秋千欢快地震荡

　　我们手扶绳索双脚站在秋千踏板上，做一些复杂的动作，秋千就欢快地震荡起来了。我们总是在秋千最高位置上使劲，让它加大返回的力度。我们有了孩子，开始教孩子玩秋千。我们站在远一点的地方，等秋千荡过来，然后在它最高位置的时候推它一把。如果秋千 5 秒钟摆动一次，我们必须 5 秒钟加一次力。
　　桌子上有两个一模一样的音叉 A 和 B 。音叉 A 正在震动。它的声波传到音叉 B 处，千百次的波浪终于把音叉 B 推动，让它发生了共振。让音叉发生共振是相当难的，推动它震动的频率应该非常非常接近它的自振频率。
　　物不平则鸣。因为它有一定自振频率，所以它不会总是不平，鸣个不休。窗户台上紧挨着放着两个玻璃瓶。交响乐正在奏鸣。玻璃瓶有时候发生共振，互相撞击起来了。我们注意观察，于是发现，只有交响乐里 C 调的 la 音能够让玻璃瓶发生共鸣。瓶子的自振频率可能是 440 Hz 。往瓶子里灌水。灌水以后瓶子里的空气柱体变短，自振频率会提高。换一个热水瓶，往它里头灌开水，注意听里边水流撞击水面的声音，那个频率是不断提高的。热水瓶将要灌满之前，那个频率迅速提高。不用看，马上停止灌水！盲人往玻璃杯里倒啤酒，满不满全靠耳朵听声音，听的是共振产生的共鸣之声。热水瓶或玻璃杯里水面以上剩余 1/2、1/4、1/8、1/16 高度的时候，声音每次提高一个八度。八度音提高的速度迅速倍增，那种旋律会造成强烈的听感。
　　音箱是个怪物，能够让它共鸣的声音可高可低。一个体积很大的音箱连低音也会共鸣。如果音箱跟音叉一样，对小提琴特别敏感，肯定不是一个好音箱。从音箱的例子可以看出，共振频率并不总是刻板的一个数字，有时候它可能是一个范围。高质量的音响器材都有一个频率响应特性曲线的说明。从话筒到放大器，到录音带，到扬声器，它们的频率响应特性曲线都应该在 20 - 20000 Hz 之间一律平等地处理声音。那是保真度的重要指标。所谓一律平等，还有一个信噪比的指标，也就是 dB 范围。从没有信号到有信号，能够拉开 100 dB 以上，而且从 20 - 20000 Hz 要一样拉开 100 dB ，才是高保真的音响器材。

元音产生原理

　　言语声产生的步骤是: ⑴ 声道中某处的声源产生一个复合音。 ⑵ 声道中从声门到唇的路径对这个声音的频率成分作选择性传递。 ⑶ 调制好的声音从唇部发出。

　　元音的声源是声门波声源。它决定了基音频率。
　　声道是声门以上到唇部的共振空腔。舌面隆起的元音发音部位调节了空腔的形位，从而改变了声道共振特性。它决定了元音共振峰（图中有４个共振峰）。通俗的说，舌面上元音的发音部位把声道分成两截。它们是串联在一起的两截，所以每一截，包括合在一起的一大截，都有各自复杂的共振。其中声门到元音发音部位的一截是所谓后腔，比较长，也就有了最低的共振峰 F1 。这里主要是舌位高低决定了共振频率。舌位越高，F1 的频率越低，反则反之。其中发音部位到唇部是所谓前腔，多半由它决定了 F2 的共振频率。舌位越后，F2 的频率越低，反则反之。
　　声门波在声道中发生共振。声道特性曲线决定了声源声各谐波的加强或减弱。声道共振特性曲线是那里的包络线。
　　经过调制的声音进入外部空间。

　　值得我们注意的是，由声门向上开始的喉腔、咽腔和口腔组成的声道是一个共振腔。胡琴下边蒙上蛇皮的竹筒是共振腔。小提琴琴弦下边很大的箱子也是共振腔。乐器的共振腔是精心设计制造出来的。音乐家使用那种乐器的时候，共振腔固定不变，由它决定了乐器的基本音色（也就是物理学说的音质）。跟各种乐器不一样，人说话使用的共振腔是可以自由调节的，于是我们才可以发出各种不同的元音和辅音来。各种元音或辅音的主要区别是音质的不同。
　　1791年 Wolfgan von Kempelen 发明了一种可以说话的机器。它有皮老虎充当的肺，簧片充当的声带等。它的关键是一个长长的皮碗，用手捏住它，这么捏那么捏，说话的声音就被调节出来了。那个皮碗充当的就是人的言语声道。

　　声道特性只能用连续谱说明。它既然是特性，就不是信号。从声学来看，信号的谱都是离散的。声道特性的连续谱，是声源的离散谱、共振中的离散谱、唇部辐射出的离散谱组成的全过程中不可缺少的最重要的操作因素。简单的说，那种特性曲线就是一种非常特殊的滤波器的特性曲线。把它解析开，四个共振峰相当于四个并联的带通滤波器。著名的 Klatt 合成软件就是用那种思路设计的。

　　这就是人类发音的奥秘。