声音传播的速度为340m/s)

20、有一种新型锁——声纹锁。只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开,别人即使说出暗语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是()

A、音调

B、响度

C、音色

D、声速

21、声音在传播过程中,下列说法正确的是

A.音色会逐渐改变

B.音调会逐渐降低

C.响度会逐渐降低

D.声音的音调、音色、响度都不会改变

22、工人师傅用游标卡尺测得某工件长0.07530m,如果你用手中的三角板去测量,其结果应是()

A.0.07m

B.0.075m

C.0.0753m

D.0.07540m

23、如图5所示,用两块三角板测乒乓球的直径,其中正确的是()

24、关于误差的概念,

下列测量说法正确的

是()

A、只要测量方法正确就不会产生误差

B、误差是测量时未遵循操作规则而引起的

C、多次测量求平均值,可以消除误差

D、选用精密测量仪器,改进试验方法,可以减少误差

a1.声音是由物体的_____产生的;一切发声体都在振动,振动停止,发声______. a2.声音的传播需要______.固体、液体、气体都能作为传声介质;真空_____传声.声音在介质中以____的形式向周围传播.a3.声速的大小跟____________有关,还跟____________有关.一般情况下,声音在_______中传播最快,_______中较快,_______中最慢. 15 ℃时空气中的声速是__________. a4.回声是指声音在传播过程中,遇到较大障碍物被反射回来又传入人耳的声音.人耳区分开回声和原声的最短时间间隔是________.否则,回声和原声混合在一起,使原声加强.比如:同学们听到自己在空教室讲话比在操场上讲话声音要洪亮,就是这个原因. a5.人感知声音的基本过程:外界传来的声音引起_______振动,这种振动通过_______及其他组织传给___________,__________把信号传给大脑,这样人就听到了声音. A6小孩用嘴巴把一个气球吹大,由于用力过大,气球被吹破了,发出“嘭”的一声响。这个响声是由于 A、气球吹打的时候振动发出的声音 B、吹气球时球内的空气振动发出的声音 C、气球破裂时球皮振动发出的声音 D、球皮破裂时引起周围的空气振动发出的声音 b1.音调指声音的______,音调高低是由发声体振动的______决定的:频率越高,音调______;频率越低,音调______ .b2.频率:发声体_______振动的次数叫频率,单位为_____,符号为____.大多数人的听觉频率范围是从______到___________.高于_________的声音叫超声波,低于________的声音叫次声波. B3.响度指声音的强弱,响度与发声体的_______有关:振幅越大,响度______响度还与距发声体的远近有关:距发声体_______,响度越大. B4.不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,也能分辨它们,这是因为它们的________不同.不同发声体的________ 、_____不同,发出声音的音色就不同 B5.初春时节,柳树发芽,你可以折一根柳条,把皮和芯拧松,抽出木芯,用刀把嫩皮的两端修齐,就制成了“柳笛”.用力吹,柳笛就发出声响.相比较来看,细而短的柳笛吹出声音的音调较____高,该声音是由于________的振动而产生的. B6.小明向家里打电话,他主要依据声音的________听出是妈妈接的电话;妈妈要他把声音讲大些,这是要求他增大声音的________.(填“音调”“响度”或“音色”). B7.某种昆虫靠翅膀的振动发声.如果这种昆虫的翅膀在2 s内振动了600次,频率是________Hz,人类________听到该频率的声音(填“能”或“不能”). B8“不敢高声语,恐惊天上人”.这里的“高”指的是声音的________(填“音调”“响度”或“音色”)大.月宫里的嫦娥不会听到你说话的声音,因为________不能传声.“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上向地面传回最后一段语音“经过一年的太空遨游,我的任务已经结束……”这段语音是通过________传回地球的. B9.使用随身听(MP3、MP4……)时,调节音量按钮实质就是改变了声音的( ) A.频率B.音调C.响度D.音色 B10.如图所示,在四个完全相同的玻璃杯内装有质量不等的同种葡萄酒,用大小相同的力敲击四个玻璃杯,会发出不同的声音. 这“不同的声音”主要是指声音的( ) A.音调 B.振幅 C.音色 D.响度 B11.在公共场所“轻声”说话是文明的表现,而在旷野中要“大声”喊叫才能让较远处的人听见, 这里的“轻声”和“大声”是指声音的( ) A.音色 B.音调 C.响度 D.频率 B12如图所示,四支相同的试管内装有不同深度的水. (1)用嘴贴着管口吹气,则发出的声音的音调由低到高的顺序是:__________________.(只填对应序号). (2)用棒敲击试管,则发出的声音音调由低到高的顺序是:_______.(只填对应序号) B13如果用手按在自行车的车铃上,无论你怎样用力打铃,铃声也不会清脆,这是因为手按在车铃上时 A、改变了车铃的响度和音调 B、车铃就不会振动 C、没有铃声传出 D、车铃的周围就没有了传声的介质 B14、老师用同样的力吹一根吸管,并将它不断剪短,他在研究声音的: A、响度与吸管长短的关系管; B、音调与吸管材料的关系; C、音调与吸管长短的关系; D、音色与吸管材料的关系.

