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物理聲的分類有哪些

發布時間:2023-01-11 04:53:41

Ⅰ 我想問一下音的四種物理屬性是什麼

1、音高——和頻率呈正比,頻率越高,音越高。音強——和振幅有關。一般來說,氣流越強,聲音越響。音長——和時間有關。音質——多方面因素決定,包括發音體的質料,發音體發音時的方法以及發音體共鳴腔的形狀等。
2、(一)響度:人主觀上感覺聲音的大小(俗稱音量),由「振幅」和人離聲源的距離決定,振幅越大響度越大,人和聲源的距離越小,響度越大。(單位:分貝dB)
3、(二)音調:聲音的高低(高音、低音),由「頻率決定,頻率越高音調越高(頻率單位Hz(hertz),赫茲[/url,人耳聽覺范圍20~20000Hz。20Hz以下稱為次聲波,20000Hz以上稱為超聲波)例如,低音端的聲音或更高的聲音,如細弦聲。
4、(三)音色:又稱音品,波形決定了聲音的音色。
5、(四)樂音:有規則的讓人愉悅的聲音。噪音:從物理學的角度看,由發聲體作無規則振動時發出的聲音;從環境保護角度看,凡是干擾人們正常工作、學習和休息的聲音,以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。
6、(五)音調,響度,音色是樂音的三個主要特徵,人們就是根據他們來區分聲音。
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Ⅱ 物理聲現象知識點

物理聲現象知識點1

一、聲音的產生:

1、聲音是由物體的振動產生的;(人靠聲帶振動發聲、蜜蜂靠翅膀下的小黑點振動發聲,風聲是空氣振動發聲,管制樂器考裡面的空氣柱振動發聲,弦樂器靠弦振動發聲,鼓靠鼓面振動發聲,鍾考鍾振動發聲,等等);不是所有物體振動發出的聲音都能被人耳聽到。

2、振動停止,發生停止;但聲音並沒立即消失(因為原來發出的聲音仍在繼續傳播);

3、發聲體可以是固體、液體和氣體;

二、聲音的傳播

1、聲音的傳播需要介質;固體、液體和氣體都可以傳播聲音;一般情況下,聲音在固體中傳得最快,氣體中最慢(軟木除外);

2、真空不能傳聲,月球上(太空中)的宇航員只能通過無線電話交談;

3、聲音以波(聲波)的形式傳播;

4、聲速:物體在每秒內傳播的距離叫聲速,單位是m/s;聲速的計算公式是v= ;聲音在空氣中的速度為340m/s;

三、回聲:

聲音在傳播過程中,遇到障礙物被反射回來,再傳入人的耳朵里,人耳聽到反射回來的聲音叫回聲(如:高山的回聲,夏天雷聲轟鳴不絕,北京的天壇的迴音壁)

1、聽見回聲的條件:原聲與回聲之間的時間間隔在0.1s以上(教師里聽不見老師說話的回聲,狹小房間聲音變大是因為原聲與回聲重合);

2、回聲的利用:測量距離(車到山,海深,冰川到船的距離);

四、聲音的特性包括:音調、響度、音色;

1、音調:聲音的高低叫音調,頻率越高,音調越高(頻率:物體在每秒內振動的次數,表示物體振動的快慢,單位是赫茲,振動物體越大音調越低;)

2、響度:聲音的強弱叫響度;物體振幅越大,響度]越強;聽者距發聲者越遠響度越弱;

3、音色:不同的物體的音調、響度盡管都可能相同,但音色卻一定不同;(辨別是什麼物體法的聲靠音色)

注意:音調、響度、音色三者互不影響,彼此獨立;

六、超聲波和次聲波

1、人耳感受到聲音的頻率有一個范圍:20Hz~20000Hz,高於20000Hz叫超聲波;低於20Hz叫次聲波;

2、動物的聽覺范圍和人不同,大象靠次聲波交流,地震、火山爆發、台風、海嘯都要產生次聲波;

七、雜訊的'危害和控制

1、雜訊:(!)從物理角度上講物體做無規則振動時發出的聲音叫雜訊;(2)從環保的角度上講,凡是妨礙人們正常學習、工作、休息的聲音以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音都是雜訊;

2、樂音:從物理角度上講,物體做有規則振動發出的聲音;

3、常見雜訊飛機的轟鳴聲、汽車的鳴笛聲、鞭炮聲、金屬之間的摩擦聲;

4、雜訊的等級:表示聲音強弱的單位是分貝。符號dB,超過90dB會損害健康;0dB指人耳剛好能聽見的聲音;

5、控制雜訊:(1)在聲源處較弱(安消聲器);(2)在傳播過程中減弱(植樹。隔音牆)(3)在人耳處減弱(戴耳塞)

八、聲音的利用

1、超聲波的能量大、頻率高用來打結石、清洗鍾表等精密儀器;超聲波基本沿直線傳播用來回聲定位(蝙蝠辨向)製作(聲納系統)

2、傳遞信息(醫生查病時的「聞」,打B超,敲鐵軌聽聲音等等)

3、聲音可以傳遞能量(飛機場幫邊的玻璃被震碎,雪山中不能高聲說話,一音叉振動,未接觸的音叉振動發生)

初二上冊物理聲現象的知識點

1、聲音的發生

一切正在發聲的物體都在振動,振動停止,發聲也就停止。

聲音是由物體的振動產生的,但並不是所有振動發出的聲音都能被人耳聽到。

2、聲間的傳播

聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲。

(1)聲音要靠一切氣體,液體、固體作媒介傳播出去,這些作為傳播媒介的物質稱為介質、登上月球的宇航員即使面對面交談,也需要靠無線電,那就是因為月球上沒有空氣,真空不能傳聲。

(2)聲音在不同介質中傳播速度不同,一般來說,固體>液體>空氣

聲音在空氣中傳播速度大約是340 m/s

3、回聲

聲音在傳播過程中,遇到障礙物被反射回來人再次聽到的聲音叫回聲。

區別回聲與原聲的條件:回聲到達人的耳朵比原聲晚0.1秒以上、因此聲音必須被距離超過17m的障礙物反射回來,人才能聽見回聲。

低於0、1秒時,則反射回來的聲間只能使原聲加強。

利用回聲可測海深或發聲體距障礙物有多遠。

4、樂音

物體做規則振動時發出的聲音叫樂音。

樂音的三要素:音調、響度、音色

聲音的高低叫音調,它是由發聲體振動頻率決定的,頻率越大,音調越高。

聲音的大小叫響度,響度跟發聲體振動的振幅大小有關,還跟聲源到人耳的距離遠近有關。

不同發聲體所發出的聲音的品質叫音色、用來分辨各種不同的聲音。

5、雜訊及來源

從物理角度看,雜訊是指發聲體做無規則振動時發出的聲音、從環保角度看,凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音,都屬於雜訊。

