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第8章 音乐的物理声学基础

人们要能听到声音,首先要有个产生声音的源头即“声源”。对于音乐来说,其声源无非就是人的歌唱,乐器的演奏,从广播、收录机、唱机、音箱或扬声器中传出来的音乐声等。当然,有时把风声、涛声也纳入音乐之列。这些可以统说是一些音乐声源。只有声源,人的耳朵还是听不到声音。声音是一种机械波,即机械振动的传播。机械波的传播是需要一定介质的。如果是在室内听窗外的歌声,那就是从声源发出的声波通过空气这个介质传播到我们耳朵里。有过这样一个实验:在一个钟罩里放一个正在响的老式闹钟,如果把钟罩里的空气抽去,这时你可以看到这个闹钟的铃锤还在动,然而几乎听不到声音。这就是说声音是靠空气作介质来传播的。除了气体以外,固体和液体也能传声。人们把耳朵贴在铁轨上,可以听到远处的火车声,而把耳朵离开铁轨则听不到,这说明固体传声要比空气更快些。用耳机听音乐有很好的效果,其中也包括着通过头颅的固体传声。液体也能传声,我们在游泳池的水里照样也能听到岸上播放的音乐,而且很清楚。声波在介质中传播时,总是会逐渐减弱的。从远处送亲队伍飘来的吹打音乐声,会随着队伍的远去而越来越轻。这是由于从一个点源发出的声波,其有限的能量随着波的散布、距离的扩大而扩散到越来越大的空间,因而单位空间里的能量就会越来越少;另一方面也是因为波在传播中由于存在吸收而使能量不断消耗。所以,如果我们要抑止或者减弱不需要的声音时,就可以采取隔声或者吸声的措施。所谓吸声,实际上就是采用一些材料让声音通过这种介质时增大损耗,使透射或反射部分减弱。

声波传播到两种介质的交界面上时,一部分被反射,一部分透射。两种介质的特性声阻抗,即介质的密度与声音在这个介质里的传播速度的乘积相差越大时。反射部分就越大,透射部分就越小。例如,大块厚玻璃板就可以使声音大部分被反射回去,使透射部分变小,起隔声作用。人们要听到音乐,还要有声音的接收器,耳朵是每个人都有的最自然也是最灵敏的声音接受器。因此,声源、介质和声接收器三者是听到声音缺一不可的先决条件。

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