哦大家好
今天不写实词了因为作业有点多没时间了
然后这篇文章来整理物理笔记声音的产生与传播基础的第二部分,也就是关于回声和人耳是如何听到声音这两部分的讲解
还有解释一下文章中颜色的区别
背景颜色是大标题,蓝色文字是重点,灰色文字是我自己的解释和补充
三、回声
回声:声音在传播过程中遇到障碍物时,一部分声波被反射回来,形成回声
既然声波碰到障碍物会反射回来,为什么在普通的屋子里几乎听不到回声呢?
这要涉及到两方面的问题。
1.不同障碍物表面对声波的反射和吸收能力不同,通常坚硬光滑的表面反射声波的能力强,松软多孔的表面吸收声波的能力强。
如果声音更多地被吸收,则回声效果就不会那么明显了。
因为之前我们也提到了,回声的出现就是因为声音在传播中遇到了障碍物(比如说墙)就会反射一部分声波回来,所以如果声音被吸收了,反射回来的声波就没有那么多了,回声效果也就没有那么明显了。
空旷的房间里说话通常会有回声出现,而在人或物品比较多的地方就没有什么回声了。
2.原声和回声到达人耳的时间间隔大于0.1s,人耳就能区分出原声和回声,听到清晰的回声。
如果小于这个时间间隔,人耳就无法区分开原声和回声,回声会与原声混在一起,反射回的声波起到加强原声的作用。
从距离上来看,我们需要站在障碍物前方至少17m的地方说话才能听到回声。
因为声波从障碍物再反射回来也是需要时间的,虽然这段时间是很短的,所以如果站的地方离障碍物较远的话,回声是很清晰的,甚至可能会在发出声音后过了好一会儿才有回声。而如果站在障碍物前方不足17m的话,那么声波反射回来的时间就会不到0.1s,以至于人耳根本分不清原声和回声了。
所以这个17m是如何算出来的呢?
首先,声速是已知的,V声=m/s,而人耳分辨出原声和回声的时间是0.1s
所以现在我们要求声音对障碍物的距离也就是d
而因为声音从发出道反射回来是需要一个来回的,而我们只需要求与障碍物之间的距离而不是来回的距离,所以还要÷2
所以可以得出d=(V声×0.1)÷2也就是(×0.1)÷2=17m
四、人耳是怎么听到声音的
1)通过鼓膜振动听到声音
外界传来的声波经过几厘米长的外耳道(earcanal),到达鼓膜(eardrum)
鼓膜是一层很小的薄膜,即可绷紧,也可伸展,声波使鼓膜振动,就像用鼓槌敲击鼓面是之振动一样。鼓膜振动带动听小骨(earossicle,它是人体最小的骨头)的锤骨振动,锤骨击打砧骨,砧骨使镫骨振动。三块听小骨之间的排列犹如杠杆系统,具有增强声波或减弱声波的功能。
当声音过大或过小时可经由听骨肌的控制,调整三个听小骨间的相对位置,以调节进入内耳的声波能量。
镫骨将振动传到耳蜗(cochlea),耳蜗是一个充满液体的小洞,形状像蜗牛的壳,里面有多根细小的毛细胞。当振动在液体中传播时,毛细胞会来回摆动,让信息经由听觉神经发送给大脑。大脑处理这些信息并告知你已经听到声音了。
2)通过骨头振动听到声音
吃东西时,我们听到的声音,显然不是声波经空气再折返回来的,这些声音时通过头骨,颔骨传到听觉神经的。科学中把声音的这种的传导方式叫做骨传导。
其具体传导途径为:
声波——颅骨——骨迷路——内耳淋巴液——螺旋器——听觉神经——大脑听觉中枢。
人和动物都可以利用骨传导来听声音。
3)耳聋
听觉系统中的声音传导和声音分析的器官发生功能性异常,从而导致听力出现不同程度的减退,称之为耳聋。
耳聋分为传导性耳聋,感音性耳聋和混合型耳聋。
当外耳道,鼓膜,听小骨等传导声音的部位出现问题而导致的耳聋称为传导性耳聋,当耳蜗、听觉神经、听觉中枢等出现问题而导致的耳聋称为感音性耳聋,上述问题同时存在的称为综合性耳聋。
4)双耳效应
双耳感知声音的差异被人的听觉系统所感知,传导给大脑,并于贮存在大脑里已有的听觉经验进行比较、分析,得出声源的大致位置,这就是双耳效应(binauraleffect)
由于双耳效应,人耳对左右水平方向的分辨能力远大于对上下垂直方向的分辨能力,如果把扬声器放在剧场两侧,部分听众会感到扬声器发出的声音与讲演者的声音来自不同的地方,为避免这个问题,扬声器一般都配置在台口上方。
好了今天的文章就到此结束了!同学们明天见~
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