6、聲間等級的劃分

人們用分貝來劃分聲音的等級,30dB—40dB是較理想的安靜環境,超過50dB就會影響睡眠,70dB以上會干擾談話,影響工作效率,長期生活在90dB以上的雜訊環境中,會影響聽力。

7、雜訊減弱的途徑

可以在聲源處(消聲)、傳播過程中(吸聲)和人耳處(隔聲)減弱。

物理學習方法

專心聽講

上課要認真聽講,不走神。不要自以為是,要虛心向老師學習,向同學學習。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現這種情況可以當成是復習、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不同看法下課後再找老師討論,不能自搞一套,否則就等於是完全自學了。入門以後,有了一定的基礎,則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學得越多,自己的東西越多。

整理好學習資料

學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今後閱讀,作記號可以節省不少時間。

獨立做題

要獨立地,保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。

機械能知識點

1、機械能是動能與勢能的總和,這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。

2、決定動能的是質量與速度;決定重力勢能的是質量和高度;決定彈性勢能的是勁度系數與形變數。

3、動能:物體由於運動而具有的能量,稱為物體的動能。

4、勢能和動能的關系:動能增加量等於重力勢能減少量。

Ⅲ 聲音分為幾種

綜述

歌手所扮演的角色依照他們各自不同的音域(tessitura)、敏捷度、力量和音色(timbre)來分類。男性歌手由音域低至高分為:男低音、男中低音、男中音、男高音、假聲男高音(sopranist/countertenor)。

女性歌手由音域低至高分為:女低音、次女高音以及女高音。女高音也可細分為花腔女高音和抒情女高音等不同種類。

聲音(sound)是由物體振動產生的聲波。是通過介質(空氣或固體、液體)傳播並能被人或動物聽覺器官所感知的波動現象。最初發出振動(震動)的物體叫聲源。聲音以波的形式振動(震動)傳播。聲音是聲波通過任何介質傳播形成的運動。

聲音是一種波。可以被人耳識別的聲(頻率在20 Hz~20000 Hz之間),我們稱之為聲音。

物理中聲音是由物體振動發生的,正在發聲的物體叫做聲源。物體在一秒鍾之內振動的次數叫做頻率,單位是赫茲,字母Hz。人的耳朵可以聽到20~20000Hz的聲音,最敏感是200~800Hz之間的聲音。

聲音在不同介質中傳播速度一般是固體>液體>氣體(例外如:軟木 500m/s,小於煤油(25℃)、蒸餾水(25℃)等),聲的傳播速度與介質的種類和介質的溫度有關。

Ⅳ 初中物理:聲包括(),而聲音指人耳能感覺到的那部分聲。

聲音是由物體振動產生,正在發聲的物體叫聲源。
音調,響度和音色是樂音的三個特徵。
音調由聲源的振動頻率決定。
響度是與生源震動的幅度相關的,振幅越大,響度就越大;振幅越小,響度就越小。
不同的樂器,由於材料和形狀不同,就會構成自己他有的聲音特色,叫做音色,也叫音品。

Ⅳ 初中物理學聲現象

聲音是由物體振動產生的;
聲音的傳播需要介質;
聲音的三個特徵:音調(由物體振動的頻率決定)、響度(由發聲體的振幅決定,但和距離也有關系)、音色(由發聲體本身決定);
聲音能傳遞信息和能量;
分類:可聽聲、超聲(大於20000Hz)、次聲(小於於20Hz);
減弱雜訊的途徑:在生源處減弱、在傳播過程中減弱、在人耳處減弱。

Ⅵ 物理聲現象知識點總結

物理聲現象知識點總結

聲現象是物理的一個必考點,而且相對而言比較簡單,是拿分的關鍵。下面物理聲現象知識點總結是我想跟大家分享的,歡迎大家瀏覽。

1、聲音是由物體振動產生的。

聲音產生的條件:一是要有發聲體;二是發聲體要振動。

2、振動的物體叫聲源。

3、一切正在發聲的物體都在振動,振動停止,發聲也停止,但聲音不一定停止。

4、氣體,液體,固體都可以因振動而發出聲音。

如「風聲」「雨聲」「讀書聲」「聲聲入耳」中的」風聲」,「雨聲」,「讀書聲」就分別是由氣體,液體,固體的振動而發出的聲音。

5、聲音的傳播需要介質。固體液體氣體都是介質,真空不能傳聲。

如月球上的宇航員只能通過無線電波交談。聲音以聲波的形式向四周傳播。

6、聲速:即聲在每秒內傳播的距離。聲音傳播的速度與介質的種類和氣溫有關。

聲音在固體中傳播的速度最快,液體中次之,氣體中最慢。聲音在15℃的空氣中傳播速度是3x108m/s。

7、回聲:聲音在傳播中,當遇到障礙物時被反射回來,再傳入人耳形成回聲。

只有當回聲到達人耳比原聲晚0、1秒以上,或障礙物離人至少17米人耳才能把它和原聲區分開,否則將和原聲混在一起,回聲起到加強原聲的作用。

8、注意:不要認為只要物體振動就一定能發出人耳可以聽到的聲音。

9、不要認為只要聽到兩次聲音就一定是回聲,聽不到兩次就一定沒有回聲。

10、人聽到聲音的過程:外界傳來的聲音引起鼓膜振動,這種振動經過聽小骨及其它組織傳給聽覺神經,聽覺神經把信號傳給大腦,這樣人就聽到了聲音。

11、聲音傳播的兩種途徑:①空氣傳導;②骨傳導。

12、人耳聽到聲音兩種途徑:①聲波-耳廓-外耳道-鼓膜-聽小骨-聽覺神經-大腦;②聲波-聽小骨-聽覺神經-大腦。

13、人耳聽到聲音必須具備的條件:

首先發聲體振動,且是每秒振動20-20000次;其次一定要有傳播聲音的介質;再次要有良好的接受聲音的器官(人耳)。

14、雙耳效應:

聲源到兩只耳朵的距離一般不同,聲音到兩只耳朵的時刻,及其它特徵也就不同,從而能判斷聲源的位置的現象。

應用:正是由於雙耳效應,我們聽到的聲音都是立體聲。

注意:不要認為人失去聽覺就不能感知聲音

15、概念:聲音的高低叫音調。

16、決定音調因素:發聲體的振動頻率決定。頻率越高,音調越高。

17、頻率:發聲體在1秒內振動的次數,單位:赫茲,符號:Hz

人耳的聽覺范圍:20-20000Hz。低於20Hz的聲音叫次聲波,高於20000Hz叫超聲波。(波形緊密的頻率高)

