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    探究波形圖

    2008-10-15 10:53黃曉榮
    關(guān)鍵詞:音叉響度波形圖

    黃曉榮

    八年級《物理》(人教版)上冊課本第22頁的演示實驗中,要求同學們將話筒接在示波器的輸入端,用不同樂器對著話筒發(fā)出相同的音調(diào),例如都發(fā)C調(diào)的1(do),比較各波形有何異同.

    同學們知道,音調(diào)的高低由頻率的大小決定,頻率越大音調(diào)越高.其次聲音還有強弱之分,即響度的大小之分,發(fā)生體振動的振幅越大產(chǎn)生聲音的響度越大.

    在CCTV青年歌手大賽中,有一道辨聽題:“先聽音樂,然后判斷音樂是哪一種樂器演奏的.”同一首音樂,即使音調(diào)、響度相同,不管用哪種樂器,歌手還是能分辨出來,靠的就是聲音的另一個重要因素——音色.

    敲瓦聲和敲鐵聲不同,說明音色與發(fā)聲體的材料有關(guān),在買瓷制品時完好的與有裂紋的敲擊聲不同,說明音色與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)有關(guān).我們把聲音的信號輸入到示波器上,觀察比較聲音的波形特征,來驗證我們的猜想吧!

    1.用大小相同的力敲擊兩個大小不同的音叉,將聲音信號(音叉材料相同)輸入示波器中,波形如圖1所示.通過觀察可以得出:音叉發(fā)聲的音調(diào)不同時,波形的疏密不同,音調(diào)高的波形密,音調(diào)低的波形疏;同是音叉發(fā)聲,它們的波形圖結(jié)構(gòu)相同.

    2.用大小不同的力敲擊同一音叉,將聲音信號輸入示波器中,波形如圖2所示.通過觀察可以得出:音叉發(fā)聲的響度不同時,波形的幅度不同,響度大的,波形幅度大.同是音叉發(fā)聲,它們的波形圖結(jié)構(gòu)也相同.

    3.彈奏鋼琴和吹長笛,用相同的音量使它們都發(fā)C調(diào)的“1”音的聲音信號,輸入示波器中,波形如圖3所示.通過觀察可以得出:不同樂器,用相同的音量都發(fā)C調(diào)的“1”音時,由于聲音的響度和音調(diào)都基本相同,觀察到各組波形的幅度和疏密就基本相同;但發(fā)聲體不同,聲音的音色不同,即波形上附加的小振動不同.

    為什么發(fā)生體不同,音色不同呢?這是由于物體的材料、結(jié)構(gòu)不同,就使得振動不同,波形上附加的小振動就不同.

    總之,觀察比較聲音的波形特征可得出:聲音的音調(diào)高低,可以比較波形的疏密;聲音的響度大小,可以比較波形的幅度;聲音的音色特征,可以看波形的附加小振動.

    同學們,通過探究,你們對聲波所反映的聲音特性——音調(diào)、響度、音色有所了解嗎?

    責任編輯 程哲

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