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音响师知识课堂---连载1

一、声学基本知识

   1、声音的基本性质 
① 声音的产生与传播
   声音是客观物体振动,通过介质传播,作用人耳产生的主观感觉。语言、歌唱、音乐和音响效果以及自然界的各种声音,都是由物体振动产生的。人的发声器官(声带),乐器的弦、击打面、薄膜等,当它们振动时,都会使周围的空气质点随着振动而造成疏密变化,形成疏密波,即声波。
   物体振动产生的声音,必须通过空气或其他媒质传播,才能使我们听到。没有空气或其他媒质,我们就听不到声音。月球上没有空气,所以月球是“无声的世界”。
   声波传播到入耳后,人耳是怎样听到声音的呢?
   我们知道,人耳是由外耳、中耳、内耳组成的,如图1所示。外耳和中耳之间有一层薄膜,叫做耳膜(鼓膜)。平常我们看到的耳朵就是外耳,它起着收集声波的作用。声波由外耳进来,使鼓膜产生相应的振动。这一振动再由中耳里的一组听小骨(包括锤骨、砧骨、镫骨)传到内耳,刺激听觉神经并传给大脑,我们就听到了声音。

 
图1:人耳的构造

   人们根据听到的声音的不同,归纳出了声音的三个特性,就是音调、响度和音色,而且找出了它们和发声物体振动特性之间的关系。
   ② 音调
   物体的振动有快有慢,例如细而短的琴弦振动比较快,粗而长的琴弦振动比较慢。在1秒内物体振动的次数,称为频率,单位为赫(兹),以Hz表示。例如某种物体的振动次数为
100欢每秒叫,它的频率就是IOOHz。
   声音的音调高低与物体振动频率的高低有关。频率高的声音,叫做高哥;频率低的声音,叫做低音,如图2所示。在重放声音时,着高音和低音分量适当时,听起来就会感到声音清晰而柔和,感觉自然。如管弦乐中失去了低音,就会感到声音尖锐刺耳;失去了高音,则感到声音浑浊不清,有烦躁的感觉。因此,扩音机的频率范刚越宽越好。人耳所能听到的卢音频率范围在20-20000Hz之间,这一范围的频率叫做声频或音频。
   声频设备所能通过的频率范围,叫做频带。通常扩音机都设有音调控制器,用来控制信号的频率,改变重放声音的音调。

           
图2:两个不同频率的波形                图3:两个振幅不同的波形
 

   ③ 响度 
   声音的大小就是响度,它决定于物体振动的幅度(即振幅)。如图3所示,振幅大,声音就响;振幅小,声音就轻。在扩音机上装有音量控制器,可以改变声音的响度大小。将音量控制器开大,扬声器发出来的声音就大,但声音也不能调得过大,因为过大了就会增人失真,同时扬声器也容易损坏。因此,必须根据听声人的感觉和扩音机输出过载指示器的闪烁情况,来调节音量的大小。
   ④ 音色
   用各种不同的乐器演奏同个乐音,虽然音调与响度都一样,但听起来,它们各自的音色却不一样,这是由于物体振动所形成的声波波形不同造成的。这种独特的波形决定了某种乐器(或某人的声音)的特色,叫做音色或音品。
   【待续】