18、概念:聲音的強弱(大小)叫響度。

19、決定響度因素:發聲體的振幅決定。振幅越高,響度越大。響度還與人耳距發聲體的遠近有關,距發聲體越遠,響度越小。

20、增大響度的辦法:一是減小聲音的分散;二是減小人耳到聲源的距離。

21、音色概念:聲音的品質。

22、決定音色因素:發聲體本身注意:不要認為音調高,響度一定大。

23、雜訊的概念:①發聲體做無規則振動時發出的聲音。

②凡是影響人們正常學習、工作和休息的聲音,以及對人們要聽的聲音起干擾的聲音,都屬於雜訊。

24、雜訊的等級和危害

(1)、人們以分貝(dB)為單位來表示聲音的強弱。

(2)、聽覺下限為0dB,為了保護聽力聲音不可超過90dB;為了保證工作和學習聲音不可超過70dB;

為了保證息和睡眠聲音不可超過50dB。

25、雜訊的控制:

(1)、控制雜訊產生;(2)、阻斷雜訊的傳播;(3)、在人耳處減弱。

注意:不要認為優美的音樂一定不是雜訊;不要認為0dB的聲音就是沒有聲音,沒有物體振動。

26、利用聲傳遞信息:如B超、聲納。

27、利用聲傳遞能量:如:超聲波清洗精密儀器;利用超聲波擊碎物質;超聲波除塵、洗牙。

簡答

1、打雷時聽到的連續不斷的雷聲是連續打雷形成的嗎?為什麼?

答:不是,打雷時聽到的連續不斷的雷聲是由於聲音被山峰、雲層多次反射,形成回聲的結果。

2、2002年暑假期間,北京大學五名學生到珠穆朗瑪峰登山發生雪崩事件,造成重大事故,請你分析:雪地登山,為何不宜高聲喊叫?

答:登山或探險的人進入雪山或溶洞之中,一般都禁止高聲喊叫,這是因為山上雪堆及洞中岩石支撐可能十分脆弱,高聲大叫引起空氣振動,傳到雪堆或岩石上會引起它們振動起來,這樣可能引起雪崩或溶洞塌陷,從而危及人們生命和財產安全,因此,進入這類地區千萬不要隨意大呼小叫。

3、請你想像一下,如果「聲音的速度為0.1m/s」,我們的世界會有什麼變化?請寫出4個有關的合理場景。

答:(1)兩個人對面說話,要隔一段時間才能聽到;(2)閃電過後要好長時間才能聽到雷聲;

(3)發令槍響後好長一段時間運動員才能起跑;(4)放禮花時,看到禮花後,很長時間才能聽到禮炮聲。

4、隨便叫一位同學蒙住眼睛坐在教室中間不動,然後,你站在該同學的正前方或正後方,用兩手擊掌發聲,請問該同學能否准確判斷出擊掌的地方?為什麼?

答:不能正確判斷擊掌的地方,因為人是靠「雙耳效應」來判斷聲源方向的,而當你站在該同學的正前方或正後方擊掌時,聲源到兩個耳朵的距離相同,兩只耳朵感覺的時間就沒有先後之分,不會產生雙耳效應,所以不能准確判斷聲音傳來的方位。

5、音樂家貝多芬耳聾後,就是用牙咬住木棒的一端,而另一端頂在鋼琴上來聽自己演奏的琴聲,從而繼續進行創作的,請解釋其原因。

答:聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經,引起聽覺,貝多芬就是利用這種方式即骨傳導來進行創作的。

6、假如你是一名舞台音響師,你怎樣使台下的觀眾聽到更好的立體聲音?

答:在聲源的四周多放幾只話筒,在聽眾的四周對應地多放幾只揚聲器(音箱),這樣觀眾就能聽到更好的立體聲。

7、把手錶用牙齒咬起來,兩只手掩緊耳朵,你會聽到嘀嗒聲加強了許多倍,這說明了什麼?

答:骨頭能夠傳導聲音,而且傳聲效果很好。

8、許多內部聽覺還完整的聾子,也都能夠依著音樂的拍子跳舞,你知道這是為什麼嗎?

答:這是因為音樂的聲音經過地板和他的骨骼傳導到耳膜使其振動產生聽覺的緣故。

9、將開水倒入一個空暖水瓶中,暖水瓶發出的聲音是怎麼產生的,這個聲音有什麼變化規律?

答:向暖水瓶內灌水時,引起水面上空氣柱的振動而發出聲音,隨著水面升高,上方空氣柱變短,空氣柱振動變快,這樣空氣柱發出的音調越來越高。空氣柱振動幅度變小,響度變小。

10、冬天,寒風吹到野外的電線上,發出嗚嗚的響聲,但夏天卻聽不到,為什麼?

答:因為冬天天氣冷,電線受冷收縮,振動頻率高,音調高;而夏天天氣熱,電線膨脹鬆弛,振動頻率低,音調低。

11、蜜蜂載著花蜜飛行的`時候,它的翅膀平均每秒振動300次,不載花蜜是平均每秒振動440次,有經驗的養蜂人能辨別蜜蜂是否採到了花蜜,這是根據什麼來辨別的?

答:根據聲音的音調不同來辨別的。蜜蜂載花蜜時翅膀振動的頻率小(300次/秒),音調低;不載花蜜時翅膀振動的頻率大(440次/秒),頻率大,音調高。

12、人們聽不到蝴蝶飛的聲音,卻可以聽到蚊子飛來飛去的嗡嗡聲,這是為什麼?

答:能引起人們的聽覺的聲音頻率范圍為20~20000Hz,蝴蝶翅膀振動的頻率小於10Hz,它低於人耳的聽覺范圍,所以人耳聽不到蝴蝶飛行的聲音;蚊子翅膀的振動頻率為500~600Hz,它在人耳的聽覺范圍內,人耳就能聽到蚊子飛行時發出的聲音。

13、有人說音樂是樂音,因此音樂聲不會成為雜訊,你認為這一觀點對嗎?

答:這種觀點是錯誤的,因為從環保角度看,凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音都是雜訊,對要聽的聲音起干擾作用的聲音也是雜訊,因此音樂聲可成為雜訊。

14、牆壁的傳聲性能比空氣好得多,但是把門窗關閉後,外面傳入室內的聲音卻明顯減弱,這是為什麼?

答:聲音在空氣中傳播時,遇到障礙物如牆壁、玻璃等,大部分會被反射回去,所以門窗關閉後,傳到寅的聲音將被減弱,這就是利用在傳播過程中減弱雜訊的一個途徑。

15、文明衛生城市為什麼要求植樹種草?

答:植樹種草不僅可以美化城市,更重要的是樹木和花草可以吸收、減弱雜訊,使得城市更顯得安靜,讓人們放鬆神經,享受自然。

16、假如你是一位城市建設的規劃者,你將採取怎樣的措施減弱雜訊給人們帶來的危害?

答:①植樹種草②設置隔音板③工廠、車間、娛樂場所等遠離居民區④在市區內禁止鳴笛

17、冬天原來嘈雜的馬路,降雪後顯得格外寂靜,其原因是什麼?

