聲音的三要素

1、聲音的三要素 例題解析一、聲音的三要素-音調(diào)、響度、音色 1、音調(diào)：聲音的凹凸稱為音調(diào)。音調(diào)取決于聲源振動(dòng)的頻率。物體在1秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率。其單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz。物體振動(dòng)得越快，頻率越大。音調(diào)跟發(fā)聲體振動(dòng)的頻率關(guān)系是：頻率越大，音調(diào)越高；頻率越小，音調(diào)越低。例1、（天津中考題）一物體在1min內(nèi)振動(dòng)了180000次，則該物體振動(dòng)的頻率為_Hz。聲音能傳遞信息，往保溫瓶里灌開水的過程中，聽聲音就能推斷壺里水位的凹凸，由于隨著水位的不斷上升，音調(diào)漸漸_。解析：頻率的單位是赫茲（Hz），1 Hz表示1秒內(nèi)振動(dòng)1次。則物體振動(dòng)的頻率為180000/60s=3000 Hz。往保溫瓶里灌開

2、水時(shí)，聲音的聲源是水面上方的空氣柱。隨著水位的不斷上升，空氣柱變短，振動(dòng)加快，頻率變大，聽到的聲音越來越尖銳高亢，音調(diào)漸漸上升。答案：3000 上升點(diǎn)撥：聲源振動(dòng)的頻率與聲源本身的材料、外形等諸多因素有關(guān)。如弦樂器主要靠轉(zhuǎn)變弦的長(zhǎng)短、粗細(xì)、松緊來轉(zhuǎn)變音調(diào)，弦越短、越細(xì)、越緊，振動(dòng)越快，音調(diào)越高；而管樂器主要靠轉(zhuǎn)變空氣柱的長(zhǎng)短來轉(zhuǎn)變音調(diào)，空氣柱越短，振動(dòng)越快，音調(diào)越高。2、響度：人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀感覺稱為響度。響度跟聲源的振幅以及人距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān)。 物體在振動(dòng)時(shí)偏離原來位置的最大距離叫振幅。試驗(yàn)表明：音叉叉股、橡皮筋的振幅越大，人們聽到的聲音越大。響度與振幅的關(guān)系是：振幅越大，響度越大；振

3、幅越小，響度越小。響度還跟距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)系。聲音是從發(fā)聲體向四周八方傳播的，越到遠(yuǎn)處越分散，所以人們距發(fā)聲體越遠(yuǎn)，聽到的聲音越小。假如能夠想方法減小聲音的分散，就可以使聲音響度更大些。如聽診器就是利用這個(gè)原理來增大響度的。例2、（大連中考題）在操場(chǎng)上上體育課，體育老師發(fā)出的口令，近處的學(xué)同學(xué)聽到了，而遠(yuǎn)處的同學(xué)沒有聽清楚，其緣由是： （ ）A、遠(yuǎn)處同學(xué)聽到的聲音響度小 B、老師發(fā)出的聲音音色不好C、老師發(fā)出的聲音頻率低 D、遠(yuǎn)處同學(xué)聽到的聲音振動(dòng)幅度大解析：老師發(fā)出的聲音傳得越遠(yuǎn)，聲音的能量越分散，振幅越小，響度變小，因此遠(yuǎn)處的同學(xué)聽不清楚。答案：A點(diǎn)撥：聲音在向遠(yuǎn)處傳遞的過程中，其音調(diào)

4、（頻率）和音色不變，而響度（振幅）會(huì)變小。3、音色：聲音的品質(zhì)稱為音色。音色主要與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)、發(fā)聲方式等因素有關(guān)。不同的發(fā)聲體發(fā)出的聲音音色一般不同。胡琴、鋼琴、吉他、笛子等樂器發(fā)出的聲音，即使音調(diào)、響度都相同，我們也可以辨別出來，可見樂音除了音調(diào)和響度這兩個(gè)特征外，另外還有一個(gè)特征，這第三個(gè)特征叫做音色。我們能夠辨別出各種不同樂器的聲音，就是由于它們的音色不同。人的聲音的音色也因人而異，所以我們閉著眼也能聽出是哪位熟人在講話。例3、（佛山中考題）電子琴能仿照各種樂器發(fā)出的聲音，在技術(shù)上要解決的關(guān)鍵是能仿照各種樂器發(fā)出聲音的 （ ）A、音調(diào) B、音色 C、響度 D、音色和音調(diào)解析：不同

