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世界上有各式各樣的聲音，風聲、雨聲、雷聲，人的聲音，鳥叫、狗叫的聲音，音樂的聲音，機械的聲音……，太多太多了！小朋友有沒有想過，這麼多的聲音是怎麼產生的呢？而聲音又是如何傳達到我們耳朵裡的？ 這一次，馬爺爺就來跟大家談一談「聲音」吧！
聲音的產生，是因為物體振動的關係，如果一切都是靜止的，那麼也就不會有聲音了！打鼓的鼓聲起因於鼓面的振動，而人的聲音則是因為聲帶振動的關係。小朋友可以把手放在喉嚨上，發出「啊∼」的聲音，你就可以感受到聲帶的振動了！
那物體振動所產生的聲音，是如何傳到我們耳朵裡的呢？ 物體振動會產生一種波，我們把它叫做「聲波」。聲波具有能量，可以藉由空氣或其他物質向外傳送出去。 以音叉為例，我們敲打音叉之後，音叉產生振動，振動中的音叉會來回推撞周圍的空氣，使得空氣的壓力時高時低，而使得空氣分子產生密部和疏部的變化（如圖一），並藉由分子間的碰撞運動向外擴散出去，音叉的聲波也就向外傳出了（如圖二）。聲波在傳遞時，空氣分子的振動方向和波的傳遞方向是相同的，我們把這種波叫做「縱波」。
像空氣這種可以傳遞聲波的物質，我們把它們叫做「介質」。聲波一定要有介質才能傳遞出去，像月球表面幾乎是真空狀態，太空人除非利用對講機，否則是聽不見別人的聲音的。 除了空氣可以傳遞聲音之外，液體（像水）、固體（像木材、玻璃、鋼鐵）等等，也都是聲音的介質，而且因為液體、固體的分子排列得較緊密，因此傳遞聲音的速度都比空氣來得快！聲音在水中的速度大約是在空氣中的五倍，在鋼中則比空氣中快上將近二十倍。所以當我們還看不到、聽不見遠方駛來的火車時，如果把耳朵貼著鐵軌，卻可以聽見火車的隆隆聲，就是因為鐵軌傳聲比空氣快得多的緣故。
日常生活中，聲音大都藉由空氣傳播，歷史上第一次測出空氣中的聲速，是在西元1708年的時候。當時一位英國人德罕姆站在一座教堂的頂樓，注視著十九公里外正在發射的大砲，他計算大砲發出閃光後到聽見轟隆聲之間的時間，經過多次測量後取平均值，得到與現在相當接近的聲速數據 － 在 20℃時，每秒可跑 343公尺。 現在我們知道，在同一介質中，溫度會影響聲音傳送的速度，溫度越高，聲速就越快。以空氣為例，溫度每升高１℃，聲速每秒就增快 0.6公尺。所以在０℃時，聲速是每秒 331公尺，而在 15℃時，聲速＝331＋0.6 ×15＝340公尺(/秒)。一般我們就是以 340公尺/秒，作為聲音在空氣中的速度。
聲音來自物體的振動，它每秒鐘振動的次數就叫做聲波的「頻率」。在物理上，我們把每秒鐘振動一次，稱為１赫茲（１Hz）。人的耳朵，尤其是小孩子，可以聽見 20Hz ∼ 20000Hz 之間的聲音，但是到了六十歲左右，大概就只能聽見 12000Hz 以下的聲音了！而像狗、貓、蝙蝠等動物，所能聽見的聲波頻率，就比人類高出了許多！下面是這三種動物的聽覺範圍。
聲音除了有高低之外，還有強弱與音色的差別。一般我們把聲音的高低（音調）、強弱（響度）、音色，稱為聲音三要素。 聲音的高低由振動的頻率決定，頻率越高，聲音就越尖銳。所以，女孩子的發聲頻率通常就比男孩子來得高。
而聲音的強弱，由聲波的振動幅度（振幅）來決定，振幅越大，表示聲波的能量越高，因此聲音也就越大聲。一般我們用分貝（dB）來表示聲音的響度。
最後是音色的差別。同樣是Ａ（La）這個音，以小提琴拉奏和以鋼琴彈奏，聽起來是不是感覺不一樣呢？這兩種樂器所演奏出來的聲音的差異，就在於音色上的不同，而音色決定於聲波的波形。以下圖的波形來看，就可以發現兩者有明顯的差別。
希望馬爺爺的說明，能讓大家對於生活中無處不在的聲音，其背後的種種科學原理，有更進一步的了解與認識！ |
聲音的產生