答:馬路上的嘈雜聲主要來自各種機動車輛發出的雜訊。降雪後,馬路上鋪上了一層厚厚的雪,這時馬路上的雪較松軟,變成了較好的吸聲材料,雜訊被雪吸收了,所以,雪後的馬路上顯得比平時寂靜多了。

18、一部科幻片中有這樣的場面:一艘飛船在太空中遇險,另一艘飛船前去營救的途中,突然聽到了遇險的飛船的巨大爆炸聲,然後看到了爆炸的火光。請你給導演指出這個場景中的兩處科學性的錯誤。

答:(1)在太空中聽見爆炸聲(真空中聽不見爆炸聲)(2)先聽到爆炸聲後看到爆炸的火光(光速大於聲速)

29、光、聲的傳播有哪些不同之處?

答:(1)光的傳播不需要媒介物,能在真空中傳播;聲的傳播需要媒介物,真空不能傳聲。

(2)一般說來,媒介物的密度越大,光速越小,而聲速卻越大

(3)光速比聲速大得多。

20、為何在屋子裡講話比在曠野里講話聽起來要響亮?

答:在屋子裡講話,回聲跟原聲混合在一起使原聲加強,所以聽起來要響亮些。

21、電影院放映廳的牆壁上都被裝修成坑坑窪窪的,俗稱「燕子泥」,其目的是什麼?

答:燕子泥是坑坑窪窪的,其作用是使射到牆上的聲音不再被反射到觀眾那裡,避免產生混響,也就是減弱回聲。

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Ⅶ 聲音的分類有哪些

聲音的種類

一,純音

現實世界中有各種各樣的聲音。從聽覺醫學角度來分類,我們常根據聲音的周期特性將其分為周期性聲音和非周期性聲音。周期性聲音包括純音和復合音,這是由於它們的波型都具有一定的重復性;而非周期性聲音則是由許多頻率、強度和相位不同的聲音無規律性地組合在一起形成。比如,日常生活的噪音就是一個例子,相比之下,非周期性聲音就不是那麼受人歡迎了。

純音是含單一頻率,同時聲壓隨時間按正弦函數規律變化的聲波。在自然界和日常生活中很少遇到純音,純音可由音叉產生,也可用電子振盪電路或音響合成器產生。

音叉(tuning fork)是呈「Y」形的鋼質或鋁合金發聲器,各種音叉可因其質量和叉臂長短、粗細不同而在振動時發出不同頻率的純音。在臨床耳科中應用廣泛而簡便的聽力檢查方法之一就是音叉試驗,這個試驗就是利用音叉發出的不同頻率的純音測試患者的聽力狀況。臨床聽力檢查多用C調倍頻程的一組音叉,即C=64Hz、c=128Hz、c1=256Hz、c2=512Hz、c3=1024Hz、c4=2048Hz、c5=4096Hz,其中以C1和C2最為常用。

二,復合音

在自然界和日常生活中很少遇到純音,絕大部分都是復合音。復合音是由頻率不同、振幅不同和相位不同的正弦波疊加形成的,它也是-種周期性的振動波。常用的科學波形分析方法是 Fourier分析法,純音和復音可以互相之間合成和分解。

在復合音波中頻率最低的成分(分音)稱基音。頻率與基音成整倍數的分音稱諧音(諧波),2倍或3倍基音的分音分別稱二次或三次諧音。復合波之振幅是由基音的振幅和各組諧音的振幅重疊而成。若振幅方向相同則可相加;若振幅方向相反則須要相減。

復合音是多個物理參數不同的正弦波規律性疊加形成的。任何復雜的周期性振動都可以分解為許多諧波,這稱為傅里葉定律。把復雜的振動分解成各種頻率成分的過程稱傅里葉分析,也稱頻譜分析。聲音通過頻譜分析儀後分解成許多振幅和頻率不同的信號,將這些振幅不同的成分按頻率順序排列所描繪的圖形稱頻譜圖。

三,噪音

噪音又稱雜訊,一般是指不恰當或者不舒服的聽覺刺激。噪音由許多頻率、強度和相位不同的聲音無規律性地組合在一起形成,其特點為非周期性的振動,它的音波波形不規則,聽起來感到刺耳。一般來說,凡是妨礙人們學習、工作和休息並使人產生不舒適感覺的聲音,都叫噪音,如流水聲、敲打聲、沙沙聲,機器轟鳴聲等。雜訊又分為白雜訊、粉紅雜訊和褐色雜訊等。它的測量單位是分貝。

白雜訊(white noise)是指一段聲音中的頻率分量的功率在整個可聽范圍(20Hz~20kHz)內都是均勻的。由於人耳對高頻敏感一些,這種聲音聽上去是很躁耳的沙沙聲。白雜訊具有連續的雜訊譜,包含有各種頻率成分的雜訊。它的功率譜密度與頻率無關。白雜訊廣泛用於環境聲學測量。

粉紅雜訊(pink noise)是自然界最常見的噪音,簡單說來,粉紅雜訊的頻率分量功率主要分布在中低頻段。粉紅雜訊在人耳中聽到的是平直的頻率響應--「非常悅耳的一種雜訊」,最常用於聲學測試。從波形角度看,粉紅雜訊是分形的,在一定的范圍內音頻數據具有相同或類似的能量。粉紅雜訊的電平從低頻向高頻不斷衰減,其幅度與頻率成反比(1/f)。其幅度每倍頻程(一個8度)下降3dB。利用粉紅噪音可以模擬出瀑布或者下雨的聲音。

Ⅷ 物理學的音分為幾類,舉例說明

聲學(物理學分支學科)

聲學是指研究聲波的產生、傳播、接收和效應的科學。聲學是物理學中最早深入研究的分支學科之一,隨著19 世紀無線電技術的發明和應用,聲波的產生、傳輸、接收和測量技術都有了飛躍發展,此聲學從古老的經典聲學進人了近代聲學的發展時期。近代聲學的滲透性極強,聲學與許多其他學科(如物理、化學、材料、生命、地學、環境等)、工程技術(如機械、建築、電子、通訊等)及藝術領域相交叉,在這些領域發揮了重要又獨特的作用,並進一步發展了相應的理論和技術,從而逐步形成為獨立的聲學分支,如物理聲學、非線性聲學、量子聲學、分子聲學、超聲學、光聲學、電聲學、建築聲學、環境聲學、語言聲學、生物聲學、水聲學、大氣聲學、地聲學、生理聲學、心理聲學、音樂聲學及聲化學等,所以聲學已不僅僅是一門科學,也是一門技術,同時又是一門藝術。

聲學發展歷史

聲音是人類最早研究的物理現象之一,聲學是物理學中歷史最悠久而當前仍在前沿的唯一分支學科。從上古起直到19世紀,都是把聲音理解為可聽聲的同義語。中國先秦時就說:「情發於

