的音调变化不是原本意义上的多普勒效应。原本意义上的多普勒效应是同一声源在不同运动状态下的音调变化。
声波频率与音调有关系，声波频率决定着音调基调，但这种关系是先天的，声源体及其发音状态一旦确定，其
发音的固有频率也就确定了，音调也就确定了，并不随声源体的运动状态等外部环境条件的改变而改变。因此
可以说同一声源体在不同运动状态下的音调变化与声波频率没有关系，也就是说多普勒效应与频率没有关系。
现在物理学把造成多普勒效应的原因说成是声波频率的改变，作者经过深入的探索研究后认为这种解释是错误
的。
下面用举例的方式来研究多普勒效应，根据观测者与波源的不同的运动状态和情况进行分析讨论，先研究
声波的，后扩展到光波。
1700
m
一观测者站在笔直的铁路旁，一磁悬浮列车停在离观测者
的地方，车上架着高音喇叭喊着口号：“为
1Hz
人民服务”，语音节奏为 秒 字音，可视为语速频率 。假设空气不流动，声速为340 ，声波频率为
1 1
m
/
s
170Hz
，波长为340 /170 = 2m 。从这些条件中我们得到如下信息：语速频率与声波频率是两个不同的概念，
每个字音可能有若干个声波振动，语音节奏不同并不表示声波频率不同，如一个人两次喊“为人民服务”这句
5
口号，第一次用时 秒，第二次用2.5秒，两次的语速不同，但并不表示两次的声波频率就一定不同，两次的声
170Hz
波频率可能都是
。语音节奏相同，也不表示声波频率相同，如一个小女孩与一个大男人都喊“为人民服
5
务”这句口号，用时都是 秒，即他们的语速相同，但这并不表示他们喊这句口号的声波频率相同，也许大男
170Hz
200Hz
；当声源与观测者无相对运动时，声源与观测者两处
人的声波频率是
，而小女孩的声波频率是
1
Hz 170Hz
的语速频率与声波频率都无变化，都分别为
和
；观测者接收到的语音响度比声源发出的同字音的
语音响度低，但由于传播的距离相同，每个字音响度衰减的幅度相同。
我们现在来考察观测者静止，声源向观测者运动的情形下的多普勒效应。列车以170m / s 的速度驶向观测
1700m
1 1
处时开始喊“为人民服务”口号，语音节奏同列车静止时一样， 秒 字音。试分
者，当喇叭离观测者
析此情形下多普勒效应及相关问题。
1700
m
先分析语音节奏方面的情况。当喇叭开始发出“为”字音时，此时列车喇叭离观测者的距离
，“为”
5
1
字音从发出至被观测者听到需 秒钟。 秒后喇叭开始发出“人”字音，列车已前进了
170m
，此时喇叭离观测
m
者的距离1700−170 =1530 （ ），“人”字音从发出至被观测者听到需1530340 = 4.5（秒），观测者接收
到该两字音时间间隔为5−4.5 = 0.5（秒），而它们发出时的时间间隔却是 秒，显然语音节奏加快了。借用一
句古诗来形容：海日生残夜，江春入旧年。由于声源与观测者的距离越来越近，观测者听到的字音的响度将一
1
170m
85
个比一个大。从声波频率方面看，计算可知，“为”字音波阵面与“人”字音波间的距离为
，相当于
个
完整波长。又从上面的计算知，观测者接收到该两字音时间间隔为0.5秒，这样，计算得到观测者接收到的声波
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