声音：我们在到处都能听到它。但是究竟什么是声音？
声音是由振动的物体产生的，声音以波的形式通过介质传播，例如液体（如水）、固体（如海床）或气体（如空气）。因此，声音并不存在于真空的太空中。最初发出振动（震动）的物体叫声源。可以被人耳识别的声音频率在20 Hz~20000 Hz之间。
本质上，声音是空气、水或固体物质等介质中粒子的振动。这些振动以波的形式传播，当它们到达我们的耳朵时，我们的大脑将其解释为声音。声音波可以通过不同的方式和不同的速度到达我们的耳朵，这影响了我们听到的内容。
声音以机械波的形式通过介质（如水、晶体、空气）传播。声音波是由声音源产生的，例如扬声器中的振动膜片。当声音源振动周围的介质时，机械干扰以当地声速的速度传播，从而形成声音波。在源固定距离内，介质粒子的压力、速度和位移随时间变化。在时间的某一个瞬间，压力、速度和位移在空间上变化。介质的粒子并不随着声音波移动；相反，干扰及其机械能量通过介质传播。尽管对于固体来说这在直觉上是显而易见的，但这也适用于液体和气体。在传播过程中，波可以被反射、折射或衰减由介质。
支持声音传播的物质被称为传输介质。传输介质可以是任何形式的物质，无论是固体、液体、气体还是等离子体。然而，声音不能在真空中传播，因为没有介质来支持机械振动。
声音在介质中的传播主要受到以下因素的影响：
介质的密度和压力之间的复杂关系。这种关系还受到温度的影响，决定了介质中的声速。
介质自身的运动。如果介质在运动，这种运动可能会增加或减少声波的绝对速度，这取决于运动的方向。例如，声音通过风传播时，如果声音和风朝着相同的方向运动，声音的传播速度将增加风的速度。如果声音和风朝着相反的方向运动，声音波的速度将减少风的速度。
介质的粘度。介质粘度决定了声音衰减的速度。对于许多介质，如空气或水，粘度引起的衰减可以忽略不计。
当声音在物理性质不均匀的介质中传播时，它可能会折射（发散或聚焦）。
这似乎足够简单，直到你意识到声音不是唯一以波的形式传播的东西。我们通过地震波感受到地震的影响。光也是通过波的传播到达我们的，还有陆地无线电信号和蜂窝网络。单词“波”本身就是我们用来描述海洋运动的。
这一切都提出了一个更广泛的问题：
什么是波？
物理学通常痴迷于波和粒子。从非常一般的角度，我们可以对波和粒子的定义进行广泛的定义。但首先，我感到有必要包括免责声明：
我们可以将波定义为一种振动或扰动，它从一个地方传递能量到另一个地方。波在移动，并且它们移动的方式非常特定。例如，重叠的波可以结合在一起，形成一个更强大、更新的波。这被称为建设性干涉。
另一方面，两波可以有效地相互抵消，这被称为破坏性干涉。 任何曾经尝试对乐器进行多麦克风录制的人都可能在直觉上理解这一点。
声波如何工作
当一个物体振动时——无论是弹拨的吉他弦还是吹奏的萨克斯风簧片——它将能量传递给周围的粒子，使它们开始运动。这种能量以波动的形式从源头向外出动，推动和拉扯周围的空气分子。
这些分子会经历压缩区（分子更紧密地排列在一起）和稀疏区（分子彼此分开）。这些压力变化从声源向外传播，将声音能量通过空气传递到我们的耳朵。
声音通过流体（如气体、等离子体和液体）以纵波的形式传播，也称为压缩波。然而，通过固体，声音可以以纵波和横波的形式传播。纵声音波是压力偏差的交替波，偏离平衡压力，导致局部区域的压缩和稀释，而横波（在固体中）是垂直于传播方向的剪应力的交替波。与纵声音波不同，横声音波具有偏振的特性。
圆形和纵向波从源传播并引起粒子振动
一个纵平面波，水平失真区域在网格上移动
一个横截面平面波，垂直扭曲区域在网格上移动
一个周期性的声波所携带的能量在额外的压缩（在纵波的情况下）或侧向位移应变（在横波的情况下）的物质的势能和介质中粒子位移速度的动能之间交替变化。
尽管声音传输涉及许多物理过程，在某一点（如麦克风或耳朵）接收到的信号可以完全描述为时间变化的压力。这个压力-时间波形提供了在该位置检测到的任何声音或音频信号的完整表示。
声音波通常可以简化为正弦平面波，其具有以下通用特性：
频率，或其倒数，周期。
波长，或其倒数，波数。
振幅，声压或强度
音速
方向
有时速度和方向组合成一个速度矢量；波数和方向组合成一个波矢。
为了分析音频，一个复杂的波形——例如右侧所示的波形——可以表示为不同频率、振幅和相位的正弦分量的线性组合。
