生活中的聲學現象

李星 湖南省長沙市南雅中學

物理和生活的聯系非常緊密，很多物理知識都可以在生活中找到對應的物理現象。這些物理現象不僅展示了具體的物理過程，也包含了相關的物理原理。對于我們高中生而言，在日常的學習中，就可以從身邊的一些生活現象入手，對其展開分析，明確其中的物理原理，對相關知識形成更加深刻的掌握。

1 聲學內涵解析

聲學就是對聲音所展開的研究，而從聲音來講，其是經由物體震動所產生的一種聲波，在空氣介質中傳播，被人體聽覺器官感知。產生震動發出聲波的物體叫做聲源，聲音是以波動的形式傳播，而且聲音可以通過任何物質實現傳播，但是無法在真空中傳播。聲音是一種波，頻率范圍非常廣泛，而能夠被人體識別的聲波，頻率一般在20Hz-20kHz之間，超過這個范圍，人體基本上就無法識別了。聲音具有一些基本的性質特點，一是響度，響度就是指聲音的大小，俗稱音量，其是由聲波的振幅決定。二是音調，也就是指聲音的高低，這和大小是不同的，音調由聲波的頻率決定。三是音色，音色又可以稱為音品，就是指聲音的整體品質，這是由聲波的波形所決定的，而波形又受到振幅和頻率的影響，因此音色實際上受到振幅和頻率的雙重影響。四是樂音，所謂的樂音，就是指愉悅動聽的聲音，這和噪音是一個相對的概念。從物理學來講，樂音的產生，是因為聲源在進行有規律的震動。而噪音，則是因為聲源無規則震動所產生。從人體角度來講，干擾到生活、學習，引起人體反感的聲音，都可以稱為噪音。

2 生活中的一些常見聲學現象

2.1 回聲現象

回聲現象是一種非常常見的聲學現象，不論我們是在空曠的山谷，抑或是在吵鬧的KTV，用力吶喊的時候，都會有回音的現象出現。回音現象是一種很普通的聲學現象，其中涉及到的物理原理就是反射。在聲波傳播的過程中，雖然在傳播路徑上一部分聲能會被吸收，但是只要聲音足夠大，聲能足夠充足，在聲音傳播中遭遇障礙物的時候，就可以實現聲波的反射，從而回傳至人體，這就形成了回音。不僅如此，形成回音還有距離上的限制，因為人體對于不同聲音的辨別需要超過0.1秒，如果兩個聲音在0.1秒之內傳到人體，那么人體就無法實現分辨。根據這個時間要求，可以計算出，反射物至少距離聲源17米的距離，才能在人體形成回音的效果。那么KTV房間肯定小于17米，為什么也會產生回音呢？這是因為KTV使用話筒和音響，聲能足夠大，在房間墻面實現了多次反射，最終被人體接受，多次反射加起來的距離超過17米時，人體就能感知到回音的現象了。回聲現象還具有很大的實踐作用，比如雷達測距、海洋作業等，在測量物體距離時，就會用到回聲現象，通過聲波返回與發出的時間差，計算出物體到聲源的距離。

2.2 立體聲現象

立體聲在日常生活中也經常遇到，尤其是各種耳機所具備的立體聲功能，更是讓很多高中生喜歡不已。立體聲也是一種聲學現象，具體來說，其就是指一種具有立體感的聲音。從聲音的產生來說，聲源共振產生的聲音，其本身就是立體聲的，但是將這些聲音經過人工記錄和放大處理之后，從一個揚聲器中播放出來，其就不再是立體聲了，變成了單聲，也就是日常所見的左聲道、右聲道。立體聲基于物理聲學理念，盡可能對聲音實現了立體化的還原。就當前立體聲的組成來看，其分為了直達聲、反射聲與混響聲三個部分。直達聲就是從揚聲器直接發出，傳遞到人體耳朵的聲音。反射聲則是在經過耳機或音響內部初次反射之后達到人體耳朵的聲音，反射聲要比直達聲晚十幾到幾十毫秒。而混響聲則是聲音經過室內個邊界不規則物體表面多次反射之后，形成的漫無方向的反射聲，最終形成立體環繞的感覺。所以立體聲并非是還原了聲音的立體化本質，而是通過后期辦法創造出立體化的感覺。

2.3 共鳴現象

共鳴現象在日常生活中也是一個比較常見的現行，比如在撥動一個琴弦的時候，周圍的琴弦也會隨之產生微弱的震動，這就是一種共鳴現象。如果將琴弦換成音叉，敲擊一個音叉使其產生震動，然后靠近另一個一樣的音叉，后者也會跟著震動并發出“嗡嗡”聲。共鳴之所以會產生，就是因為兩個物體的固有頻率是一樣的，從而一個物體發生震動，引起另一個物體隨之震動，從而形成共鳴。

3 結束語

在日常生活中，有很多常見的聲學現象，這些現象中都包含了豐富的物理知識。對于我們高中生而言，就應該對生活中的一些聲學現象形成深入了解，全面掌握其中的知識，這樣才能不斷提高自身的物理水平。

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