初中物理经典习题 第二章声音与环境 1、关于声源,下面说法中正确的是() A.所有能发声的物体都是声源; B.人的声带是声源; C.正在发动的摩托车是声源; D.公路边的高音喇叭是声源。 2、在桌面上撒些碎纸屑并用力敲击桌面,我们看到纸屑在桌面上“跳舞”,同时能听到敲桌子发出的声音。这种用纸屑“跳舞”说明物体发声条件的思想方法是;纸屑“跳舞”还能说明声音能传播。 3、2012年春节联欢晚会上,山西绛州鼓乐团表演的《鼓韵龙腾》气势磅礴,下面有关说法中错误的是() A.鼓乐声主要是由鼓面振动产生的 B.鼓乐声主要是由鼓内空气振动产生的 C.鼓乐声是经过空气传到现场观众耳朵的 D.由于设计师对剧场的混响时间的合理设计,才会使现场观众感觉鼓声的气势磅礴 4、下列乐器中由于空气振动发声的是() A.鼓 B.笛子 C.吉他 D.二胡 5、将耳朵贴在灌满水的长铁管一端,在另一端用锤子重击一下钢管,可听见三次声音,则()

A.最先听见的是水传播的声音,最后听见的是钢管传播的声音B.最先听见的是钢管传播的声音,最后听见的是空气传播的声音C.最先听见的是回声,最后听见的是空气传播的声音 D.最先听见的是钢管传播的声音,最后听见的是回声 6、下列实验与实例,不能探究声音的产生于传播条件的是() A.拨打放在真空罩内的手机,屏幕显示手机号,却听不到铃声 B.人们先看到闪电,过一会儿才听见远处的雷声 C.往鼓面上撒一些纸屑,敲鼓时能看见纸屑不停的跳动 D.登上月球的宇航员们即使面对面交谈也需要通过无线电 7、发生地震时,被困在建筑物废墟中的遇险者向外界求救的一种好方法是敲击就近的铁制管道,这种做法利用了的传声,而且传声效果要比在里好。 8、如图所示,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中的传播速度为m/s。

一、 名词解释(3分×4=12分) 自由振动――系统只在弹性力作用下的振动。 临界入射――入射角等于临界角时的声波斜入射。 声功率――单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S 的平均声能量。 体应变――在外力作用下,介质体积的变化率。 二、 填空(1分×23=23分) 1、 对于强迫振动系统而言,当外力频率__等于___系统固有频率时,系统的 振动速度出现__共振现象__。 2、自由振动系统的固有频率 。 3、由于阻尼力的作用,使得衰减振动系统的固有频率__低于__自由振动系统的固有频率。 4、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时,应满足边界条件。即分界面两侧介质内声场的__声压_________、____质点振动速度____在分界面上____连续_______。 5、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时,声功率的反射系数与折射系数之和___1_____。 6、声波在两种流体分界面上产生临界斜入射的条件是___入射波速度v1小于折射波速度v2__,临界入射角为___12arcsin()v v θ=___。 7、一维情况下理想流体媒质中的三个基本方程分别为__运动方程_、 ____连续性方程__、____物态方程_____。 8、媒质的特性阻抗(即波阻抗)等于_媒质声波速度与媒质密度的乘积。 9、两个同相小球源的指向特性__sin(2)()2sin() k D k θ?=?__。 10、辐射声波波长为λ,间距为l 的n 个同相小球源组成的声柱的主声束的角宽度_2arcsin()nl λ θ=__。

11、均匀各向同性线弹性介质的正应力与正应变的关系___2ii ii T λθμε=+_;切应力与切应变的关系__jj jj T με=_。 12、根据质点振动特点,薄板中的兰姆波可分为___对称型_和____非对称型两类。 13、根据瑞利波和兰姆波的周期方程可知,瑞利波的速度与频率___无关__,是无频散波;而兰姆波相速度与频率___有关__,是__频散波_。 三、 判断并改错(2分×7=14分) 1、 在无限大介质中传播的波称为瑞利波。错误 沿无限大自由表面传播的波称为瑞利波。 2、 当考虑弹簧质量时,自由振动系统的固有频率增大。错误 当考虑弹簧质量时,自由振动系统的固有频率降低。 3、 对于强迫振动系统而言,当外力频率等于系统固有频率时,系统的振 动位移出现共振现象。 错误 对于强迫振动系统而言,当外力频率等于系统固有频率时,系统的振 动速度出现共振现象。 4、 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数Rm 、振子质量Mm 成反 比。错误 衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数成正比,与振子质量成反比。 5、 声场对小球源的反作用力与小球源的辐射阻抗、表面质点振动速度的 关系为 r r F Z u =- 正确 6、 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声强的反射系数与折射 系数之和等于1。 错误 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声功率的反射系数与折射系数之和等于1。 或 声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声强的反射系数与折射系数之和不一定等于1。

