声音,本质上是一种空气振动的现象。物体受到敲打或激发就会振动,因而发出声音,这现象很早就为人们所发现并且加以利用。比如利用丝弦振动发声的弦乐器,琵琶、小提琴等;利用棒的振动发声的木琴和风琴;利用薄板振动发声的锣、钹等,电话听筒中的金属片也是利用薄板发声的。如今人们更懂得通过机械力、电磁力等方式来发出声音。
声音的响度也叫音量,是指声音携带的能量大小。在日常生活中,衡量它的单位是“贝”,这是为了纪念电话的发明人贝尔。但最常用的单位是贝的1/10,称为“分贝”。一个正常人,只要是1分贝以上的声音都能听见。风吹过树林的飒飒风声一般是1~5分贝;人们日常谈话时是10~20分贝;而打雷声则有100~110分贝;装修房间时用的气压凿孔机声达到130分贝。现在人们非常关心周围噪声的大小,这是因为超过90分贝的持续声音就会损害人的听觉,大约超过130分贝的声音会使人的听觉器官产生疼痛感。长期处在噪声过大的环境中,会引起听力损失或噪音性耳聋,甚至导致产生某些疾病。
口哨的声音和炸药爆炸的声音是不同的,前者是一种尖锐的高音,而后者是深沉的低音。这种差异是由于音调不同造成的。音调不同也就是振动的频率不同,频率越高,声音就会越尖锐。频率的单位是“赫兹”,也叫“赫”,1 秒钟内完成 1 次完整的振动,频率就是1“赫兹”。人的耳朵能够听见频率大约在20~17000赫兹之间的声音。频率低于20赫兹的声音,称作次声,地震和地下爆炸都会产生次声。频率高于17000赫兹的声音称作超声。在井下测量记录与岩石有关的声波测井中使用的主要就是频率为20000赫兹的超声,这是人耳听不到的。