音乐声学振动和波

音乐声学：波华天礽波的定义波是振动的传播。确切地说是振动状态的传播，即振动方向、振动相位和振动能量的传播。要特别指出的是：波的传播并不是介质或物理量本身的向前运动。波的四要素波要有波源。波源就是振动源，也叫振源。波比振动要复杂些，除了振动的三要素：即振幅、相位、频率以外，还有波的传播速度（或者波长）。波（Wave）定义：

振动在它周围物体中的传播，叫做波动，简称波。

在波动过程中传播的只是运动的形式——振动和振动的能量，而物质本身并没有传播。机械波（MechanicWave）机械振动的传播，即物质质点位置振动的传播，叫做机械波。如水波、声波、地震波等。机械波要通过介质传播。电磁波（Electro-MagneticWave）电磁场振动的传播叫电磁波，如无线电波、光波等。电磁波的传播不需要空间介质。

横波

(TransverseWave)质点的振动方向与传播方向垂直的波，叫横波。横波有波峰、波谷。纵波

(LongitudinalWave)

质点的振动方向与波的传播方向相同的波，叫纵波。也叫疏密波。

驻波（StandingWave）

振动频率、振幅和传播速度相同，而传播方向相反的两列波叠加和时，就产生驻波。

驻波形成时，空间各处的介质点只在原位置附近作振动，波停驻不前，没有波行的感觉。

形成驻波时，各处介质点以不同的振幅振动。振幅最大处叫波腹，振幅最小处叫波节。驻波的特点所有乐器都是利用驻波原理发声的。在乐器中必须形成驻波，乐器才能发声。这是一件乐器发声的前提条件。波长

(WaveLength)波在振动一个周期内传播的距离叫波长。

波速（V）波长（λ）=─────

频率（f）声波的传播在声源和接受者之间，还必须有传播媒介，我们才能听到声音。这种传播媒介通常是空气。但别的气体，固体及液体也能传播声音。媒介是怎样传播声音的

下图表示铃声在空气中传播的情形。铃振动发声时，把振动传播给紧挨着它的空气分子，使这些空气分子也发生振动，这些空气分子又把振动传播给紧挨着它们而距离更远的分子------，于是由近及远地使空气分子依次振动起来，这样就形成了从声源向外传播的声波。声波是纵波，空气分子的振动方向与波的传播方向相同。声音的球形传播当声源发出的声波向各个方向传播时，其声强将随着距离地增大而逐渐减弱。这是由于声源每秒钟发出的能量是一定的，离开声源的距离越远，能量的分布面积也越大，因此每个单位面积的分布的能量就越小。声波球面扩展的反平方定律I1：I2=r2²:r1²由于球形表面积与其与圆心的距离呈平方的关系，也就是说，距离增加到是原来的2倍，球面面积就增加到是原来的4倍。由于声音的总体能量不变，那么分布在每个单位面积上的能量（声强）就减小到原来的1／4。不同媒质中，声音的传播速度空气对声波的吸收在声波的传播中，只有声能不变成其他运动形式的能量时，声强的衰减才符合反平方定律。实际上，声波在介质例如空气中传播时，由于介质是有粘滞性的，介质质点运动时发生摩擦，波动传播时，一部分能量会损耗。这种现象叫做介质对声能的吸收。声吸收系数公式：斯托克斯—克希霍夫公式实验证明，空气对声波的吸收在很大程度上与声波的频率有关。质点振动得越快，摩擦消耗的能量越多。有人从理论推导出来，空气中声波频率从1000Hz上升到1