音調(diào)的高低—頻率

音調(diào)：聲音的高低叫音調(diào).

頻率：

(1)物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量.

(2)定義：每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率.

(3)單位：赫茲(Hz).

探究影響發(fā)聲體振動頻率的因素：

(1)提出問題：發(fā)聲體振動的快慢與哪些因素有關(guān)?

(2)猜想和假設(shè)：發(fā)聲體的振動頻率和材料的長短、粗細(xì)、松緊有關(guān).

(3)實驗過程：

如圖1所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊.撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢.改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動.

(4)結(jié)論：鋼尺伸出的越短，振動的越快，頻率越高音調(diào)就越高.

超聲波和次聲波：一般人的聽力范圍：20Hz—20000Hz，振動頻率低于20Hz的叫次聲波;振動頻率高于20000Hz的叫超聲波.

理解：

(1)：地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等自然活動，都伴有次聲波的產(chǎn)生，有些次聲波對人體健康有害.

(2)：一些動物的聽覺范圍與人類不同，它們有些能聽到超聲波或次聲波.

聲音的強弱—響度

響度：物理學(xué)中，聲音的強弱叫做響度.

振幅：物體振動的幅度.

影響響度的因素：

(1)：振幅;

(2)：人耳離發(fā)聲體的距離.

理解：

①實驗證明發(fā)聲體的振幅越大，聲音的響度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅變大，聲音的響度增大;

②聲音在介質(zhì)中傳播能量會衰減，傳播距離越遠(yuǎn)，聲音的能量減小得越多，響度越小.但是，需要注意的是聲音的音調(diào)并不改變，也就是說介質(zhì)不會改變聲音的頻率，不能說距離遠(yuǎn)了，聽不清楚了，是因為音調(diào)變低了.

音色

定義：聲音的特色叫音色，不同物體發(fā)出的聲音，即使音調(diào)和響度相同，我們也能分辨它們。主要是不同的發(fā)聲體音色不同.

影響因素：音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)、發(fā)聲方式?jīng)Q定的.發(fā)聲體有變化，音色也將變化.如：有經(jīng)驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機器運轉(zhuǎn)情況是否良好。就是利用了不同的發(fā)聲體音色不同.

樂音和樂器

樂音的波形是規(guī)則的

樂器可分為三類：

(1)打擊樂器：以鼓為例鼓皮繃得越緊，振動越快，音調(diào)越高.擊鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，響度越大.

(2)弦樂器：如二胡、小提琴、鋼琴等。長而粗的弦音調(diào)低、短而細(xì)的弦音調(diào)高�？嚲o的弦音調(diào)高.

(3)管樂器：長的空氣柱產(chǎn)生低音，短的空氣柱產(chǎn)生高音.

理解：

①要注意區(qū)別發(fā)聲體的振動快慢(頻率)與振動幅度(振幅)的區(qū)別.音調(diào)一般用“高”、“低”、“尖”、“細(xì)”、“沉”、“悶”、“亮”等來描述，響度有時也用“高”、“低”來描述，如“高聲喧嘩”、“低聲細(xì)語”等，要注意區(qū)別;

②一般而言一個發(fā)聲體發(fā)出的聲音是由多種頻率的波合成的，從波形圖中可以清楚地看出不同音色聲音的本質(zhì).如圖2所示，不同樂器奏出相同音調(diào)的聲音，從波形圖上可以看出它們主要的振動頻率相同，但小的附加振動不一樣，所以音色不同.

例題

【例1】二胡是我們中國傳統(tǒng)的樂器，在演奏時，演員要經(jīng)常撥動琴弦用來調(diào)整琴弦的松緊程度，這樣做的目的是調(diào)節(jié)琴弦發(fā)聲時的( ).

A. 振幅 B. 響度 C. 音調(diào) D. 音色

【解析】：吹哨子時，是哨子內(nèi)的空氣柱振動發(fā)聲.把用筷子制成的桿上下拉動時，改變了哨子內(nèi)的空氣柱質(zhì)量和體積，改變了空氣柱的振動頻率，從而改變了哨子的音調(diào).

【答案】：C.

