物理 - 聲學（第二部分）

引言

• 聲音是一種能量形式，當我們聽到它時，它會在我們的耳朵裡產生一種感覺。

• 聲音可以透過多種方式產生，例如，彈撥、刮擦、摩擦、吹奏或搖晃不同的物體。

• 人聲的產生是由於聲帶的振動。

• 聲波通常以介質中粒子的運動/振動為特徵，因此被稱為機械波。

• 聲波在其位置上前後振盪；因此，它們被稱為縱波。

聲音的傳播

• 聲音傳播的物質或物體稱為介質。

• 聲音透過介質從產生點傳播到聽者；聲音介質可以是固體、液體或氣體。

• 然而，聲音不能在真空中傳播。

• 介質的粒子（氣體、液體或固體）不會從振動物體一直傳播到耳朵，而是當物體振動時，它會使周圍介質的粒子振動，以此類推。

• 換句話說，介質的粒子不會向前傳播/移動，而是擾動透過一個振動粒子傳播到另一個振動粒子。

• 當振動粒子向前移動時，它們會推動並壓縮其前面的空氣，併產生一個高壓區域，稱為壓縮（見下圖）。

• 此外，當振動粒子向後移動時，它會產生一個低壓區域，稱為稀疏（R）（見上圖）。

• 隨著粒子快速地前後移動，空氣中會產生一系列的壓縮（高壓區）和稀疏（低壓區）；同樣，聲波透過介質傳播。

• 如上圖所示，曲線的下部（谷）稱為波谷，上部（峰）稱為波峰。

• 兩個連續壓縮或兩個連續稀疏之間的距離稱為波長。

• 波長通常用希臘字母λ表示，其SI單位為米（m）。

• 每單位時間內計數的壓縮或稀疏次數稱為聲波的頻率。

• 聲波的頻率通常用ν（希臘字母，nu）表示。

• 聲波頻率的SI單位為赫茲（Hz）。

• 我們感知/聽到的頻率的感覺通常稱為聲音的音調。

• 聲源振動越快，頻率越高，音調越高（見下圖）。

• 同樣，高音調的聲音每單位時間內有更多壓縮和稀疏透過固定點。

• 聲源振動越慢，頻率越低，音調越低（見下圖）。

• 同樣，低音調的聲音每單位時間內有更少的壓縮和稀疏透過固定點。

• 給定介質中在平均值兩側任一側的最大擾動量稱為聲波的振幅。

• 振幅通常用字母A表示。

• 聲音的柔和或響亮在根本上是由其振幅決定的。

• 單一頻率的聲音稱為音調。

• 由幾種和諧頻率混合產生的聲音稱為音符。

• 音符聽起來很悅耳。