第四節多變的聲音

第二章：波動與聲音的世界第一節：波的傳播2-1-1波的性質2-1-2波的傳播第二節：聲音的傳播第三節：空谷中的回聲第四節：多變的聲音第五節：揮別噪音第四節：多變的聲音概念圖多變的聲音振幅響度音色頻率音調波形共鳴超音波實驗2-3：多變的聲音（頻率）吉他弦線（粗、細）（長、短）（鬆、緊）彈奏時發出的音調高？實驗2-3：多變的聲音（振幅）將橡皮筋套在硬紙盒上，以不同的力量撥彈，觀察發聲強弱與振動幅度的變化。愈用力彈→響度愈大→振幅愈大實驗2-3：多變的聲音（）撥彈兩段長短不同的橡皮筋。彈出不同的音調←與長短有關頻率實驗2-3：多變的聲音（）橡皮筋下加砝碼撥彈頻率加掛砝碼音調變高←與鬆緊有關實驗2-3：多變的聲音（）用嘴吹不同水位的量筒。空氣柱愈短，音調愈高。頻率實驗2-3：多變的聲音（）輕敲不同水位的量筒。水柱愈短，音調愈高。頻率聲音三要素聲音的高低（音調）強弱（響度）音色稱為聲音三要素。發音體對於相同材質的物質而言，通常愈薄、愈緊、愈短、愈細的物體，振動時的音調較高。一般而言，男人的音調較女人音調為低。人是靠嗓子裏的兩條聲帶發音的。男生的聲帶粗大；女生的聲帶細小。讓聲音多變的因素音調←頻率響度←振幅音色（音品）←波形音調聲音的高低由振動的頻率決定頻率越高，聲音就越尖銳。所以，女孩子的發聲頻率通常就比男孩子來得高。響度聲音的強弱，由聲波的振動幅度（振幅）來決定，振幅越大，表示聲波的能量越高，因此聲音也就越大聲。一般我們用分貝（dB）來表示聲音的響度。分貝（dB）人耳所能聽見的最小聲音強度訂為0分貝。分貝數愈大，表示聲音愈大聲。每增加10分貝，聲音強度增強10倍。例如20分貝的聲音強度是10分貝的10倍，30分貝的聲音強度是10分貝的100倍。106分貝信噪比的PC音效卡提供音頻保真度。在音樂、遊戲和電影中可體驗到堪與家庭影院相媲美的音質。信噪比無論對於任何音頻產品，信噪比都是一個比較重要的參數。它指音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率，通常以S/N表示。一般用分貝（dB）為意念，信噪比越高表示音頻產品越好。一般都選擇60dB以上。但即使這一參數達到了要求，也不一定表示機子很好，它只是所考慮的參數之一。音色同樣是Ａ（La）這個音，以小提琴拉奏和以鋼琴彈奏，聽起來是不是感覺不一樣呢？這兩種樂器所演奏出來的聲音的差異，就在於音色上的不同，而音色決定於聲波的波形。五種樂器所發出聲音的波形波形不同→音色不同。即使響度、音調一樣，我們仍然可以分辨出是何種樂器發出的聲音。音叉振動只發出單一頻率，波形最單純，常作為調音的工具。(A)音叉(B)長笛(C)單簧管(D)雙簧管(E)小提琴實驗2-4：音叉的共鳴學習看圖說話條件：頻率相同實驗2-4：音叉的共鳴A：頻率366HzB：頻率366HzC：頻率533Hz請根據所提供的音叉A、B、C資料，說明兩圖的意義音叉共鳴箱共鳴箱增強聲音的響度沒有共鳴箱時聲音的能量就隨著波的傳播而將能量帶向遠方，於過程中逐漸變成熱能散失於空氣中。有共鳴箱時，相對聲源而言，共鳴箱後便沒有聲音繼續傳播出去。原本向遠方傳出去的能量大多數保留在共鳴箱內，引起共鳴箱吸收聲波的能量也跟著振動。於是讓你聽到更響的聲音。音叉共鳴靠空氣傳播左邊音叉被敲響，右邊完全相同的音叉也會發生將小球彈起。左音叉振動→壓縮周圍空氣振動→空氣發生疏密變化→形成聲波→向遠處傳播→右音叉振動→小球彈起。超音波人耳所能聽到的頻率範圍為20赫～20000赫之間；若發音體的振動頻率太低或太高，人們便聽不到。振動頻率超過20000赫的聲波，稱為超音波。利用超音波掃瞄，可以檢查人體及胎兒。利用超音波的高頻率，可以清洗浸在溶劑中的機械或工具。超聲波掃描術常用於產前檢查超音波檢查儀醫生手持超音波換能器(可產生和接收超音波)，在患者身上預先塗有乳膠或凡士林的部分來回掃描。塗有乳膠或凡士林的目的在使超音波換能器和皮膚之間有密切的接觸，使超音波能有效地傳入人體，其回聲也易被偵測。最後，將數據轉換成影像顯示在螢光幕上，由專業的醫師來研判病情。照射超音波，螢幕所呈現的結果。超音波振盪器因為超音波頻率很高，隨著急速產生激烈振動與碰撞，就像許多無形的小刷子，沖刷著零件的每一個角落。紙人共振實驗古人沈括和周密實驗驗證聲波共振的方法，利用一部七弦琴上各個音律宮位上放置小紙人，彈奏另一部七弦琴，便可見到對應的宮位紙人會振動彈跳，沈括稱此現象為「應聲」，就是聲音的共鳴。共振會累積能量大隊人馬過橋時，若是步伐頻率和橋的特有頻率接近時，會發生共振，導至橋毀人亡挑水走一段路後，桶內的水搖晃的頻率會和走路的步伐接近，水便很容易濺出桶外。始寶島姑娘(猜一字)猜謎時間小小的測驗接招小懿拿了a、b、c、d、e五支相同量筒，內裝不同高低的水位，如附圖所示，用玻璃棒輕敲量筒管口，哪一支量筒的聲音最高？(A)a

(B)b

(C)d

(D)e答案： A

小懿拿了a、b、c、d、e五支相同量筒，內裝不同高低的水位，如附圖所示，用嘴吹量筒管口，哪一支量筒的聲音最高？(A)a

(B)c

(C)d

(D)e答案： D在一定溫度下，先後敲擊甲、二兩音叉，分別測得某處兩聲波空氣振動位移對時間的變化關係如附圖，則下列何者正確？(A)甲波響度小，音調高，聲速較快(B)甲波響度大，音調低，聲速較慢(C)甲波響度小，音調低，但兩者聲速相同(D)甲波響度大，音調高，但兩者聲速相同。答案： C如何提高一面鼓發出的樂音音調？(A)用較大的力打擊鼓面(B)用較小的力打擊鼓面(C)打擊靠近鼓面邊緣處(D)撐緊鼓面的緊張程度。答案： D電視影集“百戰天龍”裡，馬蓋先為了要打開一個音調為Mi、Sol、Si、Re的音樂鎖，他取得了四個大小相同的酒杯，倒了四杯酒如圖，以嘴唇貼著瓶口吹氣，而得到這四個音調，終於將鎖打開，請問他必須按照什麼順序對酒杯吹氣？(A)bcda

(B)abcd

(C)dcba

(D)adcb。答案： A

解析： 已知響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍，則50分貝的聲音強度是10分貝的多少倍？(A)5

(B)40

(C)500

(D)10000答案： D有關樂音三要素的敘述，何者正確？(A)物體振動幅度愈大，音調愈高(B)物體振動頻率愈