黃曉榮

八年級(jí)《物理》（人教版）上冊(cè)課本第２２頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)中，要求同學(xué)們將話筒接在示波器的輸入端，用不同樂(lè)器對(duì)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(xué)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(qiáng)弱之分，即響度的大小之分，發(fā)生體振動(dòng)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(tīng)題：“先聽(tīng)音樂(lè)，然后判斷音樂(lè)是哪一種樂(lè)器演奏的.”同一首音樂(lè)，即使音調(diào)、響度相同，不管用哪種樂(lè)器，歌手還是能分辨出來(lái)，靠的就是聲音的另一個(gè)重要因素——音色.

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

１．用大小相同的力敲擊兩個(gè)大小不同的音叉，將聲音信號(hào)（音叉材料相同）輸入示波器中，波形如圖１所示.通過(guò)觀察可以得出：音叉發(fā)聲的音調(diào)不同時(shí)，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(hào)輸入示波器中，波形如圖２所示.通過(guò)觀察可以得出：音叉發(fā)聲的響度不同時(shí)，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(zhǎng)笛，用相同的音量使它們都發(fā)Ｃ調(diào)的“１”音的聲音信號(hào)，輸入示波器中，波形如圖３所示.通過(guò)觀察可以得出：不同樂(lè)器，用相同的音量都發(fā)Ｃ調(diào)的“１”音時(shí)，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(dòng)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(dòng)不同，波形上附加的小振動(dòng)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(dòng).

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

責(zé)任編輯 程哲