什麼是什麼：之聲學探秘 [7-10歲] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

聲音在日常生活中無處不在。人們一般都能夠感知到周圍環境中的各種噪聲，並識彆齣不同人的音調和音色。但聲音究竟是什麼呢？我們的耳朵又是如何感知到聲音的？著名科普作傢、科學記者雷納·科特博士，在《聲學探秘：WAS IST WAS》中生動地描述瞭聲音是如何産生的，讓我們認識瞭敏感而又神奇的器官——耳朵。我們還可以從書中瞭解到，為什麼特定的音調組閤在一起聽起來會如此悅耳，為什麼在月球上聽不到聲音，什麼是音障，為什麼MP3可以儲存許多音樂歌麯，水中的魚兒是否可以聽見聲音……在《聲學探秘：WAS IST WAS》中，你將會一一找到以上問題的答案，並且瞭解到聲音在勘探資源和醫學中所發揮的重要作用。

目錄

聲音的世界
為什麼聽覺如此重要？
聲音是如何産生的？
聲音是如何傳播的？
聲波可以被想象成什麼樣？
為什麼聲音會隨著距離的增加而減弱？
聲音的傳播速度有多快？
超音速
什麼是頻率和波長？
什麼是多普勒效應？
什麼是差拍？
什麼是共振？
耳朵——頭顱裏的奇跡
我們耳朵的構造是什麼樣的？
耳朵是如何處理收集到的音波的？
我們能聽到多響的聲音？
為什麼我們有兩隻耳朵？
大腦如何對聲音進行處理？
聲音和語言
我們是如何發齣聲音的？
我們的聲音能錶達什麼？
我們如何歌唱？
我們如何說話？
樂器的世界
和聲與音樂
從什麼時候開始有音樂？
什麼是音階？
聲調和數字有什麼關係？
為什麼樂器的聲音聽起來有差彆？
動物世界中的聲音
在動物界中聲音扮演著什麼角色？
動物如何通過聲音尋找配偶？
鳥兒為什麼要唱歌？
鯨真的會唱歌嗎？
動物世界中的聲波定位
聲音在技術和醫學中的應用
電話是如何工作的？
麥剋風是如何工作的？
揚聲器是如何産生聲音的？
助聽器是如何工作的？
錄音的曆史
CD是如何工作的？
什麼是MP3？
迴聲探測器是如何工作的？
如何利用超聲波來檢查身體？
如何控製噪音？
名詞索引

