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[声学基础] 声波是如何产生和传播的?

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发表于 2016-3-30 15:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在我们生活的世界里充满着各式各样的声音,如电闪雷鸣声、山溪潺潺的流水声、海水的波涛声、火车轮船的汽笛声、马路上车辆驶过的摩擦声、节日喜庆的锣鼓声、商场闹市的糟杂声、人们相互之间的交谈声……这些声音虽然发生的形式不同,但它们有一个共同特点,即所有的声音都是物体的振动产生的。因此,有时就把产生声音的振动物体称为声源。
声源可以是固体,也可以是气体或者液体。
声音来自振动,但震动不一定都能产生声音。振动必须通过弹性煤质才能声音传播出去,正如电厂的发电机发出的电能要通过导线才能输送到千家万户一样。例如扬声器的发声,当外加激发的音频信号使扬声器纸盆前后振动时,临近的纸盆前面的空气层被带动一起振动,该空气层震动后又带动其前面相邻的空气层一起振动。这样一层层空气就由近及远地依次振动,从而使物体的振动以一定的速度传播出去。值得指出的是,当声音在媒质中向四面八方传播时,媒质的本身并不随声音一起传播出去,它只是在平衡位置附近来回振动,就好像一块石头掷入湖中时,在水面上产生一圈圈向外扩散的圆形水波。如果水面上有一片树叶,则可以看到树叶在原来的位置上下振动,它不会随水波的扩散而向外漂去。这种运动形式就叫波动。
振动和波动是相互密切联系的,振动是波动的产生振源,而波动是振动传播的过程。声音在本质上是机械振动的传播过程。因此,声音也叫做声波。声波传播的媒质同样是固体、气体或液体。
声波在气体和液体中只能产生纵波,所谓的纵波就是媒质质点振动方向和声波传播方向相同的波。声波在固体中不仅产生了纵波,而且还能产生横波,所谓横波就是媒质质点振动方向和声波方向垂直的波。
声波一般是通过空气媒质,经外耳道使鼓膜产生振动,并经过中耳放大,传到内耳转换成神经脉冲,刺激听觉神经产生声音的感觉。


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