學習雜記 - 聲學(Acoustics) - 1. 聲音(Sound)與頻率(Frequency)

前言：

我想要把樂器木材的文章做得更詳盡一些。

參考了網路文章，發現已經有人對樂器木材的重量、硬度、中高低頻做了數值比較。
只不過給了圖表，但對數據來源跟名詞定義卻很不明確，實在傷透腦筋。

因此，以下是我整理出來的問題。

一、人耳可聽到的頻率與大宗樂器的頻率範圍各是多少？
二、什麼叫高、中、低頻？
三、木頭的硬度標準在哪？
四、質量的比較各取自哪種木頭？
五、樂器木材的頻率範圍比較是否能更詳盡？

希望可以藉由回答這些問題再回頭補充相關文章。

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正文：


頻率(Frequency)，代表1. 單位時間內2. 做同一件事的3. 重覆次數。
若以赫茲Hertz做單位(Hz)，代表一秒能重覆同一件事的次數。
例如：1Hz就是指一秒做同一件事一次；1000Hz就是指一秒做同一件事一千次。
文縐縐的說，Hz就是1.每秒 2. 週期運動 的3.次數。

而聲音(Sound)，是以通過介質的振動產生的聲波(Acoustic Wave)，
傳到聽覺器官感知的波動(Wave)現象。

聲波就是一種波的運動，簡稱波動。
想像將石頭丟到水中起的一圈圈漣漪，那就是一種波。
你若是在水中說話，水受到振動也會形成波。

既然是運動，那就可以代入上述2的「做同一件事」，或是「週期運動」。

而這個波動有各種不同形狀，也就是波形(Waveform)。
以波動裡最簡單的正弦波(Sine Wave)為例來做週期運動的話，
1.一秒做2一個正弦波3.一次，就是對聲音計量的方法。
對正弦波沒概念？可能要對振幅(Amplitude)再解釋一番。
請看高手的解說比較快 - Sine wave

那人的耳朵(聽覺器官)，可以感知20Hz ~20000Hz的聲波，或是記作20Hz ~ 20kHz。
那以調音正確的樂器發出的聲波為例：
一、88鍵鋼琴，它的範圍是27.5Hz ~ 4186 Hz。
二、22格六弦吉他的標準調弦(EADGBE)發出的聲音，範圍是80.4Hz ~ 1174.6Hz。

光以聲音與頻率做記錄，應該是很難記憶，因為這些數字你根本沒感覺。
假設你有一點樂理概念，知道音高的C D E F G A B代表Do Re Mi Fa Sol La Si，
那把剛才的頻率對應到鋼琴鍵的音高上，
那鋼琴就是A0 (27.5Hz) ~ C8 (4186Hz)。
而吉他則是E2 (80.4Hz) ~ D6 (1174.6Hz)。

必須要死背硬記的是A4 440Hz，這是現代在調音的標準音高。
你沒概念？彈一下線上鋼琴來聽一下音高吧。

連結如下：
http://www.play-the-piano-online.com/piano-keyboard-fun-for-all

下一章再分析一下什麼叫音高，那就可以解釋什麼是高中低頻了。

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後記：

一、人耳能聽的頻率跟海豚(2kHz ~ 100kHz)與蝙蝠(1kHz ~ 12kHz )比，輸太大了。

二、現代人真的很幸福，要什麼資料只要網路找找就有。
浸淫在這個無窮的知識世界裡，不自覺一天就這樣過了。

三、參考資料

1. Tonewood data source - Technical data
2. Amplified Parts - The Audible Frequency Range and Describing Tone
3. Tonewood - Chart and Comparison
4. Wickie Media - Youtube - Frequency and Sound
5. Wiki - Piano Freqency Range