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声音的特性 参考资料1、关于响度和振幅的实验演示。（1）如图1所示接好电路,把动圈式扬声器 (8)（2）平放在桌面上,纸盒口向上,乒乓球放在纸盒中。图1（3）将滑动变阻器的滑动触片放在阻值最大处,闭合开关.在闭合的瞬间 , 可看到乒乓球有微小的跳动,并听到扬声器发出一声轻轻的“噼”声。（4）打开开关,将滑动变阻器的滑动触片放在阻值较小处,再合上开关,在闭合的瞬间可看到乒乓球有较明显的跳动,并能听到较响的噼 声,说明当声源的振幅较大时,音量较大;反之,则音量较小.2、音调与音乐图2音调与音乐上的“调“都是由频率皮定的 .音乐上将所用的音调从低到高分成 “C,D,E,F,G,A,B”七个等级 .等级代号 “C,D, ” 称音调名称,简称“音名”. 在确定了“调”后 , 忽高忽低变化出优 美乐曲的靠 “1,2,3,4,5,6,7”这七个音符.从最低音1 按规定的级差一级级升高到7, 就像一个个台阶,称 音阶, 而每个台阶的级差并不相等,如果音符1 对应的音调频率为 f , 那么按级升到 高音 i 时对应的频率为2f,将 1 到 i 间的频率差f分为8份,每份称为1个音度,即从 1 到 i 分为 8 音度,音阶即如图2所示 .音名CDEFGAB音符1的频率f/Hz262294.75327.5349.33393436.67491.25图3 图4“音名”是决定 “音符”“1” 的频率 f 的,其规定如表所列。例如“C”调 ( 常表达为“1=C”).“1”对应的频率为262Hz,i 的频率为24Hz,262Hz/8=32.75Hz 即为 1 个音度所跨的频率 ,“3”与“4”之间只有3音度,只差2183 Hz如果取 “G” 调 , 那么对应的 1 频率就为393Hz，每个音度为49.125 Hz.因为“音调”与音乐上的“调”有如此内在的联系 , 所以在讲 述音调这一概念时 , 只要用电子音响设备 ( 如收录机、电子琴等 ) 让学生亲自品味一下 , 即能理解了。3、乐音的音品 发声体发声的方式和结构不同 , 经过调节 , 所发声音可以具有不同的响度和音调, 却独不可能有相同的音品 , 奥秘何在呢 ?音叉的振动可近似看作简谐运动 , 所发出的声音的波形如图3所示，凡是简谐运动声源的声波波形都如该图，这种波形的声音称为纯音 .图5如果一个纯音的频率为 f, 如图4 所示中的 (1), 另外几个纯音的频率都是 f 的整数倍,例如 3f 、4f 如图中的 (2) 、 (3 )等 , 将这些纯音合成为一个声音 , 便是复音 .图 3-8便是由图 3-7 中的 (1) 、(2) 、(3 )合成而成的复音。“合成”是相对于“分解”而言的 一种研究方法 , 为了便于研究 , 常将 复音分解 , 如图 5所示这样的声波波形 , 便可以分解成图4中的(1) 、 (2) 、 (3) 三个纯音波形 .被分解 出的这些纯音中频率最低、振幅最大的那个纯音称基音,其余都称泛音 .如图 2-12 中的 (1) 即为图3-8的基音 , 而图3-7中的 (2) 、 (3)都是图3-8中的泛音 . 声音的分解借助于一系列已知频率的亥姆霍兹共鸣器来实现。将一整套标明各种频率的亥姆霍兹共鸣器对准一个复音 , 就会听到其中几个发生共鸣。多少个亥姆霍兹共鸣器发生了共鸣 , 这个 复音里就包含了对应于这几个共鸣器所标明的频率 , 从而将这复音中的基音、泛音一一拣出。一个复音往往有好多泛音 , 将这些基音和泛音的振幅和频率 表达在一个图上 , 这样的图叫声谱 ,图3-9即为钢琴和黑 管的波形曲线和声谱 .音调是由基音的频率决定的，图2-14、图2-15所示的都是频率为100 Hz的音，但由于这两个音泛音的多少不同，泛音的频率不同，泛音的振幅不同，即这两个音的组成不同，因而有不同的特色，音品就是反映声音特色的 .音品由泛音的多少、泛音的频率和泛音的振 幅决定 .声谱中哪怕增加或减少一个泛音或改变其中一个泛音的频率或振幅,都将改变音品, 细心者便可“品”出声音的不同来了。发声体发声的方式或结构不同,尽管基音频率和振幅调节得相同,但泛音却总有不同 , 因而音品也就不同了 .人的发声机构 ( 包括声带和喉、鼻、腹等共鸣腔 ) 虽然“大同”, 但“小异“方面却是千差万别,基本上无完全一样的,由结构决定了每个人的声谱是有差别的,即音品不同。同一个人重复发一个音时.其声谱基本相同,故熟悉者不见其人, 只闻其声,也可分辨 .噪声的波形是杂乱的 .不呈周期性变化 , 分解不出纯音来,所以噪声谈不上音调和音品.
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