第二节 音调、响度和音色

次声"杀人"之谜

　　1890年， 一艘名叫"马尔波罗号"帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。 20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是：船上的开都原封未动。完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都"各在其位"，保持着当年在岗时的"姿势"； 1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口廊里， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸......

　　上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究。就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击的吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下的吗？不！遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗？也不是！船上当时时贮存着足够的食物和淡火。至于前面提到的第二桩和第三桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象。显然，谋杀或者自杀之说已不成立。那么，是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！

　　案情的确蹊跷、迷离而莫测！
　　经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的"凶手"，是一种为人们所不很了解的次声的声波。次声波是一种每秒钟振动数很少，人耳听不到的声波。次声的声波频率很低，一般均在20兆赫以下，波长却很长，传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如，频率低于1赫的次声波，可以传到几千以至上万公里以外的地方。1960年，南美洲的智利发生大地震，地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落！1961年，苏联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失！

　　次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤。次声波对心脏影响最为严重，最终可导致死亡。

　　为什么次声波能致人于死呢？
　　原来，人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.01~20赫），倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的"共振"，从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波。次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。

　　次声虽然无形，但它却时刻在产生并威胁着人类的安全。在自然界，例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波。

　　由于次声波具有极强的穿透力，因此，国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起"次声定位站"，监测着海潮的洋面。一旦船只或飞机失事附海，可以迅速测定方位，进行救助。

　　近年来，一些国家利用次声能够"杀人"这一特性，致力次声武器--次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段，但科学家们预言；只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免。次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板。人即使躲到防空洞或钻进坦克的"肚子"里，也还是一样地难逃残废的厄运。次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多。

选自《飞翔物理首页>>科普文摘>>生物化学>>次声"杀人"之谜》

就音乐语言的表现功能

　　作曲作曲家创作乐曲，也象文学家写诗歌、小说一样，有一套表情达意的体系，那就是音乐语言。音乐语言包括很多要素：旋律、节奏、节拍、速度、力度、音区、音色、和声、复调、调式、调性等。一首音乐作品的思想内容和艺术美，要通过多种要素才能表现出来。

　　【旋律】又称曲调，它是按照一定的高低、长短和强弱关系而组成的音的线条。它是塑造音乐形象最主要的手段，是音乐的灵魂。

　　【节奏】各音在进行时的长短关系和强弱关系。由于不同高低的音同时也是不同长短和不同强弱的音，因此旋律中必须包括节奏这一要素。

　　【节拍】强拍和弱拍的均匀的交替。节拍有多种不同的组合方式，叫做"拍子''，正常的节奏是按照一定的拍子而进行的。

　　【速度】快慢的程度。为使音乐准确地表达出所要表现的思想感情，必须使作品按一定的速度演唱或演奏。

　　【力度】强弱的程度。音的强弱变化对音乐形象的塑造也起着很重要的作用。

　　【音区】音的高低范围。不同音区的音在表达思想感情时各有不同的功能和特点。

　　【音色】不同人声、不同乐器及不同组合的音响上的特色。通过音色的对比和变化，可以丰富和加强音乐的表现力。

　　【和声】两个以上的音按一定规律同时结合。和弦进行的强和弱、稳定与不稳定、协和与不协和，以及不稳定、不协和和弦对稳定、协和和弦的倾向性，构成了和声的功能体系。和声的功能作用，直接影响到力度的强弱、节奏的松紧和动力的大小。此外，和声的音响效果还有明暗的区别和疏密浓淡之分，从而使和声具有渲染色彩的作用。

　　【复调】两个或几个旋律的同时结合。不同旋律的同时结合叫做对比复调，同一旋律隔开一定肘间的先后模仿称为模仿复调。运用复调手法，可以丰富音乐形象，加强音乐发展的气势和声部的独立性，造成前呼后应、此起彼落的效果。

　　【调式】从音乐作品的旋律与和声中所用的高低不同的音归纳出来的音列。这些音互相联系并保持着一定的倾向性。而调性则是调式的中心音（主音）的音高。在许多音乐作品中，调式和调性的转换和对比，是体现气氛、色彩、情绪和形象变化的重要手法。

　　音乐语言的各种要素互相配合，具有千变万化的表现力。旋律尽管是音乐的灵魂，但其它要素起了变化，音乐形象就会有不同程度的改变。在一定条件下，其它要素甚至可起重要作用。

版权所有www.villa123.com

音品和电子音响

　　音品又叫做音色,就是声音的品质和特色,它是由振动的复杂性所决定的。

　　如果发生体做标准的简谐振动,在介质中传播的纵波是正弦波(任意某一时刻介质质点的位移与质点平衡位置的距离成正弦函数关系),人们听到的声音是纯音。例如敲击音叉、弹拨长弦的中点，得到的都近似为纯音，听起来声音比较"软"。实际发生体的振动是复杂振动，在介质中传播的也不是正弦波，人们听到的是复音。根据运动合成的原理，复杂的振动可以看作是许多个简单振动（简谐振动）的合成，非正弦波可以看作是许多个简单正弦波的合成。也就是说，复音可以看作是由许多不同频率的纯音合成的。其中，频率最低的纯音是基音，它决定复音的频率。频率高的纯音成为泛音，对于乐音来说，泛音的频率是基音的正数倍。泛音的多少、频率和振幅不同决定了复音的音品。例如，在长弦的四分之一处弹弦，除了第一泛音外，只有频率为基音频率二倍的第一泛音；在长弦的十六分之一处弹弦，除了第一泛音外，只有频率为基音频率四倍、八倍和十六倍的泛音，听起来声音比较"硬"和"脆"。我国古代的古琴、古筝在演奏时就已经知道这个现象并利用这种技巧增强音乐的表现力。

　　现代电子技术能够通过电子线路来分析出各种复音分别包含着多少个泛音以及泛音频率的振幅，称为复音的频谱或者"声痕"。分析频谱可以用来识别发声体，例如通过分析水下收集的声音辨别潜水艇的类型，通过识别声音来确定是否应该执行某种口令，通过分析录音资料识别犯罪分子。将这种过程反过来讨论，人们可以用许多简谐振动的振子按照规定的频率和振幅合成为特定的复杂振动，模拟各种自然界的声音或者乐器的声音，这就是电子琴和计算机给出的电子音响的基本原理。

选自《北京市义务教育三年制初级中学试用教科书 物理 教学参考书》