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声波能的基本原理与客观规律特性
新闻来源：点击数：4561 更新时间：2013-05-07 10:52:29 收藏此页

声音与声波和光电一样，是一种能量的形式。简单地说，声音是由不同物体振动产生的波。当我们说话的时候，喉头的声带就振动。在音乐里，你可以通过许多方法产生音波振动。例如，可以弹拨古琴与吉他的弦，向唢呐口或小号里吹气，用二胡弓在弦上或琴弓在小提琴弦上左右拉等等。声音有两个主要成分：频率（frequency）和音高（loudness），也称为力度（strength）。频率与音高直接与物体振动的快慢有关，其衡量单位为赫兹（Hz，Hertz），表明一秒钟以内振动多少次。例如你把钢琴中的中音C上部的A键按下时，钢琴的琴锤击打若干个琴弦，每一个琴弦的振动频率为每秒钟440次，也就是说，你按下A键所发出的音调为440HZ。低频声音，例如大号（tuba）和低音吉他（bass guitar）每秒振动的次数少，因为它们的频率低，所以声音听起来比较低沉。但要注意的是，频率与音高并不完全是同一个东西。频率是一个确实的物理参数，而音高仅仅是一个音乐参数。在有些情况下，同一个音高可以有几个不同的频率。声音响度或力度用dB（分贝）衡量。d是deci的缩写，表示十分之一；B是纪念电话发明人亚历山大·贝尔（AlexanderGraham Bell）姓氏的缩写。 dB尺是对数型或指数型的，也就是说，每增加2dB，对应其振幅或响度提高10倍，所以击打一个响度为60dB的响弦小鼓时，其力度比40dB要高10倍，一个响度为80dB的绕拔比40dB的声音要高100倍。几乎所有的声音都产生基本的音调（fundamental）。一个基本的音调准确地按一个特定的频率或音调振动。如果你击打一个调音又（tuning fork），并将其放在耳边，你就会听到一个清楚和纯净的音调。每一种乐器发出的声音听起来不一样的原因，是每种乐器有加在基本音调上的不同附加成分。这些附加成分谐波串（harmonic series）决定声音的复杂程度。例如，中国的民族乐器琵琶与西方乐器吉他，民乐扬琴与西乐班卓琴（banjo），或单簧管（clarinet）与洞萧的声音不同，就是因为谐波串不同。一个声音的能量大部分集中在基本频率上，其余能量散布在大小不同的其他谐波串上。如果你想一想池塘里水波的情况，就可以比较容易理解谐波串与基本成分之间是如何相互作用的。若将一块石头投到池塘的中央，水波就以圆圈的方式从中心向外传播。然而如果你把一块大的石头和几块小的石头同时投到池塘里，产生的水波就不再是均匀的了。当你把一个基本的音调与一个或若干个谐波音调混合在一起时，也会有类似情况：合成后的音调不再是一个纯净的音调，基本音乐与谐波音调合在一起引起了声音的变化。在这种情况下，有好几个因素决定起作用的谐波音调的数目。这些因素中包括产生音波的方法和乐器谐振的数量。
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