怎麼形成聲波聲波如何傳播原理

　　聲波的產生是由於物體的機械震動而產生的。怎麼形成聲波？聲波是如何傳播的?下面是小編整理的怎麼形成聲波，歡迎閱讀。

　　怎麼形成聲波

　　從物理現象而言，物體振動後接觸到空氣，激振空氣而發生空氣壓力的波動。形成空氣質點向外傳送，產生稠密層與稀疏層。也就是空氣的分子被交替地壓緊與放鬆，空氣密度高時，氣壓高於穩態的大氣力。疏時，氣壓小於穩態的大氣壓力，這就是壓力波動而形成的聲波運動。

　　聲波運動可藉固體，液體，或氣體傳送，但我們在音響的範疇裡。所謂的聲波係指振動藉由空氣傳送者而言。物體振動空氣所產生的疏密波，進人耳的外耳道，到達人耳的耳膜，振動耳膜所引起的聽覺感覺叫做「聲音」。但人耳能聽到的頻率範圍是很有限，因此我們所謂的聲音，乃指能引起人耳能感覺的振動頻率而言。更高或更低的頻率不能引起人耳聽覺反應的不稱為聲音，超過人耳低頻感覺以外的為「低聲納」 Subsonic 。而超過人耳高頻感覺以外的為超音波。

　　聲波是如何在空氣中傳送的呢?聲波的傳送很類似石子掉入水池中所造成的向四面擴散的漣波，由石子的落池點開始，形成由小到大，一環一環的同心漣波，向四面擴散。我們可以看到這一環一環高起水平面的波形是波頂，而一環一環低於水平面的是波谷，如果我們用圖來表示的話。水平面為「0點」，漣波是呈弧形的形狀，高於水平面的是波峰，低於水平面的是波谷。

　　而聲波也是由音源向各方向把空氣分子交替地壓緊與放鬆的。如果我們也用圖來表示的話，壓緊為波峰，放鬆是波谷。空氣最緊密的地方是波頂，最放鬆的地方是波谷，「 0 點 」是穩態的大氣壓力，壓緊與放鬆之間的相隔時間則視音源振動的速率而定。

　　聲波種類鑑定

　　按頻率分類，頻率低於20Hz的聲波稱為次聲波;頻率20Hz~20kHz的聲波稱為可聽波，即人耳能分辨的聲波;頻率20kHz~1GHz的聲波稱為超聲波;頻率大於1GHz的聲波稱為特超聲或微波超聲。

　　與正弦波的關係

　　正弦波是最簡單的波動形式。優質的音叉振動發出聲音的時候產生的是正弦聲波。這是聲波的震盪波形。

　　正弦聲波屬於純音。任何複雜的聲波都是多種正弦波疊加而成的複合波，它們是有別於純音的複合音。正弦波是各種複雜聲波的基本單元。

　　與衝擊波的區別

　　請注意，聲波不是衝擊波，聲波前進的過程是相鄰空氣粒子之間的接力賽，它們把波動形式向前傳遞，它們自己仍舊在原地振盪，也就是說空氣粒子並不跟著聲波前進!同樣，在語音研究中要區分氣流與聲波，它們是兩回事。在發音器官裡，聲帶、舌尖或小舌的顫動，以及子音噪聲的形成等，都離不開氣流的作用，但是氣流不是聲波的代名詞。所謂“*濁音氣流”、“*清音氣流”的說法似乎包含了極其含混的意思。

　　另外，即使沒有其他聲源體的作用，空氣粒子總是在做無規則的震盪，或者說它們總是在騷動，它們激發起微弱的“白噪聲”。絕對靜寂的大氣空間是不存在的。所謂背景噪聲還包括自然界或人類生活環境裡許多聲源體雜亂的聲音，對於言語交際來說它們沒有資訊價值。居室四壁或陡峭的山坡還有回聲效應，噪聲被放大、被增強了。言語聲和它的滯後的回聲疊加在一起，變成複雜的迴響聲。電聲儀器裝置裡也都有白噪聲。那種沒有通訊價值的噪聲很強烈的時候人們會心煩意亂。有意思的是，在噪聲極小的消聲室待久了，人會感到不安寧。音樂中恰當使用沙錘之類的噪聲帶來的是藝術欣賞價值。人類語言裡的許多子音都包含噪聲，它們很重要，能夠起區分子音的作用。

　　與縱波的關係

　　“聲源”在空氣中振動時，一會兒壓縮空氣，使其變得“稠密”;一會兒空氣膨脹，變得“稀疏”，形成一系列疏、密變化的波，將振動能量傳送出去。這種媒介質點的振動方向與波的傳播方向一致的波，稱為“縱波”。

　　不過要注意，聲波雖然一般是縱波，但在固體中傳播時，也可以同時有縱波及橫波，橫波速度約為縱波速度的50%-60%。在空氣中的聲波是縱波，原因是氣體及相當多的液體合稱流體不能承受切力，因此聲波在流體中傳播時不可能為橫波;但固體不僅可承受壓張應力，也可以承受切應力，因此在固體中可以同時有縱波及橫波。

　　地震波其實就是在地殼中傳播的聲波確切講是次聲波，只是它的頻率通常不在我們可聽聞的範圍內某些動物則聽聞得到　雖然次聲波看不見，聽不見，可它卻無處不在.地震、火山爆發、風暴、海浪衝擊、槍炮發射、熱核爆炸等都會產生次聲波，科學家藉助儀器可以“聽到”它。

　　聲波傳播原理

　　揚聲器、各種樂器以及人和動物的發音器官等都是聲源體。地震震中、閃電源、雨滴、颳風、隨風飄動的樹葉、昆蟲的翅膀等各種可以活動的物體都可能是聲源體。它們引起的聲波都比正弦波複雜，屬於複合波。地震產生多種複雜的波動，其中包括聲波，實際上那種聲波本身是人耳聽不著的，它的頻率太低了例如1Hz。

　　人對聲音的感覺有一定頻率範圍，大約每秒鐘振動20次到20000次範圍內，即頻率範圍是20Hz--20000Hz，如果物體振動頻率低於20Hz或高於20000Hz人耳就聽不到了，高於20000Hz的頻率就叫做超聲波，而低於20Hz的頻率就叫做次聲波。所以說不是所有物體的振動所發出的聲音我們都能聽到的。另外要能聽到聲音也必須有傳播聲音的介質。

　　聲波是大氣壓力之外的一種超壓變化。

　　空氣粒子振動的方式跟聲源體振動的方式一致，當聲波到達人的耳鼓的時候就引起耳鼓同樣方式的振動。驅動耳鼓振動的能量來自聲源體，它就是普通的機械能。不同的聲音就是不同的振動方式，它們能夠起區別不同資訊的作用。人耳能夠分辨風聲、雨聲和不同人的聲音，也能分辨各種言語聲，它們都是來自聲源體的不同資訊波。