声音的特性

2008-10-15 10:53孔北京
关键词:鼓面调音响度

孔北京

■ 声音的特性

声音的三个特性是:音调、响度和音色.音调是指声音的高低,俗称“粗细”,它的大小与声音的频率有关,声源振动频率越大,音调越高.人能感受到的声音频率有一定的范围,一般是在20 Hz~20 000 Hz.高于这个范围的声音叫超声波,低于这个范围的声音叫次声波.响度是指声音的强弱,发声体振幅越大,响度越大;响度的大小还与听者到声源的距离有关.音色是指声音的品质,发声体的材料、结构不同,发声的音色不同.“闻其声而知其人”就是根据音色来辨别的.

在学习声音的特性时,许多同学容易混淆音调与响度.音调与响度是声音不同的两个特征,它们从不同的方面反映了声音的特性.音调高的声音不一定响度大,响度大的声音不一定音调高,例如蚊子发出的声音虽然响度小,但它的音调比老牛的叫声高得多,而老牛的叫声的响度却比蚊子大的多.另外要注意,生活中有时候说的“高”和“低”并不是指音调的高低,如 “引吭高歌”中的“高”、“轻声细语”中的“细”都是指声音的响度.

例1 关于声音,下列说法中正确的是().

A. 我们能区分出小提琴和二胡的声音,是因为它们发出声音的音调不同

B. 我们无法听到蝴蝶飞过的声音,是因为它发出声音的响度太小

C. 敲锣时用力越大,它发出声音的响度越大

D. 歌唱演员引吭高歌,其中的“高”是指音调高

分析 本题中A 选项,我们能区分出小提琴和二胡的声音,是因为它们发出声音的音色不同;B选项,我们无法听到蝴蝶飞过的声音,并不是因为它发出声音的响度太小,而是因为蝴蝶飞行时翅膀振动的频率小于20 Hz,不在人耳的听频范围内;C选项,敲锣时用力越大,锣面的振幅越大,它发出声音的响度越大;D选项,歌唱演员引吭高歌,其中的“高”不是指音调高,而是指响度大.选C.

例2 如图1所示,琴师在使用前会对二胡进行调音.以下对调音时采用的做法,解释正确的是().

A. 旋转弦轴,使弦拉得紧一些,是为了改变音色

B. 旋转弦轴,使弦拉得紧一些,是为了改变音调

C. 将琴枕上移一些,是为了改变音色

D. 换一根更细一些的琴弦,是为了改变响度

分析 琴师在使用二胡前会对二胡进行调音,调音通常是指旋松或旋紧琴弦,由于旋转的是同一根琴弦,所以音色不变.二胡发出声音的响度大小,与人拉动琴弦的用力大小有关,与弦的松紧程度无关.所以改变弦的张紧程度,只能改变音调.换一根细一些的琴弦,只要拉琴的力相同,响度就不会改变,只是改变琴弦的音调.选B.

■ 探究声音特性实验的设计

在对声音特性探究实验设计时,为了显示声源振动的振幅、频率等,常采用转换放大的研究方法.

例3 如图2,敲击鼓面发声.请你设计实验证明:鼓声的响度与鼓面振动的幅度有关.写出你还需要的实验器材、实验过程和相应的实验现象.

分析 本实验设计的关键点在于如何体现鼓面振幅的变化.具体做法是,在鼓面上放一些轻小的物体,通过这些小物体跳起高度的变化来体现鼓面振幅的变化.有时通过将声音输入到示波器上显示的波形来体现振幅、频率的变化.音色不同的声音,它们声波的波形是不同的.这些都是转换放大的研究方法.

参考答案:

器材:碎纸屑(或乒乓球)

实验过程:将碎纸屑(或乒乓球)放在鼓面上,用大小不同的力敲鼓,听鼓声并观察碎纸屑(或乒乓球)跳起的高度.

实验现象:鼓声越响,碎纸屑(或乒乓球)跳起的高度越高.

练习

1. 电子琴能模仿小号、双簧管、钢琴等多种乐器发出的声音.衡量模仿的声音与乐器发出的声音相似程度的物理量是().

A. 音调B. 响度C. 音色D. 速度

2. 图3中,老师用同样的力吹一根吸管,并将它不断剪短,他在研究声音的().

A. 响度与吸管长短的关系

B. 音调与吸管材料的关系

C. 音调与吸管长短的关系

D. 音色与吸管材料的关系

3. 从声音的特性看,人们常讲的“震耳欲聋”说明声音的_______;“悦耳动听”说明声音的_______;“尖声刺耳”说明声音的_______.

4. 图4所示是声音输入到示波器上时显示的波形.其中声音音调相同的是_______图和_______图;响度相同的是_______图和_______图.

参考答案:1. C 2. C 3. 响度大音色好音调高 4. 甲乙

乙丙

责任编辑 程哲

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