【最新整理,下载后即可编辑】 噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等,在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用,会产生振动,再通过空气传播,形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中,由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击,会引起流体和管壁的振动,并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备,由于交变电磁力的作用,引起铁芯和绕组线圈的振动,引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时,向周围的空气介质传递了热量,使它的温度和压力产生变化,形成湍流和振动,产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动,产生机械波向四周传播,就形成声波(声波是纵波)。可听声波的频率为20~20000Hz,高于20KHz 的属超声波,低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波,离声源足够远处的声波视为平面波,特殊情况(线声源)可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关: 空气中,c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数,等于波长的倒数,即1/λ。有时也规定2π/λ为波数,用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场(混响场)、半扩散场(半自由场)。 自由场 在均匀各向同性的媒质中,边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。 消声室是人为的自由场,是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间,静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布,并在各个传播方向作无规则传播的声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。 自由场扩散场(混响场)

新课标初二物理声学练习题及答案 一、单选题:本大题共50小题,从第19小题到第24小题每题1.0分小计6.0分;从 第25小题到第68小题每题2.0分小计88.0分;共计94.0分。 19、通常我们听到的声音是靠________传来的. A.电磁波 B.真空 C.空气 D.耳朵的鼓膜 20、如果回声到达人耳比原声晚________秒以上, 人耳才能把回声跟原声区分开. A.1秒 B.0.1秒 C.0.01秒 D.0.001秒 21、我们能够分辨出各种不同的乐器的声音, 就是由于它们的________不同. A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅 22、人们能分辨出胡琴、钢琴、笛子的声音, 是因为它们发出声音的________不同. A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅 23、声音是由发声体的________而产生的. A.运动 B.振动 C.温度升高 D.体积膨胀 24、在百米赛跑终点的计时员, 如果在听到枪声后才开始计时, 那么, 他开始计时的时间比运动员起跑的时间晚________秒(V声=340米/秒). A.0.3 B.3.0 C.30 D.300 25、用小提琴、钢琴、长笛、二胡分别演奏同一首曲子.我们完全可以分辨出是哪一种乐器演奏的.因为这几种乐器有[] A.不同的音调B.不同的音色C.不同的响度D.不同的人弹奏 26、关于噪声,下列说法中错误的是[] A.0dB就是没有声音 B.雪后的街道上格外寂静,是因为松软的雪可以吸声 C.特种兵使用的微声冲锋枪射击时,声音很小是因为采取了消声措施 D.城市高速公路两旁放置的隔声板是为了阻隔汽车行驶时发出的噪声

27、闻其声而不见其人,你往往能根据说话声就可以判断出是谁在讲话,这是因为不同的人的声音具有不同的[] A.振幅B.频率C.响度D.音色 28、大型剧场的四壁和屋顶往往用蜂窝状材料来装饰,使其表面凸凹不平,这是为了[] A.减弱声波反射,吸收声波B.增大声音的响度 C.只是为了装饰,使其美观D.增强声波的反射 29、我们去医院看望病人,说话时要“低声细语”.这里的“低”是指[] A.说话音调低一些B.说话响度小一些 C.说话语速慢一些D.说话频率慢一些 30、人在教室里说话听不到回声的原因是[] A.教室的墙壁反射回来的声音互相抵消 B.声音从教室的门窗处传播出去了 C.教室的空间太小,回声与原声混在一起,人耳分辨不出来 D.教室的空间太小,没有产生回声 31、我们能听到物体发出的声音,是因为[] A.有声源B.有物体C.发声体在振动D.有传声介质 32、演奏各种乐器时,人们能分辨出是什么乐器,这是由于各种乐器发出的声音具有不同的[] A.音调B.响度C.音色D.以上三个因素 33、下列说法正确的是[] A.人听声音是靠耳朵接收空气中的声波 B.声波只能通过液体和空气传播,不能在固体中传播 C.声音遇障碍物反射回来时,传播的速度会减慢 D.声音从空气中传入水中,传播的速度减小 34、演唱会上,女高音引吭高歌一首歌曲,其两“高”的意思分别指[]

由气体振动而产生。气体的压力产生突变,会产生涡流扰动,从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等,在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用,会产生振动,再通过空气传播,形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中,由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击,会引起流体和管壁的振动,并引起噪声。电磁噪声 各种电器设备,由于交变电磁力的作用,引起铁芯和绕组线圈的振动,引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时,向周围的空气介质传递了热量,使它的温度和压力产生变化,形成湍流和振动,产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动,产生机械波向四周传播,就形成声波(声波是纵波)。可听声波的频率为20~20000Hz,高于20KHz 的属超声波,低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波,离声源足够远处的声波视为平面波,特殊情况(线声源)可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关: 空气中,c =+或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数,等于波长的倒数,即1/λ。有时也规定2π/λ为波数,用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场(混响场)、半扩散场(半自由场)。 自由场 在均匀各向同性的媒质中,边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点,只有直达声,没有反射声。 消声室是人为的自由场,是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间,静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布,并在各个传播方向作无规则传播的声场,称为扩散场,或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置,室内各处声压接近相等,声能密度处处均匀。 自由场扩散场(混响场)

