當一個東西同時發出兩種聲音時，它是怎麼振動的。?

01-15

我們都知道，一個東西振動的快，就會發出高頻率聲音，也就是高音。振動的慢反之。
那麼，一個東西，例如音響，放出一首同時具有高音和低音的歌時，它是怎麼振動的？時快時慢？還是局部快局部慢？
我們的耳朵接受這種聲音時是否也是一樣？

謝邀

摘自網路，侵刪

題主說的兩種聲音是兩個單頻信號的意思。生活中單頻信號非常非常少見，這才是常態。一個物體如何通過振動同時發出多頻率的聲音，你可以這樣想，每個頻率對應的振動都不一樣，你把所有的振動疊加起來，就得到最後的結果了。如果你學過傅立葉變換或者小波分析，這個問題就很好理解了。

自由振動和受迫振動的區別。

自由振動，不考慮摩擦，空氣等其他物體阻尼的情況下，一維振動物體（彈簧），其得到能量後（如撞擊，敲打），能量以波的形式在內部來回反射，穩定後形成駐波（類似機械解析能量，解析過程會耗散，耗散時候發出短暫雜訊），而後，便一直以駐波形態振動下去，即自由振動，振動頻率基頻為其固有振動頻率。

固有頻率，材料性質決定內部聲速，聲速和長度決定來回反射的周期，進而決定駐波基頻。

而受迫振動，是對物體給予一個持續的力的輸入（如電信號作用），此時，振動基頻與自身的固有頻率無關，但固有頻率影響聲音的響度，一旦輸入端終止，脫離，物體便會回到固有頻率振動。

若合成兩個聲音一起輸入給物體，物體同樣能乖乖地振動，因為他是受迫的。如果物體再作用於空氣，你就會聽到物體同時發出兩個聲音。

聲音就是靠受迫振動的原理，保證自己穿行在各個介質內而不發生頻率改變。

受迫振動，自身性質變得無關緊要，是因為其不夠獨立，與輸入端連接為一體後，只是整體一部分罷了，解析能量時候，不能自己完全做主。

比如，一根吉他弦，長L，基頻f自由振動，那麼，用隔音罩罩住一端的二分之一L長度，讓你聽不見，只能聽見另一半L的發聲，你聽見的仍然是f基頻頻率（不考慮泛音）。可是L/2的弦的固有頻率不是2f嗎？那是因為你看的不夠完整，人家還有另一半呢，這一半不能自己做主。

那我把隔音罩徹底隔離死，不讓L中點振動！！

行，那就真是2f基頻了。自己說了算了。

話說，吉他彈奏泛音的原理就是這樣。

此處泛音是指第一泛音，為基頻2倍頻。

右手彈出聲音後，右手某指肚輕觸+12品位置，即消除中點振動，使得弦的兩段各自為政，便發出了高八度音（2倍頻）。

這只是一維，二維三維更複雜。

一般的樂音，專指一維弦發出的聲。

我寫得不夠專業，大家當科普看就好。

有錯請指出啊！！

答案是既有你說的時快時慢，又有局部快局部慢。

下面我們來看一下具體的情況，既然題主提到了音響，正好我略懂，我們就拿音響來舉例子。

上圖是我們常見的喇叭的爆炸圖，喇叭上完成把電能轉換為機械能變成我們可以聽到的聲音的部分叫紙盆（或音盆）。紙盆可以向前或者向後運動，而運動的軌跡應該是和我們給進的音頻信號相符的。

典型的音頻信號長這樣：

你可能在想，這是什麼鬼？很簡單，自然界中的聲音很少由單一頻率（即振動的快慢）構成，而是由不同頻率的振動複合疊加而成，上圖就是疊加後的結果。可以理解為不同頻率的正弦波（這個應該都知道長什麼樣子，就不放圖了），根據時間的變化，交替或疊加出現，構成了我們聽到的聲音。

