第一章 声现象
第一节 声音的产生和传播
1. 声源:振动的发声物体。
2. 声音的产生:声是由物体的振动产生的。一切正在发生的物体都在振动。振动停止,发声也停止。
鞭炮爆炸、气球爆炸、雷声、笛子声等声音是由空气振动产生的。
3. 声音的传播:声以波的形式传播着。
声的传播需要介质,真空不能传声。多数情况下,声音的传播速度v气<v液<v固。
4. 声速:声传播的快慢用声速描述,它的大小等于声在每秒内传播的距离。
影响声速的因素:介质的种类、介质的温度。
15℃时空气中的声速是340m/s。
第二节 我们怎样听到声音
1. 听觉的传播途径:发声体振动→(通过空气等介质传播)→鼓膜振动→(通过听小骨等组织传播)→听觉神经传递信号→大脑产生听觉。
2. 骨传导的传播途径:发声体振动→(头骨、颌骨)→鼓膜振动→(听觉神经)→大脑
骨传导的原理:固体可以传声。
演员进行《千手观音》的排练、贝多芬听钢琴声、使用助听器听声音都利用了骨传导。
3. 耳聋包括传导性耳聋和神经性耳聋。传导性耳聋者可以利用助听器听声音,而神经性耳聋者很难再听到声音。
4. 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、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应。
人们通过双耳效应,可以较为准确地判断声音传来的方位;但声源在我们正前方、正上方、正后方时我们并不能准确判断,因为声源到两只耳朵的距离几乎相同,双耳效应不明显。
双耳效应的应用:立体声。
第三节 声音的特性
1. 声音的三个特性:音调、响度、音色。
2. 音调:声音的高低叫音调。
频率:物体在1s内振动的次数叫频率。频率的符号为f,单位为hz。
1hz的物理意义:物体在1s内振动1次。
决定音调高低的因素:频率。物体的振动频率越高,发出的音调越高。
大多数人能够听到的频率范围从20hz到XX0hz。
超声波是高于XX0hz的声音;次声波是低于20hz的声音。这两种声人都听不到。
蝙蝠、海豚能发出超声波。海豚、猫、狗能听到超声波,狗还能听到次声波。
演示实验:探究影响音调高低的因素。
【设计实验】将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
【现象】在使用同种材料的情况下,伸出桌边越短,音调越高;伸出桌面越长,音调越高。
【结论】物体振动的频率决定着音调的高低。物体振动频率越高,发出的音调越高。
【注意】① 使钢尺两次的振动幅度大致相同。
② 不要听桌面被拍打的声音。实验的研究对象是钢尺,听桌面声音是错误的。
乐器调弦,改变的是音调。分辨碗的好坏时(敲击),主要分辨音调,其次分辨音色。
见书上图1.3-8的水瓶琴,
对瓶口吹气时,声音是由瓶内的空气柱振动产生的。空气柱越长(水越少),音调越低。
敲击瓶体时,声音是由瓶体振动产生的。空气柱越短(水越多),音调越低。