2 声学基础及其原理[13] 在我们的生活环境中会遇到声强从弱到强范围很宽的各种声音[5]。如此广阔范围的能量变化直接使用声功率和声压的数值很不方便,而用对数标度以突出其数量级的变化则相对明了些;另一方面人耳对声音的接收,并不是正比与强度的变化值,而更近于正比与其对数值,由于这两个原因,在声学中普遍使用对数标度来度量声压、声强、声功率,分别称为声压级、声强级和声功率级,单位用分贝(dB )来表示[1]。 2.1声压级 将待测声压的有效值P e 与参考声压P o 的比值取以10为底数的常用对数,再乘以20。即: L p =20lg o e P P (dB ) (2.1) 在空气中,参考声压P 0规定为2?10-5帕,这个数值是正常人耳对1000Hz 声音刚能够觉察到的最低声压值。式(2.1)也可以写为: L p =20lgp+94 (dB ) (2.2) 式中p 是指声压的有效值P e ,由于声学中所指的声压一般都是指其有效值,所以都用p 来表示声压有效值P e 。 人耳的感觉特性,从可听域的2?10-5帕的声压到痛域的20帕,两者相差100万倍,而用声压级表示则变化为0-120分贝的范围,使声音的量度大为简明。 2.2 声强级: 为待测声强I 与参考声强I 0的比值取以常用对数再乘以10,即: L I =10lg 0 I I (dB ) (2.3) 在空气中,参考声强I 0取以10-12W/m 2这样公式可以写为:

L I =10lg I+120 (dB ) (2.4) 2.3声功率 可以用“级”来表示,即声功率L W ,为: L W =10lg 0 W W (dB ) (2.5) 这里W 是指声功率的平均值W ,对于空气媒质参考声功率W 0=10-12W ,这样式子可以写为: L W =10lg W +120 (dB ) (2.6) 由声强与声功率的关系I=W/S ,S 为垂直声传播方向的面积,以及空气中 声强级近似的等于声压级,可得: L p =L I =10lg ???????01I S W =10lg ?? ??????S I W W W 1000 (2.7) 将W 0=10-12W ,I 0=10-12W/m 2代入,可得: S L L L W I p lg 10-== (dB ) (2.8) 这就是空气中声强级、声压级与声功率级之间的关系,但应用条件必须是自由声场,即除了有源发声外,其它声源的声音和反射声的影响均可以忽略。在自由场和半自由场测量机器噪声声功率的方法的原理就是如此。 声压级、声强级、声功率级的定义中,在后两者对数前面都好似乘以常数10,而声压级对数前面乘以常数为20,这是因为声能量正比于声强和声功率的一次方,而对声压是平方的关系。如声压增加一倍,声压级和声强级增加6分贝,而声强增加一倍,声压级和声强级增加3分贝[5]。 对于一定的声源,其声功率级是不变的,而声压级和声强级都是随着测点的不同而变化的。 专门的研究表明,人耳对于不同频率的声音的主观感觉是不一样的,人耳对于声的响应不单纯是物理上的问题了。为了使人耳对频率的响应与客观声压级联系起来,采用响度级来定量的描述这种关系,它是以1000Hz 纯音作为基准,对听觉正常的人进行大量比较试听的方法来定出声音的响度级的,

初中物理声学知识点总结 一、声音的产生与传播 声的产生:声是由物体振动产生的;一切发声的物体都在振动,振动停止,声音停止。 声音的传播:声音的传播需要介质(传播声音的物质叫介质),真空不能传声。固体、液体、气体都可传声。 声波:发声体振动会使传声的空气的疏密发生变化而产生声波。 声速:声音的传播快慢。 决定声速快慢的因素:1、介质种类。2、介质温度。 记住:15℃速度340m/s。 二、我们怎样听到声音 人耳的构造:外耳、中耳、内耳。 感知声音的过程:声源的振动产生声音→空气等介质的传播→鼓膜的振动。(外界传来的声音引起鼓膜的振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音)。 骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉,声音的这种传导方式叫骨传导。 双耳效应:声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也不同,这些差异就是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应。 三、声音的特性 音调:声音的高低,跟物体振动的快慢有关,物体振动的快,发出的音调就高;振动的慢,音调就低;频率决定音调。

频率:物体振动的快慢,物体1S振动的次数叫频率。 人耳听觉范围:20Hz-20000Hz。 超声波:高于20000Hz的声音。(蝙蝠、海豚可发出) 次声波:低于20Hz的声音。(地震、海啸、台风、火山喷发) 响度:声音的强弱叫响度。响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大。 音色:声音的特色。音色和发声体的材料、结构有关。 三种乐器:打击乐器、弦乐器、管乐器。 乐器(发声体)的音调:长短(长的音调低)、粗细(粗的音调低)、松紧(松的音调低)决定了音调的高低。 四、噪声的危害和控制 噪声:物体做无规则振动发出的声音(物理学角度)。从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习、和工作的声音,以及对人要听到的声音产生干扰的声音,都属于噪声。 噪声强弱的等级和危害:分贝(dB)为单位来表示声音的强弱,0dB是人耳能听到的最微弱的声音;30-40dB是较理想的安静环境。为了保护听力声音不得超过90dB;为了保证工作和学习,声音不得超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不得超过50dB。 控制噪声:防止噪声的产生;阻断噪声的传播;防止噪声进入人耳。即:1、在声源处减弱噪声;2、在传播途中减弱噪声;3、在人耳处减弱噪声。 五、声的利用 声与信息:声能传递信息。(雷声、B超、敲击铁轨等) 回声定位:声波发出遇障碍反射,根据回声到来的方位和时间,确定目标的位置和距离(蝙蝠)

