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2015-08-01嘈嘈切切的傅立葉
548 期
Author 作者
曾耀寰／任職於中研院天文所，《科學月刊》總編輯、《物理雙月刊》總編輯。
五音與大小聲
高低音和大小聲是有區別的，記得曾用馬路上呼嘯而過的救護車鳴笛聲說明都卜勒效應，當救護車從遠到近、救護車的鳴笛聲在通過身旁的那一剎那，會有很大的改變。有次問學生到底改變了什麼，有人回答聲音音量的改變，但其實應該是頻率的改變，當發音源（救護車）和接收者（你）之間有相對運動時，原本靜止發出固定頻率的聲音，會出現頻率的改變，當接近時，聲音頻率變高，遠離時頻率變低，並且頻率改變的多寡和相對速度的快慢有關。都卜勒效應的應用很廣，在天文上，可以用來測量遠方天體的徑向運動速度（天體與我們連線上的速度）；在氣象上，可以用來測量雲飄過來的速度；在高速公路上，則可以找出超速的汽車；在棒球場上，可以量出投手快速直球的速度。
高低音和大小聲是可以作為分辨聲音特徵的重要因素，聲音是一種波動。波動是一種來回的周期現象，介質振動方向和波動行進方向平行者，稱為縱波，垂直者稱為橫波。既是來回周期現象，表示這是隨著時間變化，不斷地從波源向前傳播。
日常生活中常見的水波或繩子擺動的繩波都屬於橫波。水面上下的振動幅度稱做振幅，振幅越大，便是一個強浪，兩個浪頭之間的距離就是波長。聲音屬於縱波，可以從圖中看出縱波的疏密變化，如果非常緊密（compression），或非常疏鬆（rarefaction），表示發音體的振幅越大，也就代表聲音很大聲，相鄰兩緊密的距離和高低音有關，距離越小，表示波長越短，音調越高。......【更多內容請閱讀科學月刊第548期】