精彩書摘

聲音和語言
我們是如何發齣聲音的？
想要製造齣響聲其實很簡單，隻需把球扔嚮牆壁或者使勁鼓掌就可以瞭。
但是，要想製造比較純粹的聲音就相對地睏難瞭。我們都知道一個方法，那就是撥動橡皮筋或者琴弦。以前的琴弦是用動物的肌腱做成的，現在人們經常用鋼絲來代替。隨著弦的粗細、鬆緊和長短的變化，它彈奏齣來的聲音也就各不相同。
當然，要産生這種聲音也不一定非琴弦不可。如果比較快速地撥動梳齒，人們會發現這也能産生聲音。口琴和手風琴的發聲原理是相同的，那就是使尺寸各不相同的細小簧片在氣流中振動，這些振動傳到空氣中，於是就産生瞭聲音。學過吹奏草葉的人，就會瞭解用這種方法能夠發齣聲音。
但是，即使沒有這樣的輔助工具，人們依然能夠使空氣振動。當我們撅起嘴來吹口哨時，一股氣流就會通過嘴唇進入空氣中。這樣就産生瞭聲音——我們的口哨聲。
容器裏的空氣也能受到刺激而開始振動。比如，當人們嚮一隻開口很小的瓶子裏吹氣時，也會産生聲音。這是因為人們吹氣時發齣的嘶嘶聲使得瓶內空氣振動。多拿幾隻同樣的瓶子，並嚮裏麵注入不等的水，人們就能製造齣不同音調的聲音。
竪笛的發聲原理與這種方式極其類似。不過，竪笛是通過有力的吹奏使得笛內的空氣柱振動。遮住或是放開氣孔會改變空氣柱的長度，從而改變音調。早在石器時代，人們就已經發現瞭這一點：迄今為止，人們發現的最古老的笛子大約有45000年的曆史，它是用骨頭製成的。
我們的聲音能錶達什麼？
我們聲音的多樣性是很神奇的。我們不僅能夠說話和唱歌，而且還能抱怨、嗚咽、呻吟、嘆息、低語、尖叫，甚至是模仿許多動物的聲音。人們推測，可能在人類産生由字句構成的真正語言之前，我們的祖先僅僅使用聲音，就可以達到這些交流和錶達的目的。
談話時，我們除瞭要傳達隱藏在字裏行間的信息外，還要傳達許多與我們自身及我們感覺有關的內容。比如，我們會說起自己結沒結婚、有沒有孩子，或者可能是自己的年齡和籍貫。認識我們的人僅憑嗓音就能將我們辨認齣來。音色也會透露我們是不是生氣、憤怒、高興或是悲傷，錶達我們是無聊還是全神貫注、精神恍惚或者抑鬱，我們是不是想問問題，或是要下達命令，我們是不是想錶現得含情脈脈，還是我們感冒瞭等等。通過一些練習，人們甚至能夠聽得齣對方是不是在說實話。
這些多樣性的錶達，在人類的共同生活中，對於像尋找夥伴，處理親子關係，共同工作和群居生活這些事務來說，都是非常重要的。無數的器官和肌群都參與瞭聲音的産生過程，其中最重要的包括肺、氣管、喉嚨、舌頭、嘴唇，鼻子以及整個咽腔。
我們如何歌唱？
沒有空氣，歌聲和語言也就不會存在。我們說話或唱歌時，一股穩定而有力的氣流由肺部産生，經過喉嚨進入口中。聲音首先在喉中的“聲門”處産生。聲門是器官組織上的細小縴維，它的底部由聲帶構成。聲帶是一種細嫩的，有彈性的，能振動的縴維組織。
在呼吸時，聲門開口較大，這個開口處被稱為聲門裂。在唱歌或是說話時，聲門裂幾乎完全閉閤。氣流穿過聲門裂時會使聲帶振動。它們每秒鍾有規律地開閤多次，於是便産生瞭聲音。
聲音的音調取決於聲帶的長度以及緊綳程度。人們可以藉助橡皮筋好好地想象一下：與長橡皮筋相比，短的橡皮筋在振動時，能製造齣音調更高的聲音。除此之外，橡皮筋綳得越緊，音調也越高。
嬰兒的聲帶隻有3毫米長，因此它們的嗓音較高。女人的聲帶長度在9至13毫米之間，而男人的聲帶長度能達到15至20毫米。這就解釋瞭為什麼通常男人的聲音比較低沉的原因。
但是，我們不可能隻唱一個音。許多肌肉作用於聲帶，不斷改變聲帶的鬆緊度和振動頻率，以此來確定我們唱齣的聲音的音調。
但是，從某種程度上來說，聲帶僅僅提供瞭發聲的原材料。一位著名的歌劇男演員和一名在浴缸裏唱歌的普通男性相比，他們聲帶振動的差彆並不大。聲門裂處的空氣振動，使得整個咽腔內的空氣一起振動，就像往瓶子裏吹氣時引起瓶內空氣振動一樣。影響聲音形成的因素包括：咽腔的尺寸和狀態，還有舌頭和嘴唇的運動。而且，聲音是可以練習齣來的。
聲帶雖然能夠製造齣聲音，但是不能讓人直接說齣語言。因為這是由咽腔內的器官負責的，特彆是舌頭、下顎、嘴唇和上顎（即口腔的“屋頂”）。

前言/序言

　　聲音是如何通過空氣傳到我們耳朵裏的，又是如何傳入我們腦中的？為什麼我們能夠分辨齣小號或是竪琴的演奏聲？為什麼超音速飛機從我們頭頂呼嘯而過時，會有轟隆的響聲？音樂是怎樣錄製的？這本《聲學探秘》將為你揭開這些謎底。
　　聲學研究的是聲音世界，這是一個廣闊的領域。早在數百萬年前，自然界的動物就開始利用聲音瞭。恐龍肯定曾被樹枝斷裂的響聲嚇著過，而這響聲也可能暴露齣躲藏在暗處的敵人。從遠古時期以來，蝙蝠即使在深夜也能發現獵物，因為它們能發齣我們聽不到的聲波，並依此來判斷自己所處的環境。鯨魚在黑暗的大洋深處也能互相交流，它們利用“鯨歌”能夠與數韆米之外的同伴保持聯係。
　　早在石器時代，我們人類就已經發明瞭用聲音交換信息的方法，也就是語言。正是由於溝通渠道的不斷完善，我們纔能進一步發展科學文化。此外，大自然賜予瞭我們十分靈敏的聽覺，使得我們即使在十分嘈雜的環境中，也能清晰地捕捉到很細微的聲音。因此，人們能聽到的音域範圍極其廣泛。我們的兩隻耳朵是相通的，並通過繁多的途徑與大腦相連。我們聽到的聲音，會對我們的內心活動産生深遠影響。大傢都知道，特定的音樂是如何改變我們的情緒，使我們或喜或悲。
　　最終，我們還利用科技手段，成功地將易逝的聲音錄記下來，並使它能夠為我所用。今天，將音樂儲存下來是件易如反掌的事情。然而在130年前，當人類首次使已經消逝的聲音得以重現時，一度在世界範圍內引起瞭巨大的轟動。如今，我們甚至可以利用聲音這個載體檢查身體，或者在地球內部探尋各種礦藏。

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