河南信陽出土的「帠佀」蟠螭文編鍾

聲,聲成文謂之音」,「音和乃成樂」。聲、音、樂三者不同,但都指可以聽到的現象。同時又說「凡響曰聲」,聲引起的感覺(聲覺)是響,但也稱為聲,與現代對聲的定義相同。西方也是如此,acoustics的詞源是希臘文akoustikos,意思是「聽覺」。世界上最早的聲學研究工作在音樂方面。

《呂氏春秋》記載,黃帝令伶倫取竹作律,增損長短成十二律;伏羲作琴,三分損益成十三音。三分損益法就是把管(笛、簫)加長三分之一或減短三分之一,聽起來都很和諧,這是最早的聲學定律。傳說希臘時代,畢達哥拉斯也提出了相似的自然律(但是用弦作基礎)。中國1957年河南信陽出土的「帠佀」蟠螭文編鍾是為紀念晉國於公元前525年與楚作戰而鑄的。其音階完全符合自然律,音色清純,可以用來演奏現代音樂,這是中國古代聲學成就的證明。在以後的2000多年中,對樂律的研究有不少進展。

明朝朱載堉於1584年提出的平均律,與當代西方樂器製造中使用的樂律完全相同,但比西方早提出300年。古代除了對聲傳播方式的認識外,對聲本質的認識與今天的完全相同。在東西方,都認為聲音是由物體運動產生的,在空氣中以某種方式傳到人耳,引起人的聽覺。這種認識現在看起來很簡單,但是從古代人們的知識水平來看,卻很了不起。例如,很長時期內古代人們對日常遇到的光和熱就沒有正確的認識,一直到牛頓的時代對光還有粒子說和波動說的爭執,而粒子說取得優勢。至於熱,「熱質」說的影響時間則更長,直到19世紀後期,F.恩格斯還對它進行過批判。

對聲學的系統研究是從17世紀初伽利略研究單擺周期和物體振動開始的。從那時起直到19世紀,幾乎所有傑出的物理學家和數學家都對研究物體振動和聲的產生原理作過貢獻。聲的傳播問題則更早就受到注意,幾乎2000年前中國和西方都有人把聲與水面波紋相類比。1635年就有人用遠地槍聲測聲速,假設閃光傳播不需時間。以後方法不斷改進,到1738年巴黎科學院用炮聲測量,測得結果摺合到0°C時,聲速為332m/s,與最准確的數值331.45m/s只差1.5‰,這在當時「聲學儀器」只有停表和人耳和情況下的確是了不起的成績。牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中根據推理:振動物體要推動鄰近媒質,後者又推動它的鄰近媒質,等等,經過復雜而難懂的推導求得聲速應等於大氣壓與密度之比的二次方根。L. 歐拉在1759年根據這個概念提出更清楚的分析方法,求得牛頓的結果。但是由此算出的聲速只有288m/s,與實驗值相差很大。J. L. R. 達朗伯於1747年首次導出弦的波動方程,並預言可用於聲波。直到1816年,P. S. M. 拉普拉斯指出只有在聲波傳播中空氣溫度不變時牛頓的推導才正確,而實際上在聲波傳播中空氣密度變化很快,不可能是等溫過程,而應該是絕熱過程,因此,聲速的二次方應是大氣壓乘以比熱容比(定壓比熱容與定容比熱容的比)γ 與密度之比。據此算出聲速的理論值與實驗值就完全一致了。

直到19世紀末,接收聲波的儀器只有人耳。人耳能聽到的最低聲強大約是10-6W/m2(聲壓20μPa),在1000Hz時,相應的空氣質點振動位移大約是10pm(=10-11m),只有空氣分子直徑的十分之一,可見人耳對聲的接收確實驚人。19世紀中就有不少人耳解剖的工作和對人耳功能的探討,但至今還未能形成完整的聽覺理論。對聲刺激通過聽覺器官、神經系統到達大腦皮層的過程有所了解,但這過程以後大腦皮層如何進行分析、處理、判斷還有待進一步研究。音調與頻率的關系明確後,對人耳聽覺的頻率范圍和靈敏度也都有不少的研究。發現著名的電路定律的G. S. 歐姆於1843年提出人耳可把復雜的聲音分解為諧波分量,並按分音大小判斷音品的理論。在歐姆聲學理論的啟發下,開展了聽覺的聲學研究(以後稱為生理聲學和心理聲學),並取得重要的成果,其中最有名的是H. von亥姆霍茲的《音的感知》。在關閉空間(如房間、教室、禮堂、劇院等)裡面聽語言、音樂,效果有的很好,有的很不好,這引起今天所謂建築聲學或室內音質的研究。但直到1900年W. C. 賽賓得到他的混響公式,才使建築聲學成為真正的科學。

19世紀及以前兩三百年的大量聲學研究成果的最後總結者是瑞利,他在1877年出版的兩卷《聲學原理》中集經典聲學的大成,開現代聲學的先河。至今,特別是在理論分析工作中,還常引用這兩卷巨著。他開始討論的電話理論,已發展為電聲學。在20世紀,由於電子學的發展,使用電聲換能器和電子儀器設備,可以產生接收和利用任何頻率、任何波形、幾乎任何強度的聲波,已使聲學研究的范圍遠非昔日可比。現代聲學中最初發展的分支就是建築聲學和電聲學以及相應的電聲測量。以後,隨著頻率范圍的擴展,又發展了超聲學和次聲學;由於手段的改善,進一步研究聽覺,發展了生理聲學和心理聲學;由於對語言和通信廣播的研究,發展了語言聲學。在第二次世界大戰中,開始把超聲廣泛地用到水下,使水聲學得到很大的發展。20世紀初以來,特別是20世紀50年代以來,全世界由於工業交通事業的巨大發展出現了雜訊環境污染問題,而促進了雜訊、雜訊控制、機械振動和沖擊研究的發展高速大功率機械應用日益廣泛。非線性聲學受到普遍重視。此外還有音樂聲學、生物聲學。這樣,逐漸形成了完整的現代聲學體系。

聲學學習方法

與光學相似,在不同的情況,依據其特點,運用不同的聲學方法。

聲學區別

聲學方法與光學方法的比較

聲學分析方法已成為物理學三個重要分析方法(聲學方法、光學方法、粒子轟擊方法)之一。聲學方法與光學方法(包括電磁波方法)相比有相似處,也有不同處。相似處是:聲波和光波都是波動,使用兩種方法時,都運用了波動過程所應服從的一般規律,包括量子概念(聲的量子稱為

在固體中有縱波,有橫波等

聲子)。

不同處是:

①光波是橫波,聲波在氣體中和液體中是縱波,而在固體中有縱波,有橫波,還有縱橫波、表面波等,情況更為復雜。

②聲波比光波的傳播速度小得多。(在氣體中約差百萬倍,在液體和固體中約差十萬倍)