声学基础(南京大学出版社) 习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ,质量为m ,求它的弹性系数。 解:由公式m m o M K f π21 =得: 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着,绳子一端固定构成一单摆,如图所示,假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问: (1) 当这一质点被拉离平衡位置ξ时,它所受到的恢复平衡的力由何产 生?并应怎样表示? (2) 当外力去掉后,质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动,它 的振动频率应如何表示? (答:l g f π21 0=,g 为重力加速度) 图 习题1-2 解:(1)如右图所示,对m M 作受力分析:它受重力m M g ,方向竖直向下;受沿 绳方向的拉力T ,这两力的合力F 就是小球摆动时的恢复力,方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ,则sin l ξθ= 受力分析可得:sin m m F M g M g l ξ θ== (2)外力去掉后(上述拉力去掉后),小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动,加速度的方向与位移的方向相反。由牛顿定律可知:22d d m F M t ξ=- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+= ∴ 20g l ω= 即 0f = 这就是小球产生的振动频率。

1-3 有一长为l 的细绳,以张力T 固定在两端,设在位置0x 处,挂着一质量m M ,如图所示,试问: (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时,它 所受到的恢复平衡的力由何产生?并应怎样 表示? (2) 当外力去掉后,质量m M 在此恢复力作用下产生振动,它的振动频率应如何表示? (3) 当质量置于哪一位置时,振动频率最低? 解:首先对m M 进行受力分析,见右图, (0x ??ε ,2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。) 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统,质量m M M =,弹性系数)(00x l x Tl k -=。 (1)恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生,大小为ε)(00x l x Tl F -=,方向为竖直向下。 (2)振动频率为m M x l x Tl M K )(00-==ω。 (3)对ω分析可得,当20l x = 时,系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳,它以张力T 固定在两端,如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示:当悬有M 时,绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡,并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小,满足0ξξ<<条件。 图 习题1-4 图 习题1-3

听觉的声学基础 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

听觉的声学基础 一、声波的产生与传播及其表现形式 1)产生:声源振动引起周围媒质质点产生振动,并向四周由近及远传播的过程,形成声波。 形成声波的必要条件:①发生振动的物体(叫做声源) ②传播振动的介质(气体、液体、固体) 2)传播:声波在空气中以疏密波的形式向四面八方传播(介质本身并没有随着声波向远处移动,只是在附近振动) 声波传播的是信息和能量 3)表现形式:振动方向和波传播方向垂直的波叫横波;振动方向与波传播方向一致的波叫纵波,也叫疏密波。声波就是一种纵波。 二、声音的参量 1)周期与频率:周期(t):质点完成一次振动循环所经历的时间 频率(f):质点在单位时间内(秒)所完成的周期次数。频率的单 位为赫兹(Hz) f=1/t t=1/f 2)振幅:质点离开平衡位置的位移。 总体的平均振幅不是简单的将所有瞬时振幅值平均,因为正值和负值会相互抵消,我们采用均方根的平均方法更有效,即所有正值和负值先平方,再平均,再开方。总体平均振幅通常是峰值的% 3)波长:波在一个振动周期内传播的距离,即两个分子积聚区域(密部)之间的距离。

4)相位:致电在某一瞬间所处的状态或所在的位置 三、声音的强度 1)声压:声压的大小表示声波的强弱,声压是有声波传播时的压强与大气静压强之差,声压可以为正,也可以为负。通常声压以有效值(均方根值RMS)表示。 声压的国际单位是帕斯卡,简称“帕”(Pa),1Pa=1000000μPa=10^6μPa 2)声压级:声场中某点的声压级是指该声的声压(ρ)与基准声压(ρ0)之比的以10为底的对数乘以2,单位为贝[尔](B),但通常以dB(dB=1/10 B)为单位。用符号SPL表示,则声压级可以表示Lρ=20lg(ρ/ρ0)dB=2lg(ρ/ρ0)B 声压级必须指明基准声压 在空气中:ρ0=20μPa 四、声导抗 声导纳(Y)是传声系统对声音的传导和接纳程度,声阻抗(Z)是传声系统对声音传导的阻尼和抵抗,两者为相反的概念,互为倒数的关系:Y=1/Z。 声阻抗(Z)和声导纳(Y)合称为声导抗。 导纳(Y)的单位为毫姆欧(mmho),阻抗(Z)的单位为欧姆(Ω)