5、的樂器可以演奏同一首樂曲，發(fā)出的聲音音調(diào)和響度可以相同，但是我們?nèi)阅軓乃鼈兊囊羯霞右詤^(qū)分。因此，關(guān)鍵是仿照音色。答案：B點(diǎn)撥：音色是區(qū)分不同發(fā)聲體的主要依據(jù)。從理論上說，世界上沒有兩個(gè)人的音色是完全相同的?？茖W(xué)家創(chuàng)造的聲音識(shí)別系統(tǒng)可以依據(jù)音色來識(shí)別銀行卡仆人的聲音，就是基于這一原理。二、樂音的音調(diào)與響度的區(qū)分從物理學(xué)的角度看，音調(diào)與響度之間沒有必定的聯(lián)系。音調(diào)高響度不肯定大，響度大音調(diào)也不肯定高，這是由于聲波頻率高但振幅不肯定大，振幅大而頻率卻不肯定高。例如，在彈吉他時(shí)，用力彈撥粗弦與輕輕彈撥細(xì)弦所發(fā)出的聲音相比較，前者響度大而音調(diào)低，后者響度小而音調(diào)高。值得留意的是，在日常用語里聲音的“高

6、”、“低”有時(shí)指音調(diào)，有時(shí)指響度，含義不是唯一的，例如：合唱時(shí)有人說“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出來”，這里的“高”、“低”指的是音調(diào)；“引吭高歌”、“低聲細(xì)語”里的“高”、“低”則指的是響度。而科學(xué)用語則要求清楚精確，含義唯一。物理學(xué)中聲音的“高”、“低”只能用來描述音調(diào)，而響度則只能用“大”、“小”來描述。例4、男低音歌手高聲唱歌時(shí)，由女高音歌手輕聲地伴唱，對(duì)二人聲音的 描述正確的是 （ ）A、男低音比女高音音調(diào)低，響度大 B、男低音比女高音音調(diào)低，響度小C、男低音比女高音音調(diào)高，響度小 D、男低音比女高音音調(diào)高，響度大解析：男低音唱歌時(shí)，發(fā)出的聲音低沉渾厚，音調(diào)低，女高音

7、唱歌時(shí)發(fā)出的聲音尖細(xì)高亢，音調(diào)高；男低音高聲唱歌時(shí)，聲音洪亮，響度大，女高音輕聲伴唱，聲音弱，響度小。答案：A點(diǎn)撥：男低音發(fā)出的聲音，音調(diào)低而響度大，二者并不沖突。這是由于男低音歌手聲帶寬而厚，發(fā)聲時(shí)振動(dòng)得慢，但由于用力唱歌，聲帶的振幅大。與此類似的還有：牛的叫聲與蚊子的叫聲相比，前者的音調(diào)低而響度卻大。留意，音調(diào)與響度是取決于振動(dòng)的不同因素，二者無必定聯(lián)系。三、聲音三要素的探究方法1、探究音調(diào)與頻率的關(guān)系：轉(zhuǎn)變聲源振動(dòng)的頻率可以轉(zhuǎn)變音調(diào)的凹凸。例如：將鋼直尺緊壓在桌邊，撥動(dòng)露出部分使其發(fā)聲時(shí)，露出部分越長(zhǎng)，振動(dòng)得越慢，音調(diào)越低；彈撥琴弦時(shí)，轉(zhuǎn)變弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短或松緊，可以轉(zhuǎn)變振動(dòng)的頻率，從而轉(zhuǎn)

8、變音調(diào)。2、探究響度與振幅的關(guān)系：轉(zhuǎn)變聲源振動(dòng)的振幅可以轉(zhuǎn)變響度的大小。例如：將鋼直尺緊壓在桌邊，撥動(dòng)露出部分使其發(fā)聲時(shí)，用的力越大，鋼尺振幅越大，響度越大；敲擊音叉時(shí)，轉(zhuǎn)變敲擊的力氣大小，可以轉(zhuǎn)變振幅，從而轉(zhuǎn)變響度。例5、老師用同樣的力吹一根吸管，并將它不斷地剪短，他在爭(zhēng)辯聲音的：（ ） A、響度與吸管長(zhǎng)度的關(guān)系 B、音調(diào)與吸管材料的關(guān)系C、音調(diào)與吸管長(zhǎng)短的關(guān)系 D、音色與吸管長(zhǎng)短的關(guān)系解析：當(dāng)老師不斷剪短正在吹的吸管時(shí)，他轉(zhuǎn)變的是吸管的長(zhǎng)度。而吸管被吹發(fā)聲是由于吸管中的空氣柱振動(dòng)，當(dāng)空氣柱的長(zhǎng)度變化時(shí)必定導(dǎo)致振動(dòng)頻率的變化，即引起音調(diào)的變化。答案：C點(diǎn)撥：解決類似問題的方法是要看題目中轉(zhuǎn)變