③一般物體(固態或液態)和材料對光波吸收很大,但對聲波卻很小,聲波在不同媒質的界面上幾乎是完全反射。這些傳播性質有時造成結果上的極大差別,例如在普通實驗室內很容易驗證光波的平方反比定律(光的強度與到光源的距離平方成反比),雖然根據能量守恆定律聲波也應滿足平方反比定律,但在室內則無法測出。因為室內各表面對聲波來說都是很好的反射面,聲速又比較小,聲音發出後要反射很多次,在室內往返多次,經過很長時間(稱為混響時間,嚴格定義見建築聲學)才消失。任何點的聲強都是這些直達聲和反射聲互相干涉的結果,與距離的關系很復雜。這就是為什麼直到1900年賽賓提出混響理論以前,人們對很多聲學現象不能理解的原因。

聲學分支

可以歸納為如下幾個方面:

從頻率上看,最早被人認識的自然是人耳能聽到的「可聽聲」,即頻率在20Hz~20000Hz的聲波,它們涉及語言、音樂、房間音質、雜訊等,分別對應於語言聲學、音樂聲學、房間聲學以及雜訊控制;另外還涉及人的聽覺和生物發聲,對應有生理聲學、心理聲學和生物聲學;還有人耳聽不到的聲音,一是頻率高於可聽聲上限的,即頻率超過20000Hz的聲音,有「超聲學」,頻率超過500MHz的超聲稱為「特超聲」,當它的波長約為10-8m量級時,已可與分子的大小相比擬,因而對應的「特超聲學」也稱為「微波聲學」或「分子聲學」。超聲的頻率還可以高1014Hz。二是頻率低於可聽聲下限的,即是頻率低於20Hz的聲音,對應有「次聲學」,隨著次聲頻率的繼續下降,次聲波將從一般聲波變為「聲重力波」,這時必須考慮重力場的作用;頻率繼續下降以至變為「內重力波」,這時的波將完全由重力支配。次聲的頻率還可以低至10-4Hz。需要說明的是,從聲波的特性和作用來看,所謂20Hz和20000Hz並不是明確的分界線。例如頻率較高的可聽聲波,已具有超聲波的某些特性和作用,因此在超聲技術的研究領域內,也常包括高頻可聽聲波的特性和作用的研究。

各種不同頻率的聲波

從振幅上看,有振幅足夠小的一般聲學,也可稱為「線性(化)聲學」,有大振幅的「非線性聲學」。

從傳聲的媒質上看,有以空氣為媒質的「空氣聲學」;還有「大氣聲學」,它與空氣聲學不同的是,它主要研究大范圍內開闊大氣中的聲現象;有以海水和地殼為媒質的「水聲學」和「地聲學」;在物質第四態的等離子體中,同樣存在聲現象,為此,一門尚未成型的新分支「等離子體聲學」正應運而生。

從聲與其它運動形式的關系來看,還有「電聲學」等等。

聲學的分支雖然很多,但它們都是研究聲波的產生、傳播、接收和效應的,這是它們的共性。只不過是與不同的領域相結合,研究不同的頻率、不同的強度、不同的媒質,適用於不同的范圍,這就是它們的特殊性。

聲學交叉學科

聲學生命科學

語言通信

主要研究語言的分析、合成和機器識別問題。錄放聲設備和電子計算機的發展在這些工作中起了很大促進作用。已作到語言可以根據打字文稿按聲學規律合成聲音,有限詞

獲得良好的音質

匯的口語可以用機器自動識別,口語也可以轉化為電碼或由電碼再轉換為聲音(聲碼器)並保存原來口語的特性。現在語言通信的設備還比較復雜,系統的質量和局限還有待於改進。這種改進不僅是技術上的,更重要的是對語言的產生和感知的基本理解。這只有深入進行語言和聽覺的基礎研究才能得到解決,而不是近期所能完成的(見語言聲學)。

聽覺

聽覺過程涉及生理聲學和心理聲學。能定量地表示聲音在人耳產生的主觀量(音調和響度),並求得與物理量(頻率和強度)的函數關系,這是心理物理研究的重大成果。還建立了測聽技術和耳鼓聲阻抗測量技術,這是研究中耳和內耳病變的有效工具。在聽覺研究中,所用的設備很簡單,但所得結果卻驚人的豐富。1961年物理學家 G. von 貝凱西曾由於在聽覺方面的研究工作獲得諾貝爾醫學或生理學獎,這是物理學家在邊緣學科中的工作受到了承認的例子。主要由於對神經系統和大腦的確切活動和作用機理不明,還未形成完整的聽覺理論,但這方面已引起了很多聲學工作者的重視,從20世紀50年代以來已取得很大成績。通過大量的生理、心理物理實驗可得出若干結論,並提出一些設想:聲音到達人耳後,耳把它轉換為機械振動,經中耳放大後再到達內耳,使蝸管中的基底膜發生共振。感測單元是基底膜上的內外兩排毛細胞。外毛細胞基本是一排化學放大器,把振動傳到內毛細胞,激發其彎曲振動,振動達到某閾值以上時,與內毛細胞接觸的神經末梢就發出電脈沖,把信號通過神經系統送入大腦。與內毛細胞聯結的神經核主要對基底膜振動速度響應,而外毛細胞響應於基底膜的位移。神經信號為幾十毫伏的電脈沖,脈沖延續時間約幾十毫秒。信號就通過神經脈沖送入大腦,圖4是設想的流程圖,從大腦再把信號分配到大腦皮層的各個中心,進行儲存、分析、積分或拋棄。這是初步的理解,要建立起完整的聽覺理論,解釋所有聽覺現象,還需要做大量的工作,這涉及到對大腦功能的研究。

在語言和聽覺范圍內,基礎研究導致很多重要醫療設備的生產:整個裝到耳聽道內的助聽器;保護聽力的耳塞,為聲帶損傷病人用的人工喉,語言合成器,為全聾病人用的觸覺感知器和人工耳蝸等等。

速度

一般來說,固體傳播比水傳播的速度快,水傳播比空氣傳播的速度快。

醫療

聲學在醫療方面的應用包括超聲輔助診斷和超聲治療。

超聲輔助診斷,最常見的就是B型超聲成像,簡稱B超。通常這種超聲診斷應用於腹部非侵入成像。其他常見類型的超聲成像-輔助診斷是M超,即心動超聲。與X線和CT相比,超聲成像的優勢在於對人體沒有任何輻射傷害。聲波是一種機械波,在穿過體內組織的同時也有部分聲波反射,通過接受並且處理這些信息豐富的反射聲波,我們可以利用這些信息形成體內實時的灰階圖像。在軟組織成像中,效果比X光成像要好,但是由於骨頭對超聲有強烈的反射和吸收作用,因此經顱B超成像還處於起步階段,國外已有報道使用相控換能器進行B-超經顱成像。它的價錢便宜,成像速度快,准確性高,無副作用,都是至今超聲在腹部常規檢查中不可替代原因。臨床使用的超聲輔助診斷技術還包括利用多普勒效應查體內運動(包括胎兒運動及血管內血液的流速等),

