到“物理”之國去旅遊-聲音(2)

聲音是由振動產生的,比如說你用筷子敲盤子的聲音連綿不斷,但用手按住盤子時,聲音即刻停止,且手指碰到盤子時還有點發麻。當然,關於聲音的有趣知識很多,我只舉例常見的兩個。

一、音色與共鳴。

1、音色

我喜歡看《中國好聲音》,但對音樂原理的瞭解,其實就是小白。比如什麼是音色?

到“物理”之國去旅遊-聲音(2)

上圖所示的三種樂器,不僅組成它們的材料和結構不同,它們的發聲方式也不同。

例如,音叉是通過小錘敲擊的方式,使音叉振動而發出聲音的;單簧管是通過吹氣的方式,使管內氣流振動而發出聲音的;小提琴是通過琴弓與琴絃之間摩擦的方式,使琴絃振動而發出聲音的。

音色就是由發聲體的材料、結構及發聲方式等因素決定的聲音的感覺特性

聲音的主要屬性還有音調與響度, 頻率決定聲調(音調)的高低,振幅決定能量(響度)的大小 。

2、共鳴

共鳴其實是共振在聲學中的一種表現共振,指對振動物體施加外力作用的頻率與振動物體的頻率一致時,振動物體的能量會增強,振幅會增大的現象。比如小時候推小玩伴盪鞦韆。

歌唱家們都善於應用人體內的共鳴器官胸腔、腹腔、口腔和鼻腔。當聲帶振動引起的氣流通過這些腔體,激起共鳴的效果時,那麼,這種共鳴就能起到強化和美化聲音的作用。

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許多樂器都設置有能產生共振的共鳴箱,如上圖。

二、超聲與次聲

人們把人類聽不到的頻率在20赫茲以下的聲音稱作次聲,而把人類聽不到的頻率在20000赫茲以上的聲音稱作超聲。

但是,大自然非常奇妙,它造化的某些物種卻能聽到人類聽不到的聲音。

例如,大象就能聽到頻率在20赫茲以下的次聲,2004年東南亞地區發生特大海嘯,導致數以萬計的人葬身大海。但大象在此時聽到海嘯這種次聲,於是,便驚恐地驅趕一些遊人向高處奔跑,進而使這些遊人免遭這次特大海嘯的劫難。又例如,蝙蝠沒有視覺,但大自然卻為它造化了一種既能發射,又能接收頻率20000赫茲以上聲音的超聲器官。因此,即使在漆黑的夜間,甚至是複雜的環境中,也能憑藉大自然為它造化的器官,掃除前進中的各種障礙翩翩起舞,自由飛翔。

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