（六）声波能的基本原理与客观规律特性
    声音与声波和光电一样，是一种能量的形式。简单地说，声音是由不同物体振动产生的波。当我们说话的时候，喉头的声带就振动。在音乐里，你可以通过许多方法产生音波振动。例如，可以弹拨古琴与吉他的弦，向唢呐口或小号里吹气，用二胡弓在弦上或琴弓在小提琴弦上左右拉等等。
    声音有两个主要成分：频率（frequency）和音高（loudness），也称为力度（strength）。频率与音高直接与物体振动的快慢有关，其衡量单位为赫兹（Hz，Hertz），表明一秒钟以内振动多少次。例如你把钢琴中的中音C上部的A键按下时，钢琴的琴锤击打若干个琴弦，每一个琴弦的振动频率为每秒钟440次，也就是说，你按下A键所发出的音调为440HZ。低频声音，例如大号（tuba）和低音吉他（bass guitar）每秒振动的次数少，因为它们的频率低，所以声音听起来比较低沉。
    但要注意的是，频率与音高并不完全是同一个东西。频率是一个确实的物理参数，而音高仅仅是一个音乐参数。在有些情况下，同一个音高可以有几个不同的频率。
声音响度或力度用dB（分贝）衡量。d是deci的缩写，表示十分之一；B是纪念电话发明人亚历山大·贝尔（AlexanderGraham Bell）姓氏的缩写。 dB尺是对数型或指数型的，也就是说，每增加2dB，对应其振幅或响度提高10倍，所以击打一个响度为60dB的响弦小鼓时，其力度比40dB要高10倍，一个响度为80dB的绕拔比40dB的声音要高100倍。
    几乎所有的声音都产生基本的音调（fundamental）。一个基本的音调准确地按一个特定的频率或音调振动。如果你击打一个调音又（tuning fork），并将其放在耳边，你就会听到一个清楚和纯净的音调。
    每一种乐器发出的声音听起来不一样的原因，是每种乐器有加在基本音调上的不同附加成分。这些附加成分谐波串（harmonic series）决定声音的复杂程度。例如，中国的民族乐器琵琶与西方乐器吉他，民乐扬琴与西乐班卓琴（banjo），或单簧管（clarinet）与洞萧的声音不同，就是因为谐波串不同。一个声音的能量大部分集中在基本频率上，其余能量散布在大小不同的其他谐波串上。
    如果你想一想池塘里水波的情况，就可以比较容易理解谐波串与基本成分之间是如何相互作用的。若将一块石头投到池塘的中央，水波就以圆圈的方式从中心向外传播。然而如果你把一块大的石头和几块小的石头同时投到池塘里，产生的水波就不再是均匀的了。当你把一个基本的音调与一个或若干个谐波音调混合在一起时，也会有类似情况：合成后的音调不再是一个纯净的音调，基本音乐与谐波音调合在一起引起了声音的变化。在这种情况下，有好几个因素决定起作用的谐波音调的数目。这些因素中包括产生音波的方法和乐器谐振的数量。
    （七）音声波能形成成份
    声音是物体振动时产生的一种以波的方式移动的能量形式。当物作振动得决时，它发出比较高的音调，当物体振动得较慢时，它发出比较低的音调，可称为一个完整的“波浪”。
    当乐器奏出一个声音时，一个声音的基本音调与不同的附加音调（即谐波）组和在一起。没有附加音调起作用，你听到的所有乐器的声音将是一模一样的。其中附加音调的作用过程，可以用记录复杂的波形方法把它体现出来。波形就是一个信号播放时随着信号的频率和强弱而上下变化的曲线。在许多数字音频的应用程序里，设计有各种各样的波形。
    外耳（outer ear）：当你演奏乐器的时候，声音的振动经过空气进入耳道（ear canal），这个耳道被称为外部听道（external auditory meatus）。声音能量碰在耳鼓（ear drum）上引起振动。这些物理反应把空气的振动转成机械波。
    中耳（middle ear）；在耳鼓的后面有三块小骨头，即耳锤（hammer），或称锤骨（malleus）、砧骨（anvil或incus）和镫骨（stirrup或Stapes）。一旦耳骨开始振动，这几块骨头会把耳朵的振动转移到另外的地方，并使之增强。镫骨把这些振动汇聚到内耳的耳蜗窗开口处（oval window或cocthear window）。
    内耳（inner ear）：内耳充满了液体。当镫骨使耳蜗窗振动起来时，就会在液体里产生波浪。当液体的波浪经过耳蜗里成千上万个微小的毛细胞时，它们就会被充上电。通过这些相互作用，经听觉神经（auditory nerve）向大脑送去了消息。当消息被收到时，就记录到一个声音。内耳前庭系统用三个充满液体的通道，向脑子送去有关空间位置的信息，才使我们保持平衡。