9、的是發(fā)聲體的什么因素。一般來說，材料的長(zhǎng)短、粗細(xì)和松緊影響頻率（音調(diào)）；材料的種類影響音色；用力的大小影響振幅（響度）。例6、（諸暨中考題）如圖所示，琴師在使用二胡前會(huì)對(duì)二胡進(jìn)行調(diào)音，以下對(duì)調(diào)音時(shí)接受的做法的解釋正確的是：（ ）A、旋轉(zhuǎn)琴軸，使弦拉得緊一些，是為了轉(zhuǎn)變音色B、旋轉(zhuǎn)琴軸，使弦拉得緊一些 ，是為了轉(zhuǎn)變音調(diào)C、將琴枕上移一些，是為了轉(zhuǎn)變音色D、換一根更細(xì)一些的弦，是為了轉(zhuǎn)變響度 解析：旋轉(zhuǎn)琴軸，使弦拉得緊一些，可以使弦的振動(dòng)加快，轉(zhuǎn)變音調(diào)；琴枕上移，可以使弦變短，也是為了轉(zhuǎn)變音調(diào)；換更細(xì)的弦，也是為了轉(zhuǎn)變振動(dòng)頻率以轉(zhuǎn)變音調(diào)。答案：B點(diǎn)撥：琴師調(diào)音實(shí)際上是為了使琴發(fā)出的聲音音調(diào)能符合演

10、奏時(shí)的要求，即為了校正音準(zhǔn)；而轉(zhuǎn)變響度主要是靠調(diào)整演奏時(shí)用的力度大小；音色則主要取決于琴自身的材料質(zhì)地。四、聲音三要素在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用聲音除了可以傳遞能量外，還可以傳遞信息。人們可以通過區(qū)分聲音的音調(diào)、響度和音色來獵取一些有用的信息，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。例7、（浦東新區(qū)中考題）花匠在選擇花盆時(shí)，經(jīng)常將新花盆拎起后輕小扣擊它，依據(jù)敲擊聲來推斷花盆是否有裂縫，他主要是依據(jù)三個(gè)特征的： （ ）A、響度 B、音調(diào) C、音色 D、三個(gè)特征全都有解析：敲擊花盆時(shí)，完好的花盆和有裂縫的花盆發(fā)出的聲音不同，前者發(fā)出的聲音動(dòng)聽好聽，音色好；后者發(fā)出的聲音帶有破聲，音色差。所以花匠主要是依據(jù)閱歷從聲音的

11、品質(zhì)即音色的好壞上來辨別的。答案：C點(diǎn)撥：嚴(yán)格來說，完好的花盆和有裂縫的花盆在敲擊時(shí)發(fā)出的聲音，其三要素都是不同的，我們?cè)诜治鰰r(shí)肯定要抓住其中的主要因素。假如花盆都是完好的，我們想從一堆花盆里面挑出質(zhì)量好的花盆來，主要是依據(jù)音調(diào)。由于花盆的產(chǎn)地、材料、厚薄等因素的不同會(huì)使其發(fā)出的聲音音調(diào)不同。在有多個(gè)花盆可以進(jìn)行相互比較時(shí)，有閱歷的花匠是可以辨別出質(zhì)量?jī)?yōu)劣的。而本題中是要推斷一只花盆是否有裂縫，事先并沒有一個(gè)音調(diào)作為標(biāo)準(zhǔn)，所以主要是依據(jù)音色來加以區(qū)分的。再如：醫(yī)生接受叩診的方法給病人檢查身體內(nèi)臟是否有積水時(shí)，則主要依據(jù)的是音調(diào)凹凸的不同，由于叩擊不同的正常人身體時(shí)，發(fā)出聲音的音調(diào)相差不大，但是當(dāng)有積水時(shí)，聲音的音調(diào)卻會(huì)明顯轉(zhuǎn)變。想一想：選擇西瓜時(shí)是主要依據(jù)聲音的哪個(gè)特征呢？鐵路工人用錘子檢查火車車輪是否有故障時(shí)，又主要是依據(jù)聲音的什么特征呢？（參考答案：音調(diào) 音色）五、聲音三要素在聲學(xué)中的前后聯(lián)系及綜合運(yùn)用聲音的三要素常與聲音的產(chǎn)生與傳播學(xué)問聯(lián)系起來，進(jìn)行綜合應(yīng)用，這類題目在中考中經(jīng)常消滅。例8、（蘇州中考題）我們生活在一個(gè)布滿聲音的世界中，關(guān)于聲音的下列說法正確的是：（ ）A聲音是由于物