但顯而易見的是，如上圖這樣並不便於我們直觀的了解某一時刻物體的振動情況，於是聰明的工程師們採用一種叫做快速傅立葉變換（FFT）的技術，將振動分解為一個二維的圖表，又稱頻譜圖。橫軸是振動的頻率（可以理解為音高），縱軸是物體在該頻率上振動的強度（可以理解為音量），結果就直觀多了。典型的頻譜圖如下圖：

這是我對著電腦「啊」了一下的頻譜成分分析，大致反映了我聲帶的振動狀況，在125Hz左右那個最高峰稱為基波，而在250，500Hz部分的就是所謂的諧波，是由於振動本體（這裡是聲帶）的物理特性和物理規律（不同頻率的聲波還會相互有增強和抵消等）等共同決定的。基波和諧波一起，就構成了一個獨特的音色。

同時，因為聲音都是瞬息萬變的，要更方便觀察，引入時間軸必定是極好的，於是進一步的，就出現了瀑布圖：

上圖可以大致理解為我對著一面鑼Duang的敲了一下之後鑼體的振動情況，注意時間軸。在最初整個鑼體的振動漸漸停止之後，5KHz左右還持續有振動，這便是我們聽到的Duang完了之後的嗡嗡聲，這樣是不是就很直觀了？

說完了時快時慢，我們再來說說局部快局部慢。

回到第一張圖，我們現在知道紙盆是喇叭的核心零件，完成不同形式能量的轉換。通過第二張圖我們又發現，紙盆不僅要同時完成大幅度低頻率的前後運動，同時還要兼顧高頻率的運動，問題就來了，這種情況下，紙盆本身的材質是否能勝任忠實的還原信號的責任呢？

(圖據淘寶@長立行)

這是熱天大家都會用到的扇子，如果你用力扇，會發現扇子本身受空氣阻力也會產生形變，這是常識。通過觀察我們發現，靠近手柄的部分因為結構強度較高，通常變形較小，而邊緣部分因為力臂長，結構強度差變形會更嚴重一些，同時邊緣部分的運動軌跡也更不能真實還原手的運動軌跡。

對應到同樣是在空氣中運動的喇叭，驅動紙盆運動的組件稱為音圈(Voice Coil)，裝置在紙盆的正中，根據如上扇子原理，紙盆邊緣因受力臂和紙盆材質剛性不足的影響，相比音圈附近的區域必定不能忠實的還原信號，這種現象我們稱之為分割振動，即題主說的局部快，局部慢。

(圖據@http://Soomal.com)

上圖是某喇叭紙盆在500Hz和6500Hz頻率下的振動強度情況，觀察可知，在500Hz的時候整個紙盆還能均一的振動還原信號，在6500Hz的情況下只有靠近音圈的部分有強烈的振動，外圈幾乎沒有了動靜，由此便導致了在高頻率下因為有效換能面積小了，音量就小了，就是我們俗稱的高音弱了。解決的辦法也很簡單粗暴，既然在高頻率下只有中間能有效振動，那我就進一步提高中間部分的結構強度減少耗損，外面的部分索性就不要了。請諸君回憶一下六七十年代的收音機，紙盆中間音圈的防塵罩常為金屬材質，就是因應這個思路的產物。

當然，都說了這只是簡單粗暴的解決辦法，因為分割振動帶來的不僅是有效輻射面積減小，通常還伴隨著各種失真導致聲音變得不好聽，還好隨著經濟發展和理論及材料科學的不斷進步，我們已經有各種方法來規避這樣的問題。如圖上採用大小兩個喇叭分別重放高低不同的頻率區間，以及通過引入號角，提高能量轉換效率等辦法來不斷提高音響系統的品質。

(某品牌影院音箱，中高音都採用了號角來提升能量轉換效率以便聲音透過幕布傳播)號角的原理相對複雜且與本題關係不大，大家若有興趣我們再更。

波形怎麼振動振膜就怎麼振動，打個比方。

比如你在一小時內往返走1000米（低頻），在這半小時前進500米的時候又來回小幅度走1米（高頻）