    （八）听觉、听力与音疗的科学原理
    尽管各种音频技术有了很大的进步，但是必须时刻考虑到我们耳朵的很多局限性。人耳可以听到20Hz到200Hz（20KHz）的声波。我们对于1KHz到4KHz范围内的声音比较敏感，一般人们互相对话时就是用这个频率范围。20KHz以上的声音称为超声（ultrasound）。
    许多动物能听到超声波，例如狗能听到高达3至5KHz的声音，这就是为什么当你吹一个狗哨（dog whistle）时，你自己什么也听不见，因为狗哨的频率太高了，送到耳朵里以后引不起反应。
    在医学领域里超声波得到了广泛的应用，医生们用超声设备检查心脏不正常现象，检查血栓（blood clot）或肿瘤（tumor）。医生们也用超声设备治疗不灵活的关节，安全地检查未出生的胎儿的情况以确保一切正常。低于20Hz以下的称为亚声波（infrasound）。地震时会自然地产生亚声波（infrasound）。
    许多生产音响的厂家公司，在广告推销设备规格表里经常提到声音的动态范围，有的竟夸口说他们设备的动志范围达到90dB以上。由于dB是用对数来衡量的，一个90dB的动态范围意味着比通常的最柔和的声音要响30000倍。当你演奏乐曲的响度从很柔和到很响亮时，动态范围这个特征就很重要了。经典音乐，尤其是交响作品，就是需要有很宽的动态范围的实例。随着CD的推广使用，动态范围这个术语使用得越来越频繁了，因为CD与大多数磁带和塑料唱片不同，它的动态范围可以做得相当宽。
    当我们没有很好地用防护设备保护耳朵时，听到的声音响度不要超过一定的范围。虽然中耳里面的耳锤和镫骨能够帮助减弱声音的响度，但是对于突然出现的噪声起不了保护作用，例如离你耳朵很近的地方的鞭炮爆炸声。经常听很响的声音会使耳朵受到永久性的损伤，这就是为什么在机场跑道附近工作的人要经常佩戴特殊耳机的缘故。如果不戴此类耳机，飞机的噪音能就会把他们的耳朵震聋。人类的听觉不错，但是很多动物的听觉更好。在人的一生中，儿童时期的听觉最好，能听到20Hz或20KHz范围内的声音，成年人一般只能听到17KHz以下，甚至更低。
    声纳（Sonar）是人类对超声波的第一次应用。声纳（Sonar）是装在船上用来探测水下目标诸如潜艇的设备。它的工作原理是确定发送出去的高频声波和检测到的回波之间的关系。这个过程称为回声定位（echolocating），与蝙幅飞行或海豚游泳过程中寻找食物和避免碰撞目标的原理是一样的。
    有许多潜在的高分贝声源，虽然你只听到这些声音的一小部分，但是最好避免长时间地听高于90dB以上的声音。记住，短时间的强声音可能伤害你的听觉。例如，突然的气球爆破声可能会和听一晚上吵闹的摇滚乐的伤害程度相同。
    （九）创造一个更具治疗效果的声音环境
    现在，我们可以了解，音乐声波是一种对我们影响极深的能量。这种能量如果能正确地运用在医学治疗上，将会对人类的健康有很大的帮助。
    世界卫生组织（WHO）在健康专题会议上，一致推崇经科学验证有效的音乐医疗法，医疗音乐在世界各国已有数百篇以上的临床报告，引起医学界的高度重视和研究。
    美国和德国等先进国家已经开始进行大规模的音乐治疗的研发和应用。现今欧美约有5000多位医疗专业人士（博士MD．PHD、博士后PA及科学院士等）参与研究。
    美国现有十几所音乐医疗学院，每年培养出大批的音乐医疗医师人才，全国约有5万多人已拿到了音乐医疗师合法证书，分别在全美各医院门诊展开医护工作。
    音乐医疗不仅在西方另类医学上已占有一席重要的地位，而且在科学研究上也备受重视。美国神经学者马克·朱德·崔摩博士（Mark Jude Tramo，MD，PhD）在波士顿哈佛医学院的音乐与大脑科学研究所（Institute for Music and Brain Science）的研究证明，从音乐的神经生理学基础这种先进领域，一直到音乐对于多种疾病的疗效的严格评估和认证，音乐与科学都可以合作无间。崔摩博士在研究中发现，音乐与其他环境中的各种声响能让病人感觉病况好转，音乐和自然音响营造出来的环境能令人愉悦，有助于掩盖背景噪音，甚至可能加快治愈的速度。
    基本上，西方医学已经投入了极大的心力，研究音乐对于健康的正面效果。由此可以预见，音乐声波在未来将会成为人们普遍采用的增进健康与治疗疾病的新药方。

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