1、某人打靶时,靶子离人340m,子弹离开枪口后经过1.5s,人听到子弹击中靶子的声音,设空气阻力不计,则子弹离开枪口的速度是多少?(气温15摄氏度) 2、某同学旅游时,划船在两山间,大喊了一声,1s后听到一个回声,又经过3s听到了另一个回声,问,两山相距多远? 3、一个人站在两平行的大山形成的峡谷底,当他大喊一声后,经过0.3s和0.7s个听见一次有大山反射的回声,诺空气中的声速为340m\s,则此山谷的宽度约为多少米? 4、有甲、乙两人利用回声测量河岸到峭壁的距离。乙站在岸边,甲站在距峭壁较远处。甲、乙连线与峭壁垂直,相距50m。先甲放一枪,乙测出听到两次枪声的时间差为4s。求河岸到峭壁的距离。 5、一辆卡车在平直公路上以43.2KM/H的速度匀速行驶,其正前方有座山,在汽车鸣笛后,又过了2s听到回声,则司机听到回声时离山还有多少m? 答案: 1、气温15℃,空气中v声=340m/s,子弹击中靶子的声音传到人用的时间 t1=s/v声=340m/340m/s=1s, 所以子弹离开枪口到子弹击中靶子的时间 t2=t-t1=1.5s-1s=0.5s, 所以,子弹离开枪口的速度v弹=s/t2=340m/0.5s=680m/s。 2、船离近处的山的距离L1=s1/2=v声t1 / 2 =340m/s*1s / 2 = 170m,(s1为声音传到近处的山来回的路程) 船离远处的山的距离L2=s2/2=v声t2 / 2 =340m/s*(1s+3s)/ 2 = 680m, 所以两山相距L=L1+L2=170m+680m=850m。 3、声音从人传到两山的时间分别为:t1= 0.3s/2=0.15s,t2= 0.7s/2=0.35s, 人到两山的距离为:s1=vt1=340m/s×0.15s=51m,s2=vt2=340m/s×0.35s=119m, 峡谷宽度为:s=s1+s2=51m+119m=170m. 4、乙站在岸边,河岸到峭壁的距离即为乙到峭壁的距离。 甲站在距峭壁较远处,甲放一枪,乙听到两次枪声,第一声是直接传来的枪声,第二声是枪声继续向前传到峭壁后反射回来的回声。两次枪声的时间差为4s,即枪声从乙处传到峭壁,再从峭壁反射回到乙所用的时间是4秒。空气中的声速v=340m/s, 这4秒内枪声经过的路程s=vt=340m/s×4s=1360m, 则乙到峭壁的距离L=s/2=1360m/2=680m。 所以河岸到峭壁的距离为680m。 5、v车=43.2km/h=12m/s, 汽车2s前进的路程s车= v车t=12m/s*2s=24m, 鸣笛声2s经过的路程s声= v声t=340m/s*2s=680m, 鸣笛地点距离山L= (s声+s车)/2=(680m+24m)/2=352m, 司机听到回声地点距离山L’=L-s车=352m-24m=328m。

声学基础知识扫盲帖(原创) 1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ 2、把声能转换成电能的设备是传声器 3、把电能转换成声能的设备是扬声器 4、声频系统出现声反馈啸叫,通常调节均衡器 5、房间混响时间过长,会出现声音混浊 6、房间混响时间过短,会出现声音发干147 7、唱歌感觉声音太干,当调节混响器 8、讲话时出现声音混浊,可能原因是加了混响效果 9、声音三要素是指音强、音高、音色 10、音强对应的客观评价尺度是振幅 11、音高对应的客观评价尺度是频率 12、音色对应的客观评价尺度是频谱 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大 15、人耳对中频段的声音最为灵敏 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同 19、等响曲线中,每条曲线上标注的数字是表示响度级 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg(输出电压/输入电压) 21、响度级的单位为phon 22、声级计测出的dB值,表示计权声压级 23、音色是由所发声音的波形所确定的 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间,称为混响时间 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声 26、声波的最大瞬时值称为振幅 27、一秒内振动的次数称为频率 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响,这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏 30、人耳对100Hz以下,8K以上的声音感觉较迟钝 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用,属有益反射声作用 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用,属有害反射作用 33、声音在空气中传播速度约为340m/s 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音,应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时 35、反射系数小的材料称为吸声材料 36、透射系数小的材料称为隔声材料 37、透射系数大的材料,称为透声材料

初二物理声学知识点 回声测距离:2s=vt 一:声音的产生与传播 1 一切发声的物体都在振动 2 声音是由物体的振动产生的 3 发生物体的振动停止,发生也停止 4 一切正在发声的物体都在振动,固体,液体,气体都可以因振动而产生声音。 5 “振动停止,发生也停止”不同于“振动停止,发生也消失”。振动停止,只是不再发声,但是原来所发出的声音还会存在并继续向外传播。 二:声音的传播: 1 声的传播需要介质 2 声以波的形式传播,这种波叫声波 3 真空不能传声 4声音以波的形式向外传播。因为物体的振动,物体两侧的空气就形成了疏密相间的波动向远处传播,这就是声波 三:声速和回声 1声速的大小跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关。 2 声速与介质的种类有关。一般在固体中传播最快,其次是液体,在气体中传播最慢 声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s 1 分辨原声与回声的条件:

