光波自身的频率。脉冲频率可以人为制造和调控,光一旦发出后,自身频率始终不变,所谓多普勒公式对它根
本不起作用。
影响音调的因素至少有三个:频率,语音节奏和响度。频率是决定音调高低基础,但与音调的变化没有关
19000Hz
系,因为频率是始终保持不变的,譬如说,频率
的声波的音调已经很高了,但无论在什么情况下,它
21000Hz
,继而使音调变得更高。决定音调变化的主要
20000Hz
却不能使自身的频率升得更高些,如升到
,或
因素是语音节奏快慢变化,这是可以想象的,音调和语音节奏同属感官感觉,它们在同一感觉范畴内发生关联
是很正常的事情,语音节奏变快了,音调听起来尖锐些,语音节奏变慢了,音调听起来对应变得舒缓些,这是
理所当然的。频率决定音调基调,语音节奏决定音调变化,一个负责先天,一个负责后天。一个进行的是横向
对比,即不同波频率之间的音调变化对比,一个进行的是纵向对比,即同一确定频率的波在不同运动状况下前
后音调变化对比,多普勒效应事实上就是语音节奏快慢变化带来的感觉上的音调差异性。这里所谓语音节奏,
给人的印象好像是很有规律性的东西,其实不是这样的,只要语(声)速发生了改变,不管什么声音,是有节
奏有规律的语言音乐也好,还是无节奏无规律的噪声也好,都可以发生多普勒效应。至于响度,那是影响音调
变化起辅助作用的次要因素,在此不作过多讨论。
4 举例解说
为加深对新观点的理解,下面以举例的方式对上面的观点进行解说。
1700m
一观测者站在笔直的铁道旁,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
1
人民服务”,语音节奏为 秒 字音,可看做语速频率
1
1Hz
340m/s
170Hz
,声波频率为 ,
。假设空气不流动,声速为
340/170=2m
波长为
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,譬如一个人两次喊“为人民服务”这句口号,第
2.5
。从这些条件中我们挖掘出如下信息:语速频率与声波频率是两个不同的概念,每个字音可
5
一次用时 秒,第二次用时
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,两次的声波频
。两次的语速相同,也不表示声波频率相同,如一个小女孩与一个大男人都喊“为人民服务”
170Hz
率可能都是
这句口号,用时都是 秒,即他们的语速相同,但并不表示他们喊这句口号的声波频率相同,也许大男人的声
170Hz 2000Hz
5
波频率是
我们现在来考察观测者静止,声源朝向观测者运动的情形下的多普勒效应。列车以
1700m
,而小女孩的声波频率是
。
170m/s
的速度驶向观测
1
1
者,当喇叭离观测者
处时开始喊“为人民服务”口号,语速节奏快慢同列车静止时的一样, 秒 字音。
试分析此情形下多普勒效应及相关问题。
1700m
,“为”字音从发出至被观测者听到需
5
当喇叭开始发出“为”字音时,此时喇叭离观测者的距离为
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