各位未來嘅聲音科學家們,大家好!
您是否曾想過,為何自己可以聽到最愛的音樂、朋友的說話,又或者火警警報這些提示聲呢?這一切都歸功於您神奇的聽覺呀!在這份筆記中,我們將一同踏上探索聲音世界的奇妙旅程!我們將弄清楚什麼是聲音,它如何傳到您的耳朵,以及您的大腦如何神奇地理解它。最重要的是,我們還會學到一些超實用的小貼士,教您如何一生都能保護好自己的聽覺。準備好了嗎?讓我們開始吧!
1. 聲音的秘密:全部都是振動!
其實,聲音的原理非常簡單!您聽到的每一個聲音,都是由某些東西快速地來回移動而產生的。這種快速的來回移動,就稱為振動。
想想看:當吉他弦被撥動時,它會振動並產生聲音。當您說話時,您的聲帶會振動。當鼓被敲打時,它的表面會振動。
聲音如何傳播?它需要一個「交通工具」!
振動需要有東西在其中傳播,才能到達我們的耳朵。這個「東西」就稱為介質。介質可以是固體、液體或者氣體。
- 氣體:大部分時間,我們聽到的聲音都是透過空氣(一種氣體)傳播的。
- 液體:聲音也可以在水中傳播!因此您在水底也能聽到聲音。
- 固體:聲音在固體中傳播得非常好。您可以這樣嘗試:輕輕敲打桌面,同時請您的朋友將耳朵貼在上面。他們會聽得非常清楚!
重要提示:在太空中,是沒有空氣的。太空是真空(一個沒有任何粒子的空間)。由於沒有介質,聲音是無法傳播的。因此在太空中,沒有人會聽到您尖叫!
測量聲音:音調與響度
我們可以用兩種主要方式來形容聲音:它們有多高音或多低音(音調),以及有多響或多小聲(響度)。
1. 音調(聲音有多高音或低音)
- 音調取決於振動的速度。這種速度稱為頻率。
- 我們使用赫茲 (Hz) 這個單位來測量頻率。
- 高頻率(快速振動)= 高音調的聲音(例如哨子聲或老鼠的吱吱聲)。
- 低頻率(緩慢振動)= 低音調的聲音(例如大鼓聲或獅子的吼叫聲)。
2. 響度(聲音有多響或小聲)
- 響度是指聲音振動的能量或強度。
- 我們使用分貝 (dB) 這個單位來測量響度。
- 耳語大約是 20-30 分貝。
- 正常談話大約是 60 分貝。
- 非常響亮的聲音,例如搖滾音樂會(超過 110 分貝),對我們的耳朵是有害的。
您知道嗎?超級動物聽覺!
人類能聽到的頻率範圍是有限的。但是有些動物的聽覺就非常厲害!狗可以聽到很高音的聲音(狗哨就是為此而設計的),而蝙蝠則使用超高頻率的聲音來在黑暗中導航。我們的可聽範圍與其他動物很不一樣。
第一部分重點回顧
聲音是由振動產生的。
它需要介質(固體、液體或氣體)才能傳播。
音調以赫茲 (Hz) 測量。
響度以分貝 (dB) 測量。
2. 您的私人聲音探測器:耳朵
您的耳朵是一個非常神奇的器官,專門用來捕捉聲音振動,並將它們轉化成您大腦可以理解的訊息。它就像一個連接著強勁電腦的超靈敏麥克風!讓我們來拆解一下它的各個部分吧。就算有很多新詞語也不用擔心;我們將逐一解釋。
耳朵的主要部分
我們可以將耳朵分為三個主要部分:外耳、中耳和內耳。
第一部分:外耳(聲音收集器)
- 耳廓:這是您在頭部外面可以看到的耳朵部分。它的漏斗形狀最適合用來捕捉聲波,並將它們引導到內部。
- 耳道:這條是由耳廓通向耳膜的短管。
第二部分:中耳(聲音放大器)
- 耳膜:一塊薄薄的皮膚,像鼓面般繃緊。當聲波撞擊到它時,它就會振動。
- 聽小骨:這三塊是非常細小的骨頭(您身體裡最細小的骨頭!)。它們分別稱為錘骨、砧骨和鐙骨。它們的作用是接收耳膜的振動,然後將它們放大(增強)。
第三部分:內耳(訊號轉換器)
- 耳蝸:這是重點角色!耳蝸是一個螺旋形的管,外形像蝸牛殼般。它充滿了液體,並內襯有成千上萬個細小的特殊感應細胞,通常稱為「毛細胞」。當振動到達耳蝸時,液體會移動,使這些細小的毛細胞彎曲。
- 聽覺神經:毛細胞彎曲會產生電訊號。聽覺神經就像一條電線般,將這些訊號由耳蝸傳送到大腦。
我們如何聽到聲音:一步步指南
讓我們一同來追蹤聲音由外面世界傳到您大腦的旅程吧!
