音波如何以電波形式傳送

文/ 林鼎然

來看我們的聲音吧
在介紹過那麼多聲音的特性以及 器材的功用之後我們現在就馬上對麥 克風說話,看看聲音變成電之後的特 性是不是和我之前說一樣!
注意1 :以下圖示的縱軸刻度橫 軸刻度每張圖皆一致。
注意2 :為了讓圖形看的更清楚 示中的波形亮度都是被 加強過的。

大聲的聲音(圖五):剛剛說過, 越大的聲音,壓力越大,聲波的振幅也 就越大,所以我們可以看到它的波形 很〝高〞。
小聲的聲音( 圖六) :一樣的道 理, 壓力越小, 聲波的振幅也就越 小,所以它看起來會像一個”低”的波 形。
(圖五)大聲 壓力比較大 波形比較高 (圖六)小聲 壓力比較小 波形比較低
(圖五)大聲: 壓力比較大, 波形比較高
(圖六)小聲: 壓力比較小, 波形比較低
 圖七 尖叫聲 共振動9 次  圖八 低沉聲 共振動2 次
( 圖七) 尖叫聲: 共振動9 次
( 圖八) 低沉聲: 共振動2 次
圖九 圖十
尖叫的聲音( 圖七) :尖叫的時 候,喉嚨振動很快,所以尖叫的波形 也振動很快, 在螢幕裡面密密麻麻 的,大概共振動了9 次(在0.004 秒 內),我們待會可以跟低沉的聲音比 較看看。 (圖八)低沉的聲音 :低沉的聲音, 喉嚨振動的較慢,所以波形振動也比 較慢,螢幕裡只振動2 次(在0.004 秒 內),跟尖叫的比起來較少次,也表 示尖叫的頻率比低沉的頻率來的高。現在我們來試試看:若我們講不 同字的時候, 聲音波形會有什麼不 同!有沒有發現到,你說的每一個字 的波形都不一樣,很奇妙吧!

聲音變成電之後有甚麼好處?
語音辨識
在我們知道原來聲音真的可以變 成電的訊號,而且不同字和不同字之 間的形狀不同,所以現在有些科技產 品強調是聲控機器,就表示說: 你對那個機器的麥克風說話之 後,機器裡面會有一個電路,來判斷 你現在說的這個字的頻率,振幅,以 及波型是甚麼,而機器就知道你在說 的是什麼字,然後機器就會去做你叫 他做的事了;比如說:你對已經設定 好的聲控電話說”打回家”,那麼,電 話裡面的電路就開始分析這三個字的 頻率,振幅,以及波型,當它分析完 了之後,就會去執行你下的命令─打 電話回家,是不是很方便呢?
聲紋辨識
告訴你們一件更奇妙的事:當我 們大家輪流對麥克風說同一個字的時 候( 比方說”我”),那麼每一個人說的 波型都會不一樣,即使說的字都一模 一樣,那是因為,我們每一個人的聲 音特質都不一樣, 有的人聲音比較 粗,有的人聲音比較細,有的人聲音 比較尖,有的人聲音比較低,這些都是 造成我們聲音波形不同的原因;所以 有些警察在必要的時候,會拿證據錄 音帶和一群嫌犯的聲音作聲紋比對, 看誰的聲紋的特質最像錄音帶的聲音 的波形,就知道壞人到底是誰了,厲 害吧,所以大家一定不要做壞事喔!!
透過喇叭讓聲音變大聲
有沒有看過老師上課的時候,拿 著麥克風講話,雖然老師只用小小聲 的聲音講話,但是從喇叭出來的聲音 卻可以讓全班同學聽到;或是到KTV 唱歌的時候,麥克風都可以把你們的 聲音變的很大,這些又是為什麼呢? 原因很簡單, 既然聲音可以變成電的 訊號,那麼我們只要將麥克風的線接 到一種叫做”放大器”的電子儀器上, 我們就可以將麥克風接收到的聲音波 形放大,再透過喇叭,我們就可以聽到 大的聲音了!
電話
遠方的朋友是如何透過電話和你 說話的呢?那是聲音變成電的訊號之 後,經過一些電路的處理,再經過電 信局的安排,就可以在電話線裡面傳 送,那麼你遠方的朋友就可以在電話 線的另一端聽到你的聲音了!是不是 很棒呢?
廣播
大家有沒有想過,如果我們想聽 一些新聞或是有趣的廣播節目,我們 只要打開收音機就可以聽到了,這又 是為什麼呢?這也是要歸功於麥克風 能將聲音轉變成電訊號,但是詳細過 程比較複雜,所以我在這裡就暫不解 說了,有機會再向大家介紹!

結語
將聲音變成電的訊號是不是一個 很好的創意啊?你看,只要變成電的 訊號後,他的用途是不是很多很多 呢?它們可以讓我們的生活變的更方 便,所以聰明的朋友們,我們平時就 一定要動動腦,等到你學的知識夠多 了,說不定將來你也會是一個造福人 群的大發明家哩!