聲學原理
聲音的產生
聲音是通過物體振動產生的聲波，並透過介質（空氣或固體、液體）的傳播，能被人或動物之聽覺器官所感知的波動現象。聲音會振動是因為有一股支持的能量。當聲源振動時會推拉它附近的介質，聲波正是介質在傳送時產生的現象。
聲波─
當振動的物體向外振動時會擠壓介質，使介質的密度變大；而當它向內振動時，介質質點間的間隔則會變大，密度也就會跟著變小，這一疏一密的持續變化，就是聲波的形成。
頻率─
是每秒聲波振動的次數，量度單位是Hertz(Hz，唸做赫茲)，其定義為每秒的周期數目，頻率越高，聲音的音調則越高。人耳可以聽到的聲音的頻率範圍在20到20000赫茲之間。高於這個範圍的波動稱為超聲波，而低於這一範圍的稱為次聲波。
聲音三要素
- 「響度」是聲音的強弱，通常以「分貝」(dB)來表示響度的大小。聲波振幅愈 大則響度愈大。
- 「音調」是聲音的高低，音調由發音體的振動頻率決定，頻率愈高則音調愈高。
- 「音色」關係著聲音的獨特性，不同的發音體產生不同的波形，而形成不同的 音色。
噪音─
不想要的聲音，就可說是「噪音」。
聲音的傳播方向
聲波透過四種現象改變傳播方向：「反射」、「折射」、「衍射」及「漫射」。當聲音的傳播過程中，介質發生改變，就會產生上述現象。
反射─
聲波在行進中遇到障礙物，無法穿越而返回原介質的現象，稱為反射，這種聲波反射現象也稱為「迴音」。
折射─
若聲音在不同介質中傳遞，因速度不同而使傳播方向發生偏折的現象，稱為折射。在同樣介質中溫度改變也會影起聲速變化，進而影響聲音的傳播方向。聲音在溫暖的空氣當中傳播速度較快，聲波會向溫度低的方向彎曲(如下圖一)；但如果地面為反射表面，聲波會延著傳播方向跳躍式前進(如下圖二)。
繞射─
聲波遇障礙物後傳播方向會繞著障礙物折過去而發生改變的現象稱為繞射。尤其是低頻音，其聲波波長較長，很容易發生繞射的情形。
漫射─
凹凸不平的表面反射聲波時，反射音的傳播要比被限制在固定方向上均勻，這種現象稱為漫射。
下一篇 聲學控制
