声音的三要素

声音的三要素例题解析

一、声音的三要素------音调、响度、音色

1、音调：声音的高低称为音调。音调取决于声源振动的频率。

物体在1秒内振动的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。物体振动得越快，频率越大。音调跟发声体振动的频率关系是：频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。

例1、（天津中考题）一物体在1min内振动了180000次，则该物体振动的频率为

_______Hz。声音能传递信息，往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为随着水位的不断升高，音调逐渐_________。

解析：频率的单位是赫兹（Hz），1 Hz表示1秒内振动1次。则物体振动的频率为180000/60s=3000 Hz。往保温瓶里灌开水时，声音的声源是水面上方的空气柱。随着水位的不断升高，空气柱变短，振动加快，频率变大，听到的声音越来越尖锐高亢，音调逐渐升高。

答案：3000 升高

点拨：声源振动的频率与声源本身的材料、形状等诸多因素有关。如弦乐器主要靠改变弦的长短、粗细、松紧来改变音调，弦越短、越细、越紧，振动越快，音调越高；而管乐器主要靠改变空气柱的长短来改变音调，空气柱越短，振动越快，音调越高。

2、响度：人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。响度跟声源的振幅以及人距离声源的远近有关。

物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。实验表明：音叉叉股、橡皮筋的振幅越大，人们听到的声音越大。响度与振幅的关系是：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。响度还跟距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以人们距发声体越远，听到的声音越小。如果能够想办法减小声音的分散，就可以使声音响度更大些。如听诊器就是利用这个原理来增大响度的。

例2、（大连中考题）在操场上上体育课，体育老师发出的口令，近处的学

学生听到了，而远处的学生没有听清楚，其原因是：（）

A、远处学生听到的声音响度小

B、老师发出的声音音色不好

C、老师发出的声音频率低

D、远处学生听到的声音振动幅度大

解析：老师发出的声音传得越远，声音的能量越分散，振幅越小，响度变小，因此远处的学生听不清楚。

答案：A

点拨：声音在向远处传递的过程中，其音调（频率）和音色不变，而响度（振幅）会变小。

3、音色：声音的品质称为音色。音色主要与发声体的材料、结构、发声方式等因素有关。不同的发声体发出的声音音色一般不同。

胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器发出的声音，即使音调、响度都相同，我们也可以分辨出来，可见乐音除了音调和响度这两个特征外，另外还有一个特征，这第三个特征叫做音色。我们能够分辨出各种不同乐器的声音，就是由于它们的音色不同。人的声音的音色也因人而异，所以我们闭着眼也能听出是哪位熟人在讲话。

例3、（佛山中考题）电子琴能模仿各种乐器发出的声音，在技术上要解决的关键是能模仿各种乐器发出声音的（）

A、音调

B、音色

C、响度

D、音色和音调

解析：不同的乐器可以演奏同一首乐曲，发出的声音音调和响度可以相同，但是我们仍能从它们的音色上加以区分。因此，关键是模仿音色。

答案：B

点拨：音色是区分不同发声体的主要依据。从理论上说，世界上没有两个人的音色是完全相同的。科学家发明的声音识别系统可以根据音色来识别银行卡主人的声音，就是基于这一原理。

二、乐音的音调与响度的区别

从物理学的角度看，音调与响度之间没有必然的联系。音调高响度不一定大，响度大音调也不一定高，这是因为声波频率高但振幅不一定大，振幅大而频率却不一定高。例如，在弹吉他时，用力弹拨粗弦与轻轻弹拨细弦所发出的声音相比较，前者响度大而音调低，后者响度小而音调高。

值得注意的是，在日常用语里声音的“高”、“低”有时指音调，有时指响度，含义不是唯一的，例如：合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”、“低”指的是音调；“引吭高歌”、“低声细语”里的“高”、“低”则指的是响度。而科学用语则要求清楚准确，含义唯一。物理学中声音的“高”、“低”只能用来描述音调，而响度则只能用“大”、“小”来描述。

例4、男低音歌手高声歌唱时，由女高音歌手轻声地伴唱，对二人声音的

描述正确的是（）

A、男低音比女高音音调低，响度大

B、男低音比女高音音调低，响度小

C、男低音比女高音音调高，响度小

D、男低音比女高音音调高，响度大

解析：男低音歌唱时，发出的声音低沉浑厚，音调低，女高音歌唱时发出的声音尖细高亢，音调高；男低音高声歌唱时，声音响亮，响度大，女高音轻声伴唱，声音弱，响度小。

答案：A

点拨：男低音发出的声音，音调低而响度大，二者并不矛盾。这是由于男低音歌手声带宽而厚，发声时振动得慢，但由于用力歌唱，声带的振幅大。与此类似的还有：牛的叫声与蚊子的叫声相比，前者的音调低而响度却大。注意，音调与响度是取决于振动的不同因素，二者无必然联系。

三、声音三要素的探究方法

1、探究音调与频率的关系：改变声源振动的频率可以改变音调的高低。例如：将钢直尺紧压在桌边，拨动露出部分使其发声时，露出部分越长，振动得越慢，音调越低；弹拨琴弦时，改变弦的粗细、长短或松紧，可以改变振动的频率，从而改变音调。

2、探究响度与振幅的关系：改变声源振动的振幅可以改变响度的大小。例如：将钢直尺紧压在桌边，拨动露出部分使其发声时，用的力越大，钢尺振幅越大，响度越大；敲击音叉时，改变敲击的力量大小，可以改变振幅，从而改变响度。

例5、老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断地剪短，他在研究声音的：（）

A、响度与吸管长度的关系

B、音调与吸管材料的关系

C、音调与吸管长短的关系

D、音色与吸管长短的关系

解析：当老师不断剪短正在吹的吸管时，他改变的是吸管的长度。而吸管被吹发声是由于吸管中的空气柱振动，当空气柱的长度变化时必然导致振动频率的变化，即引起音调的变化。

答案：C