声音是什么？

转自博客园《【秒懂音视频开发】02_重识声音》，
https://www.cnblogs.com/mjios/p/14466418.html#5035688#!comments

声音的产生

声音（Sound），是由物体的振动产生的。一切正在发声的物体都在振动。

声波

本质

关于声音的本质，推荐一份不错的参考资料：可汗学院的《Introduction to sound》。

以扬声器为例子，扬声器发声时是振膜在振动。下图是放了块小纸片到振膜上，振膜的振动导致小纸片“跳起了街舞”。

振膜的振动会导致振膜旁边的空气振动，然后导致更大范围的空气跟着一起振动，最后耳朵旁边的空气也开始振动。

空气的振动带来了动能（Kinetic Energy），能量传入了耳朵中，最后就听到了声音。

所以，扬声器可以通过空气来传播能量，而不是传播空气本身。

如果传播的是空气，那么表现出来的形式就不是声音，而是风（Wind）。

声音与波有着相同的关键特征：可以通过介质传播能量，而不是传播介质本身。

学到这里，就可以解开一个很多人长期以来的疑惑了：为什么自己录下来的声音和平时说话的声音，听起来会不太一样？

当自己说话的时候，实际上自己听到了2个声音，分别来自2种不同的传播介质
- 图①：声波 → 空气 → 耳朵
- 图②：声波 → 血肉、骨骼等介质 → 耳朵
录制声音时
- 图③：声波 → 空气 → 录音设备
当听自己录下来的声音时，自己只听到了1个声音
- 图④：声波 → 空气 → 耳朵
所以，平时别人耳中听到的你说话的声音，就是你录音中的声音

另外，人耳又是如何听到声音的呢？大概过程是：声源 → 耳廓（收集声波） → 外耳道（传递声波） → 鼓膜（将声波转换成振动） → 听小骨（放大振动） → 耳蜗（将振动转换成电信号） → 听觉神经（传递电信号） → 大脑（形成听觉）

振幅

如果只关注单个空气分子，可以发现：它来回振动的轨迹，就是一个正弦或余弦函数的曲线图。

横轴：代表时间。

纵轴：代表空气分子来回振动时产生的位移。

蓝色的中心线：代表该空气分子的未受振动干扰时的位置（平衡位置，Equilibrium Position）。

从平衡位置到最大位移位置之间的距离，叫做振幅（Amplitude）。

周期

空气分子完全来回振动一次所花费的时间，叫做周期（Period），单位是秒（s）。

频率

物体每秒来回振动的次数，叫做频率（Frequency），也就是周期分之一。

理论上，人类的发声频率是85Hz ~ 1100Hz，人类只能听见20Hz ~ 20000Hz之间的声音。

音调

频率越高，音调就越高。

频率越低，音调就越低。

通常女生讲话时，声带振动的频率就比较高，因此我们听到的音调就高，有时会有点刺耳，而男生讲话时，声带振动的频率就比较低，因此我们听到的音调就低，显得比较低沉。

响度

当提高声音的响度（音量，大小）时，振动的幅度会变大。

我们常用dB（分贝）来描述声音的响度。