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振幅是什么意思
嗨喽大家好，我是李千凝，声音用耳朵听起来是这个样子，正如你此刻听到的，那通过眼睛看起来会是什么样呢？声波在空气中的传播就像这样，当然也可以换一种视觉化的表达方式，我们用一台示波器（Oscilloscope）来采集这个声音，就会产生这样一个形状，用这个形状代表声波，我们把目光聚焦到空气中的单个分子，就会看到它来回运动的轨迹就是一个正弦函数的曲线图，横轴代表时间，纵轴可以看作是空气分子来回振荡时产生的位移，这里的中心线代表该个空气分子的平衡位置（Equilibrium Position），也可以叫做未受振荡干扰的位置，如果我们调高音量，可以看到振荡的幅度变大，空气分子从未受振荡干扰的位置到产生最大位移的位置之间的距离被称为振幅（Amplitude）。
声波在空气分子中传播
空气分子的来回振荡随着时间形成正弦函数曲线图1
空气分子的来回振荡随着时间形成正弦函数曲线图2
空气分子振荡的位移随着音量的增大而增大
另外一个物理特性就是周期（Period），声波的周期就是空气分子完全来回振荡一次所需的时间，我们将这个往复运动称为一个周期，周期的单位是秒（s），所以声波的周期就是往复振荡一次所花费的时间，我们用T（大写字母）来表示周期，如果减少或增加周期，那么空气分子来回振荡一次所需的时间也会对应减少或增加，同时也会改变所发出声音的音高（Pitch），减少周期会让空气分子来回振荡一次所需的时间越短，这个声音的音高就越高，增加周期会让空气分子来回振荡一次所需的时间越长，这个声音的音高就越低。
空气分子完全来回振荡一次所需的时间就是周期
与周期密切相关的就是频率（Frequency），频率的定义为1/T（周期分之一），所以频率就是表示每秒振荡几次，频率用f（小写字母）表示，频率的单位是1/s（秒分之一），但为了纪念德国物理学家赫兹，于是我们称1/s为1Hz（赫兹）。
比如这个国际标准音——A，这个声音会让空气分子每秒来回振荡440次，所以这个频率就是440Hz，频率越高则音高越高，频率越低则音高越低，人类理论上可以听到20Hz到20kHz的声音，当然这是理论上，每个人的体质有所不同，还有就是人会随着年龄的增长慢慢的损失听力，尤其是会听不到较高的频率。
但如果喇叭发出的声音，每秒让空气来回振荡的次数超过2万次了，它还是会产生声波，只不过我们的人耳听不到而已，举个例子，此时我正在播放一个24kHz的声音，你是不是听不到？然而这并不是你耳朵聋了，而是因为频率太高，你的耳朵听不到，不过你家的狗可以听到，狗至少可以听到40kHz的声音，你可以放到它的耳朵边，让它来感受一下。
和频率有关的一个物理特性是波长（Wavelength），波长的概念就是当声音在空气中传播时，空气分子将被压缩，在某些地方会彼此靠近，而在某些地方彼此又离得很远，那么彼此靠近的地方就称为压缩区，离得很远的地方就称为稀疏区，两个区域就是这么交替传输能量的，所以相邻压缩区之间的距离就是这个声波的波长，波长用λ（读作Lambda）表示，单位是米。
最后来说说波速，声波的速度只取决于介质，但在空气这个介质里还取决于温度、大气压等因素，这里我列出了常见介质里声波的速度，大家可以参照一下，声波的速度用C（大写字母）表示，单位是m/s（米/秒）。由于声波的速度是恒定的，所以频率与波长成反比关系，换言之即频率越低，波长越长，频率越高，波长越短，根据波速、频率、波长之间构成的关系就有公式C=λf，以声波在空气（20℃，标准大气压下）中的速度344m/s为例，那么20Hz-20kHz声音的波长范围就在17.2米-0.0172米之间。
声波在各类不同介质里的速度
波速、波长、频率之间的关系
频率、波长范围
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