超聲治療,利用超聲波是機械波的特性,利用機械波周期震盪的特點,有著不同的臨床應用。神經外科在腦的深部用聚焦的超聲波造成破壞,治療腦腫瘤、帕金森綜合症、腦血栓等,這樣的治療手段,不僅減少對腦部的損傷(可以進行非開顱手術治療),而且不影響大腦的其他部分的功能。普通外科中,利用聚焦超聲治療腹部肝臟腫瘤,婦科腫瘤,前列腺癌,膀胱癌,都有顯著的療效。牙科用超聲鑽鑽牙而絲毫不影響軟組織,可以大大減少病人的不適。

聲學在醫學中還有很多可以應用的方面,但發展都很不夠或根本未發展,特別是在治療方面,主要原因是不能確定適當的劑量。中國科學院聲學研究所牛鳳岐教授,天津醫科大學的菅喜岐教授,重慶醫科大學的王智彪教授,對聚焦超聲的理論、模擬和臨床應有有著深入的研究,劑量問題也是他們的研究重點之一。

聲學環境科學

當代重大環境問題之一是雜訊污染,社會上對環境污染的意見(包括控告)有一半是雜訊問題。除了長期在較強的雜訊(90dB以上)中工作要造成耳聾外,不太強的雜訊對人也會形成干擾。例如雜訊級到70dB,對面談話就有困難,50dB環境下睡眠、休息已受到嚴重影響。近年來,對聲源發聲機理的研究受到注意,也取得了不少成績。例如,撞擊聲、氣流聲、機械振動聲等的理論研究都取

利用回聲探測水下物體

得重要成果,根據雜訊發生的機理可求得控制雜訊的有效方法。

振動對人危害也很大,雖然影響的人數比雜訊少一些。常日手持鑿岩機的礦山工人受振動危害嚴重時可得到白指病,甚至手指會逐節掉下。全身振動則可達到感覺不適、工作效率降低及至肌體損傷的程度,也應加以保護。對振動的保護一般採取質量彈簧系統或阻尼材料(見隔振、減振)。控制振動也是降低雜訊的基本辦法。

雜訊控制中常遇到的聲源功率范圍非常大,這也增加了雜訊控制工作的復雜性。例如一個大型火箭發動機的雜訊功率可開動一架大型客機,而大型客機的雜訊功率可開動一輛卡車。工業交通事業的進一步發展,其關鍵之一是降低雜訊。雜訊污染是工業化的後果,而降低雜訊又是改善環境、提高人的工作效率、延長機器壽命的重要措施。

聲學建築聲學

環境科學不但要克服環境污染,還要進一步研究造成適於人們生活和活動的環境。使在廳堂中聽到的講話清晰、音樂優美是建築聲學的任務,廳堂音質的主要問題是室內的混響。賽賓在 20 世紀初由大量實驗總結出來的混響理論標志現代聲學的開始。混響必須合適(要求因使用目的而異),有時還需要混響可變。在廳堂音質的研究中混響雖是主要因素但不是唯一因素。第二個因素常稱為擴散。實驗證明,由聲源到聽者的直達聲及其後 50或100ms內到達的反射聲對音質都有重要影響,反射聲的方向分布也是很重要的因素,兩側傳來的反射聲似乎很重要,全面研究各種因素才能獲得良好的音質。聲學實際應用

聲學應用

利用對聲速和聲衰減測量研究物質特性已應用於很廣的范圍。測出在空氣中,實際的吸收系數比19世紀G. G. 斯托克斯和G. R. 基爾霍夫根據粘性和熱傳導推出的經典理論值大得多,在

聲學流程圖

液體中甚至大幾千倍、幾萬倍。這個事實導致了人們對弛豫過程的研究,這在對液體以及它們結構的研究中起了很大作用(見聲吸收)。對於固體同樣工作已形成從低頻到起聲頻固體內耗的研究,並對諸如固體結構和晶體缺陷等方面的研究都有很大貢獻。

表面波、聲全息、聲成像、非線性聲學、熱脈沖、聲發射、超聲顯微鏡、次聲等以物質特性研究為基礎的研究領域都有很大發展。

瑞利時代就已經知道的表面波,現已用到微波系統小型化發展中。在壓電材料(如石英)上鍍收發電極,或在絕緣材料(如玻璃)上鍍壓電薄膜都可以作成表面波器件。聲表面波的速度只有電磁波的十萬分之幾,相同頻率下波長短得多,所以表面波器件的特點是小,在信號存儲上和信號濾波上都優於電學元件,可在電路小型化中起很大作用。

聲全息和聲成像是無損檢測方法的重要發展。將聲信號變成電信號,而電信號可經過電子計算機的存儲和處理,用聲全息或聲成像給出的較多的信息充分反應被檢對象的情況,這就大大優於一般的超聲檢測方法。固體位錯上的聲發射則是另一個無損檢測方法的基礎。

聲波在固體和液體中的非線性特性可通過媒質中聲速的微小變化來研究,應用聲波的非線性特性可以實現和研究聲與聲的相互作用,它還用於高解析度的參量聲吶(見非線性聲學)中。 用熱脈沖產生的超聲頻率可達到1012Hz以上,為凝聚態物理開辟了新的研究領域。

次聲學主要是研究大氣中周期為一秒至幾小時的壓力起伏。火山爆發、地震、風暴、台風等自然現象都是次聲源。研究次聲可以更深入地了解上述這些自然現象。次聲在國防研究上也有重要應用,可以用來偵察和辨認大型爆破、火箭發射等。大氣對次聲的吸收很小,比較大的火山爆發,氫彈試驗等產生的次聲繞地球幾周仍可被收到,可用次聲測得這些事件。固體地球內聲波的研究已發展為地震學。

研究液氦中的聲傳播也很有意義。早在40年代,Л. Д. 朗道就預計液氦溫度低於λ 點時可能有周期性的溫度波動,後來將這種溫度波稱為第二聲,而壓力波為第一聲。對第一聲和第二聲的研究又得到另外兩種聲:第三聲超流態氦薄膜上超流體的縱波,第四聲多孔材料孔中液氦中超流體內的壓縮波。深入研究這些現象都已經成為研究液氦的物理特性尤其是量子性質的重要手段(見量子聲學)。