【總結(jié)】：聲音的三個特征分別就是：音調(diào)、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調(diào)指聲音的高低，由振動頻率決定;響度指聲音的強弱或大小，與振幅和距離有關(guān);音色是由發(fā)聲體本身決定的一個特性.就吉他來說，弦的松緊、長短、粗細(xì)都可以改變音調(diào).題目考查了區(qū)分聲音的三個特性.音調(diào)的高低，由物體振動的頻率決定;響度的大小，由物體的振幅決定;音色由物體的材料結(jié)構(gòu)決定.

【例2】 在日常生活中，常用“高聲大叫”、“低聲細(xì)語”來形容人說話的聲音，這里的“高”、“低”是指聲音的( )

A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.音調(diào)和響度

【解析】：“高聲大叫”中的“高”說明聲音的響度大，“低聲細(xì)語”中的“低”是指聲音的響度小.

【答案】：B.

【總結(jié)】：聲音的響度是人耳能感覺到的聲音的強弱，與聲源振動的幅度有關(guān).聲源振動幅度越大，響度越大.

【例3】在一些“模仿秀”電視節(jié)目中，表演者在模仿歌星演唱時.主要是模仿歌星聲音的(　　)

A.響度 B.音調(diào) C.音色 D.頻率

【解析】：不同的聲源發(fā)出的聲音，除了音調(diào)、響度之外，聲音還有另一個特征—音色.聽朋友打來的電話，憑聲音就知道是誰，因為每個人的聲音的音色不同，在一些“模仿秀”電視節(jié)目中，表演者在模仿歌星演唱時，主要是模仿歌星聲音的音色.

【答案】：C.

【總結(jié)】：人耳能感覺到的聲音的強弱稱為響度，把聲音的高低稱為音調(diào)，音色反映了聲音的品質(zhì)與特色.本題主要考查學(xué)生對聲音三個特征的了解，是一道基礎(chǔ)題.音色反映了聲音的品質(zhì)與特色，是辨別不同聲音的依據(jù).

【例4】如圖所示為聲波的波形圖，下列說法正確的是(　　)

A.甲、乙、丙三者的音色不同

B.甲、乙、丙三者的響度不同

C.甲、乙、丙三者的音調(diào)不同

D.甲、乙、丙三者的音調(diào)、響度、音色都不同

【解析】：(1)從圖中可以看出，相同時間內(nèi)，甲、乙、丙振動的快慢相同，即都是振動了兩個波形，故頻率相同，所以音調(diào)相同，故C錯誤;(2)甲、乙、丙的振動的幅度相同，故響度相同，故響度相同，故B錯誤;(3)甲、乙、丙的波形不同，故兩個物體的音色不相同，故A正確、D錯誤;故選A.

【答案】：A.

【總結(jié)】：(1)音調(diào)跟物體的振動頻率有關(guān)，振動頻率越大，音調(diào)越高.(2)響度跟物體的振幅有關(guān)，振幅越大，響度越大.(3)音色跟發(fā)聲體的材料、品質(zhì)有關(guān).(4)相同時間內(nèi)，振動的次數(shù)越多，頻率越大;偏離原位置越遠(yuǎn)，振幅越大.通過比較聲音的波形圖來考查頻率對音調(diào)的影響和振幅對響度的影響，解題的關(guān)鍵是能夠從波形圖上看懂頻率和振幅.

【例5】地震時產(chǎn)生的____________選填“超聲波”、“次聲波”或“電磁波”)對建筑物、人的平衡器官功能的破壞性很大，使人產(chǎn)生惡心、暈眩、旋轉(zhuǎn)感等癥狀，嚴(yán)重的會造成內(nèi)臟出血破裂，危及生命.由于它的破壞性大，并且它的頻率低于______HZ，人耳卻無法直接聽到，所以要盡量遠(yuǎn)離地震源.

【解析】：人耳一般只能聽到頻率在20Hz—20000Hz的聲音，低于20HZ的次聲波人是聽不到的，地震可以產(chǎn)生能量很大的次聲波，一些次聲波對人體危害極大，而且由于人無法直接聽到，所以一旦受到傷害，后果就很嚴(yán)重.

【答案】：次聲波;20.

【總結(jié)】：題目考查了次聲波及其危害.