声音的特性

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