- 聲波被耳廓捕捉。
- 它們沿著耳道向下傳播,撞擊到耳膜,使耳膜振動。
- 振動的耳膜使聽小骨(錘骨、砧骨、鐙骨)振動,而聽小骨會將振動放大。
- 放大的振動傳到內耳的耳蝸。
- 振動使耳蝸裡的液體和特殊感應細胞移動。
- 這些感應細胞將振動轉化成電訊號。
- 聽覺神經將這些訊號傳送到大腦。
- 大腦解讀這些訊號,然後您就聽到聲音了!哇!
第二部分重點回顧
耳朵分為三個部分:外耳、中耳和內耳。
當聲音撞擊到耳膜時,耳膜會振動。
耳蝸含有特殊的感應細胞,它們可以探測振動並將其轉化為電訊號,傳送給大腦。聽覺神經將這些訊號傳送到大腦。
3. 調低音量!保護您的聽覺
您的聽覺非常寶貴,但同時也十分脆弱。您耳蝸裡細小的感應細胞會被嘈雜的聲音損壞,而且一旦損壞了,它們是不會再重新生長的。所以,保護我們的耳朵是非常重要的!
什麼是噪音污染?
噪音污染是指任何不需要或滋擾性的聲音,它對我們的健康和身心都有害。它不單指巨響的爆炸聲;也可以是我們日常生活中遇到的聲音。
例子包括:嘈雜的交通聲、建築工程聲、飛機在頭頂飛過的聲音,或者以非常高音量播放的音樂。
噪音的有害影響
長時間處於嘈雜的環境(高分貝水平)會導致嚴重問題:
- 聽力受損:這是主要危險。嘈雜的聲音會永久損壞耳蝸裡敏感的毛細胞。
- 壓力和健康問題:持續的噪音都會使我們感到壓力和疲倦。
保護耳朵的簡單方法
好消息是,保護您的聽覺其實非常簡單!以下是一些簡單的小貼士:
- 調低音量:當您使用耳筒或耳機聽音樂時,將音量保持在一個安全的水平(一個好的法則是不超過最大音量的 60%)。
- 站遠一點:如果您身處嘈雜音樂的場所,例如音樂會或派對,不要站在喇叭旁邊。
- 佩戴保護裝置:如果您知道會身處非常嘈雜的場所(例如音樂會或者使用嘈雜的工具),請戴上耳塞或耳罩。它們是專門設計來阻擋有害聲音水平的。
- 讓耳朵休息一下:如果您去過嘈雜的場所,嘗試在安靜的環境中待一會兒,讓您的耳朵恢復一下。
- 小心使用耳機:長時間以高音量使用耳機是導致年輕人聽力受損的主要原因。要多加注意!
第三部分重點回顧
噪音污染是指嘈雜、不需要和有害的聲音。
嘈雜的聲音可以永久損壞您耳蝸裡的感應細胞,導致聽力受損。
您可以透過調低音量、遠離嘈雜聲音,以及在需要時戴耳塞來保護您的耳朵。