①回升到达人耳的时间比原声晚0.1s以上;②声源距离障碍物至少有17m 远 2 回声的作用: ①加强原声;②回声定位;③回声测距 3回声测距离:2s=vt 四:怎样听到声音 1 人耳的构造:外耳(耳廓,外耳道)中耳(鼓膜,听小骨)内耳(半规管,前庭,耳蜗) 2 听到声音的途径:物体振动→介质→鼓膜或头骨→听觉神经→产生听觉 3如果传导声音的鼓膜和听小骨发生损伤,就会使听力下降,叫做传导性耳聋,但还可以通过其它途径将振动传给听觉神经,人可以继续听到声音;如果耳蜗,听觉中枢或与听觉有关的神经受到损害,听力会降低,甚至是丧失,叫做神经性耳聋,一般不可治愈。 4听到声音的条件: ①听觉系统正常;②物体的振动频率达到人耳的听觉范围;③声音有足够的响度;④有传播的介质 五:骨传导和双耳效应 重点定义: 声音通过头骨,颌骨也能穿到听觉神经,引起听觉。科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导 要点: 骨传导的途径:物体振动→声波→头骨或颌骨→听觉神经 重点: 双耳效应产生的条件:

初中物理声学教案 一、教材内容分析 1.教材作用和地位: 在学生了耳的基本结构和功能后,学生了解了耳能够听见声音,但是声音是怎样产生的?为什么声音能引起耳膜的振动呢?教材围绕 这个问题安排了几个演示实验:发生的音叉放入水中,发声的音叉 轻轻触击悬挂的乒乓球,自己讲话时用手触摸自己的喉部等。对于 学生来说,物体发声的现象并不陌生,然而对于发声体的振动,为 此创设情景让学生对物体的发声现象进行仔细观察,总结概括出结论。本节为声学的重点内容,通过对实验的观察培养学生仔细观察 实验现象、分析总结概括能力。 2.教学重点与难点: 重点:通过对有关实验进行观察,让学生概括总结出有关的结论。 难点:真空不能传声的实验。 3.授课思路:以“声音的产生——声音的传播——声音的能量”为知识线索,通过实验的观察、分析及总结概括出结论。 二、教学目标分析: 知识目标:1、知道声音是由物体的振动而产生的;2.知道声音可以通过空气、液体和固体传播;3.初步了解声音在不同的介质中的传 播速度是不同的;4.初步了解声音的传播就是能量的传播。 能力目标:1.通过有关实验培养学生仔细观察实验现象的能力。2.通过对实验现象讨论培养学生的归纳总结和表达能力。 情感目标:培养学生科学探究的兴趣、态度和方法。 三、教学过程: 引入:由上课铃声、老师“上课”为题。

设问:你们为什么站起来?(声音,人耳可以听到声音是因为声音能够引起鼓膜的振动。) 过渡:物体为什么会发出声音呢? 新课教学: 提问:你能通过什么方式发出声音呢?(学生动手试一试) 活动1:2位同学合作,一个同学用两支笔把橡皮筋拉紧,另一位 同学用手拨动它.思考并回答下列问题: 1.你听到声音了吗?(听到) 2.橡皮筋在做怎样的运动?(振动) 3.声音是由什么产生的?(振动) 活动2:用2只手指轻轻地放在你的喉部,请同学们齐声朗读 “声音是由于物体的振动产生的”.仔细体会后回答问题: 1.你感觉到喉部在振动吗?(振动) 2.你知道是什么在振动?(声带) 思考:发声的物体与不发声物体有何区别?(有无振动) 进一步验证:音叉实验(注:观察什么现象) 用橡皮槌敲击音叉,音叉会发出声音。用手触摸正在发生的音叉,手有什么感觉?描述这个感觉。 用橡皮槌敲击音叉后,如果迅速把发声的音叉触及烧杯器皿中的水面,会有什么现象,说明什么?对观察到的现象进行分析和解释。 用胶带把乒乓球和线的一端粘在一起,线的另一端固定在铁架上,使乒乓球被悬挂起来。迅速将它与乒乓球轻轻接触,描述实验现象。怎样分析和解释观察到的现象呢?(对实验现象进行了放大,说明声 音产生是振动的结果)

习题1 1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ,质量为m ,求它的弹性系数。 解:由公式m m o M K f π 21= 得: m f K m 2)2(π= 1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着,绳子一端固定构成一单摆,如图所示,假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问: (1) 当这一质点被拉离平衡位置ξ时,它所受到的恢复平衡的力由何产生?并应怎样表示? (2) 当外力去掉后,质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动,它的振动频率应如何表示? (答:l g f π 21 0= ,g 为重力加速度) 图 习题1-2 解:(1)如右图所示,对m M 作受力分析:它受重力m M g ,方向竖直向下;受沿绳方向的拉力T ,这两 力的合力F 就是小球摆动时的恢复力,方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ,则sin l ξ θ= 受力分析可得:sin m m F M g M g l ξ θ== (2)外力去掉后(上述拉力去掉后),小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动,加速度的方向与位 移的方向相反。由牛顿定律可知:22d d m F M t ξ =- 则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d g t l ξξ+=

