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為何世界上有三大男高音,卻從沒聽過幾大女高音?物理怎解?

  • 由 物理畢業班 發表于 足球
  • 2022-03-24
簡介我們這裡首先強調一點:這三個特性之間沒有任何關聯,也就是說音調的高低與響度的大小以及音色之間沒有任何關係

物理音調高低與什麼有關

我們都知道世界三大男高音,可是為什麼從來沒有聽說過女高音呢?

其實,這裡涉及到初中物理聲學知識,我們先來學習一下中考物理關於聲學內容的知識點。

每年的中考題,幾乎都無一例外地要出一道有關聲音這章內容的選擇題。聲學這一章知識在中考中所佔分值較少,一般只有三分左右。每年也都幾乎圍繞著一個重要知識點來考查。

為何世界上有三大男高音,卻從沒聽過幾大女高音?物理怎解?

這個重要的聲學知識點就是“聲音的三個特性”,我們就透過聲音的三個特性來解答一下為何從來沒有聽說過幾大女高音這種現象。

聲音有三個基本特性,分別是:音調(聲音的高低);響度(聲音的強弱);音色(聲音的品質)!

初學者對於這三個特性如果理解不深刻,往往容易把這三者弄混淆。

我們這裡首先強調一點:這三個特性之間沒有任何關聯,也就是說音調的高低與響度的大小以及音色之間沒有任何關係!

為什麼呢?

我們先來看一下“音調”。

音調的高低是由頻率的大小決定的,而頻率的大小是由聲源振動快慢決定的。以幾個具體例子來說一說,鋼尺振動時,伸出桌邊的長度越短,振動越快,頻率越大,音調越高。對於樂器中的絃樂器以及管樂器,弦長以及空氣柱越短,弦以及空氣柱振動就會越快,頻率越大,其音調就越高。其實,鋼尺振動時相當於絃樂器。

為何世界上有三大男高音,卻從沒聽過幾大女高音?物理怎解?

再說一個典型例子,七個裝著不同水量的同種啤酒瓶子,用嘴吹瓶口時,瓶內空氣柱振動,相當於管樂器,水最多的瓶子內部空氣柱最短,其振動最快,頻率最大,音調也最高!用木棍敲擊瓶子時,由於水柱振動,相當於絃樂器,水最多的瓶子內部水柱最長,其振動最慢,頻率最小,音調也最低!

注意影響音調的一個關鍵詞:“快慢”!振動越快,頻率越大,從而音調就越高。

我們再來看一下“響度”。

響度的大小取決於發聲體的振幅,振幅越大,響度就越大。當然響度還與距離發聲體的遠近有關,距離發聲體越近,響度就越大。

注意,影響振幅的一個關鍵詞:“力”!用力越大,振幅就會越大,從而響度越大。

我們最後看一下“音色”。

“聞其聲知其人”,我們能辨別張三李四王二麻子,就是因為不同人的音色不同。注意:音色取決於發聲體的材料和結構。

為何世界上有三大男高音,卻從沒聽過幾大女高音?物理怎解?

有一個最典型的例題,牛和蚊子的案例,牛的聲帶非常厚、大,蚊子的翅膀非常小,振動時,蚊子翅膀振動頻率比牛的聲帶振動頻率大很多,所以蚊子發聲的音調比牛發聲的音調高,但是由於牛的聲帶振幅比蚊子翅膀的振幅大很多,所以牛叫聲的響度遠大於蚊子的響度。也就是說牛叫聲和蚊子叫聲相比,牛的響度大,但是音調低;蚊子的響度小,但是音調高。所以說,音調、響度、音色這三者之間毫無關係。

那麼問題來了,為何世界上有三大男高音,我們卻從沒說過女高音是誰?

這是因為成人後的男生和女生聲帶的大小厚度是不同的,男生的一般較長,女生的一半較短,長的聲帶振動慢,音調低,短的聲帶振動快,音調高。也就是說女生都是天生的高音。而男生就比較稀少了。當有幾個男高音歌手出現時,並且又非常優秀時,當然就格外出名。

綜上所述,聲音的三個特性其實是屬於中考物理中的非常簡單的知識點,只要理解了,掌握住,這類題就是送分題。

中學生朋友們,物理有趣且有用,為了美好的未來,加油!

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