聲波可以透過所有物體:不論透明或不透明的,導電或非導電的,包括了其他輻射(如電磁波等)所不能透過的物質。因此,從大氣、地球內部、海洋等宏大物體直到人體組織、晶體點陣等微小部分都是聲學的實驗室。近年來在地震觀測中,測定了固體地球的簡正振動,找出了地球內部運動的准確模型,月球上放置的地聲接收器對月球內部監測的結果,也同樣令人滿意。進一步監測地球內部的運動,最終必將實現對地震的准確預報,從而避免大量傷亡和經濟損失。

聲學儀器設備

20世紀以前,聲源僅限於人聲、樂器、音義和哨子。頻率限於可聽聲范圍內,可控制的聲強范圍也有限。接收儀器主要是人耳,有時用歌弧、歌焰作定性比較,電話上的接收器和傳聲器還很簡陋,難於用作測試儀器。20世紀以後,人們把電路理論應用於換能器的設計,把晶體的壓

聲學示意圖

電性用於聲信號和電信號之間的轉換,以後又發展了壓電陶瓷、駐極體等,並用電子線路放大和控制電信號,使聲的產生和接收幾乎不受頻率和強度的限制。用半導體(如 CdS)薄膜產生超聲,用激光轟擊金屬激發聲波等,使聲頻超過了可聽聲高限的幾億倍。次聲頻率可達每小時一周以下,聲強可超過人耳所能接收高強聲音的幾千萬倍。聲功率也可超過人口所發聲的 1011倍。聲學測量分析儀器也達到了高度准確的程度,以台式計算機(微型計算機)為中心的測試設備可完成多種測試要求,60年代需要幾天才能完成的測試分析工作,用現代設備可能只要幾分鍾就可以完成。以前無法進行的測量工作(如聲強、簡正波等)現在也可以測量了。這些手段就給聲學各分支的進一步發展創造了很好的條件。

聲學研究課題

聲學音樂

音樂是聲學研究最早注意的課題,已開始進入新的境界。用於音樂及立體聲的錄放和廣播的磁帶錄聲技術以及電子放大系統,帶電子放大器的樂器等都已得到了廣泛的應用。電子樂器和計算機音樂的問世為作曲家和演奏藝術家開辟了新的創作天地。電子音樂合成器產生的樂音既可以模擬現有任何樂器的聲音,也可以創造出從來未有過的新樂音。電子計算機能夠模擬整個樂隊的演奏,作曲家可以坐在計算機前,通過計算機的信息處理,從事創作,一切都由他的手指操縱,並且可以一遍一遍地重聽和修改,直到他滿意為止。在音樂方面和物理學方面都受過完善教育的人,在音樂發展上是大有可為的,他可以把兩個學科的新構思結合起來取得獨特的藝術效果。

聲學國防

除了上面已提到的次聲外, 聲學對國防還有許多重要用途。語言通信在指揮聯絡上是關鍵性問題。超聲檢測和表面波器件在國防工業中起重要作用。其他各聲學分支也都與國防有關,在國防中應用較多的是水聲學。海洋中除聲以外的各種信號都很難傳到幾米之外,因此水聲技術在利用回聲探測水下物體,如潛艇、海底、魚群、沉船等,是有力手段。由於溫度、壓力等的分布,在水面下 1200m左右有一聲速最低的深水聲道(聲發聲道)。其中聲速比其上、下層的都低,聲波傳入後就局限於聲道內,損失很小。船舶遇到事故時,丟下一枚小型深水炸彈,其低頻信號可在聲道內傳播幾百甚至幾千km遠,在這個范圍內的「聲發」站接收到信號即可組織救援。在水下檢測異物時就要用較高可聽聲頻或較低超聲頻,這時水中吸收較大,只能達到較近區域,要延長作用距離還是個困難課題。在航海和漁業方面水聲學也有廣闊的應用前景。

聲學相關學科

次聲學、超聲學、電聲學、大氣聲學、音樂聲學、語言聲學、建築聲學、生理聲學、生物聲學、水聲學、物理學、力學、熱學、光學、電磁學、核物理學、固體物理學。

Ⅸ 聲音是怎樣產生的它可以分為幾類

物理中聲音是由物體振動發生的,正在發聲的物體叫做聲源。

聲音分為純音、復合音、噪音等。根據聲音的周期特性將其分為周期性聲音和非周期性聲音。周期性聲音包括純音和復合音,這是由於它們的波型都具有一定的重復性;而非周期性聲音則是由許多頻率、強度和相位不同的聲音無規律性地組合在一起形成。


雜訊

聲音的本質是波動,受作用的空氣發生振動,當震動頻率在20-20000Hz時,作用於人的耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體(液體和氣體)的振動。聲音的傳媒介質有空氣﹑水和固體,它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。雜訊監測主要討論空氣聲。

人類是生活在一個聲音的環境中,通過聲音進行交談、表達思想感情以及開展各種活動。但有些聲音也會給人類帶來危害。例如,震耳欲聾的機器聲,呼嘯而過的飛機聲等。

這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫雜訊,從物理現象判斷,一切無規律的或隨機的聲信號叫雜訊;雜訊的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關,即一切不希望存在的干擾聲都叫雜訊,例如,在某些時候,某些情緒條件下音樂也可能是雜訊。

環境雜訊的來源有四種:交通雜訊,包括汽車、火車和飛機等所產生的雜訊;工廠雜訊,如鼓風機、汽輪機,織布機和沖床等所產生的雜訊;建築施工雜訊,像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發出的聲音;社會生活雜訊,例如,喇叭,收錄機等發出的過強聲音。

Ⅹ 物理 人們用__來劃分聲音的等級

分貝

分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。

「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」(bel),一般只採用分貝。分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。

分貝是較常用的計量單位。可表示為:

1、表示功率量之比的一種單位,等於功率強度之比的常用對數的10倍。

2、表示場量之比的一種單位,等於場強幅值之比的常用對數的20倍。

3、聲壓級的單位,大約等於人耳通常可覺察響度差別的最小分度值。

分貝最初來源於長途電訊的計測, 後被廣泛應用在電工、無線電、力學、沖擊振動、機械功率和聲學等領域。

功率類的分貝定義

分貝是國家選定的非國際單位制單位, 是我國法定計量單位中的級差單位,表示為DB , 其定義為:「兩個同類功率量或可與功率類比的量之比值的常用對數乘以10 等於1時的級差」 。 同時, 在中華人民共和國法定單位的補充說明中對「可與功率類比的量」 加以了說明:「 通常是指電流平方、電壓平方、質點速度平方、聲壓平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、場強和聲能密度等」 。根據分貝的定義,其數值的計算可以採用如下的計算公式:

美國言語聽力、協會提醒: 長期在夜晚接受50 分貝的噪音, 容易導致心血管疾病; 55 分貝, 會對兒童學習產生負面影響; 60分貝, 讓人從睡夢中驚醒; 70 分貝,心肌梗死的發病率增加30%左右; 超過110 分貝, 可能導致永久性聽力損傷。

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與物理聲的分類有哪些相關的資料

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