∴ 2 0g l ω= 即 01,2πg f l = 这就是小球产生的振动频率。 1-3 有一长为l 的细绳,以张力T 固定在两端,设在位置0x 处,挂着一质量m M ,如图所示,试问: (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时,它所受到的恢复平衡的 力由何产生?并应怎样表示? (2) 当外力去掉后,质量m M 在此恢复力作用下产生振动,它 的振动频率应如何表示? (3) 当质量置于哪一位置时,振动频率最低? 解:首先对m M 进行受力分析,见右图, 0)(2 2 02 2 00=+-+--=ε ε x x T x l x l T F x (0x ??ε ,2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。) 2 2 2 2 0)(ε ε ε ε +++-=x T x l T F y x T x l T ε ε +-≈ ε) (00x l x Tl -= 可见质量m M 受力可等效为一个质点振动系统,质量m M M =,弹性系数) (00x l x Tl k -= 。 (1)恢复平衡的力由两根绳子拉力的合力产生,大小为ε) (00x l x Tl F -= ,方向为竖直向下。 (2)振动频率为m M x l x Tl M K )(00-== ω。 (3)对ω分析可得,当2 0l x = 时,系统的振动频率最低。 1-4 设有一长为l 的细绳,它以张力T 固定在两端,如图所示。设在绳的0x 位置处悬有一质量为M 的重物。求该系统的固有频率。提示:当悬有M 时,绳子向下产生静位移0ξ以保持力的平衡,并假定M 离平衡位置0ξ的振动ξ位移很小,满足0ξξ<<条件。 图 习题1-3

音乐声学基础知识 音乐是一种艺术形式,一切艺术都包括两个方面,一是艺术表现,一是艺术感知,音乐这种艺术也概莫能外,它通过乐器(包括人的歌喉)所发出的声音来表现,依靠人耳之听觉来欣赏。这声音的产生和听觉的感知之间有什么关系呢?这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。 1、声音的产生与主客观参量的对应关系 关于声音的产生,国外有一个古老的命题:森林里倒了一棵大树,但没有人听见,这算不算有声音?这个命题首先点出了声音产生的两个必要条件,即声源和接收系统。所谓声源,就是能发出声响的本源。以音乐为例,一件正在演奏着的乐器就是声源,而观众的听觉器官就是接收系统。从哲学的角度讲,声源属于客观世界,而接收系统则属于主观世界,声音的产生正是主观世界对客观世界的反映。 但如果只有声源和接收系统,是否就能接到声音呢,并不是这样。如果没有传播媒介,人耳仍不能听到声音。一般来讲,物体都是在有空气的空间里振动,那么空气也就随之产生相应的振动,产生声波。正是声波刺激了人们的耳膜,并通过一系列机械和生物电的传导,最终使我们产生了声音的感觉。如果物体在真空中振动,由于没有传播媒介,就不会产生声波,人耳也就听不到声音。由此,我们可以说,任何声音的存在都离不开这三个基本条件:1)声源;2)媒介;3)接收器。 先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。 当我们弹一个琴键,通过钢琴机械传动装置,琴槌敲击琴弦,这时如果我们用手触弦,就会明显感到琴弦在振动。当我们拉一把二胡或小提琴时,也会感到琴弦的振动。振动是声源最基本的特征,也可以说是一切声音产生的基本条件。但如果没有我们手对琴键施加压力,使琴槌敲击琴弦,也不会产生振动。实际上,一个声源得以存在,还依赖于两个基本条件:其一是能够激励物体振动的装置(称激励器);其二是能够使装置运动起来的能量;演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。例如,当我们敲锣打鼓时,锣槌或鼓槌便是激励器,能量则由我们的身体来提供。一架能自动演奏的电子乐器,也同样少不了这两个条件:电子振荡器就是激励器,能量则由电源来提供。 人们常用“频率”(frequecy,振动次数/1秒)来描述一个声源振动的速度。频率的单位叫“赫兹”(Hz),是以德国物理学家赫兹(H.R.Hertz)的名字命名。频率低(即振动速度慢)时,声音听起来低,反之则高。人耳对振动频率的感受有一定限度,实验证明:常人可感受的频率范围在20—20,000Hz左右,个别人可以稍微超出这个范围。音乐最常用的频率范围则在27.5Hz—4186Hz(即一架普通钢琴的音域)之间。超出此范围的乐音,其音高已不能被人耳清晰判别,因而很少用到。语言声的频率范围比音乐还要窄,一般在100Hz—8,000Hz范围内。 声音的强度与物体的振动幅度有关:“幅度越大,声音越强,反之则弱。”声学中用“分贝”(dB)作为计量声音强度的单位。通过实验,人们把普通人耳则能听到的声音强度定为1分贝。音乐上实际应用的音量大约在25分贝(小提琴弱奏)—100分贝(管弦乐队的强奏)之间。音乐声学中称声音强度的变化范围为“动态范围”,动态范围大与小,常常是衡量一件乐器的质量或乐队演奏水平的标志:高质量乐器或高水平乐队能奏出动态范围较大的音乐音响,让人们听起来痛快淋漓,较差的乐器或

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