多變的聲音

課程名稱：多變的聲音

課程名稱：多變的聲音

編授教師：

聲音如何多變

聲音有大小、有強弱！

聲音有尖銳、有低沉！

聲音各有其特色！

影響聲音多變的因素



影響聲音多變的因素  聲音的三要素

（ 1 ） ：聲音的大小（聲音的大聲或小聲、強或弱） （ 2 ） ：聲音的高低（聲音的高音或低音、高亢或低 沉） （ 3 ） ：聲音的特色（聲音的發音特色） 響度 音調 音色（品）  用力敲擊，可使聲音大聲，亦即響度增大  敲擊鐵琴右邊比左邊，發出的聲音高，亦即音調高 鐵琴 三角鐵  敲擊鐵琴與三角鐵發出的聲音不同，即音色不同



聲音的三要素

－響度

聲音的三要素 響度



響度

（ ）：

聲音的

。（ 的程度）  響度與發音體 的有關（振幅愈大，響度愈 ）  振幅大，響度 ，聲波傳的 。（沒有比較快） 大小 _強弱 振幅 大 大 遠  振幅：藍色波＞紅色波 _{ 響度：藍色波＞紅色波}  傳的遠：藍色波＞紅色波  聲速：藍色波＝紅色波 音量 2

振幅

響度 



響度的單位 分貝



分貝

：

聲音強度的單位

。（單位符號 ）  分貝數愈大，聲音的響度愈 。 （ 1 ）定義：將人耳所能聽見最小聲音的響度訂為 分貝 （ 2 ）聲音每增加 10 分貝，聲音強度增加 倍 大 0 dB 10

Alexander Graham Bell 西元 1847 － 1922

貝 爾

響度的應用



應用：

（ 1 ）聽診器：聲音在細管內反射，避免能量散失，維持聲音響度。 （ 2 ）共鳴箱：樂器加裝共鳴箱，來 聲音的響度。增強 聽診器 音叉 吉他 共鳴箱



聲音的三要素

－音調

聲音的三要素 音調



音調

（ ）：

聲音的

。 （ 1 ）音調與發音體 的有關 （ 2 ） 發音體的振動頻率愈高，發出的音調愈 。  音調的高低與聲音的振幅、波速皆無關 高低 振動頻率 高  頻率：藍色波＞紅色波；振幅：藍色波＝紅色波  響度：藍色波＝紅色波  傳的遠：藍色波＝紅色波  聲速：藍色波＝紅色波 頻率  音調：藍色波＞紅色波

音調的單位 赫茲



音調的單位：赫茲 Hz

_{：每秒內振動體振動的次數，符號： 。} 單位： 。  ：振動體作一次振動所需的時間，符號： 。 單位： 。 週期 音調（頻率） 普通八音階的各音頻率對照表 音名 中央 C D E F G A B 高音 C 唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si Do 赫 262 294 330 349 392 440 494 524  男生聲帶振動頻率： 80 － 200 赫；女生聲帶振動頻率： 250 － 600 赫

T

f

次

秒

或

秒

Hz

赫

或

赫茲

或

秒

1

或

秒

次

 

T

1

f

f

1

T

1

f

T

2





或



或



 

秒

次

或

次

秒

_



f

T

1

 

s

n

或

n

s

_



f

T

1

振動體形體與音調的關係



振動體形狀與音調的關係：

（ 1 ）對於相同材質的物質，振動頻率與形體有關 （ 2 ）物體愈 ，其振動時產生的音調 較高 輕、薄、短、小、細、緊 （ 媒體： 1， 1’29” ； 2 ， 5’58” ） 振動體長度  討論：逐次調整振動體長度，並振動之

 當振動體長度愈

短

時，其振動的音調較

高

振動體形體與音調的關係



振動體形狀與音調的關係：

（ 3 ）說明例：

_{振動體  輕薄}

_短

_{小細緊，頻率}

_高

音調低 音調高 音調低 音調高 （ 媒體： 1_{， 1’} 55” _） 最 短 最 長 最 短 最 長



聲音的三要素

－音色

聲音的三要素 音色



音色

（ ）：

發音體的發音特性

。  音色決定於聲音的 。（ ）波形 音品 波形不同，音色就不同 單一頻率 波形穩定

常用作

調音

（ 媒體： 1 ， 4’04” ）

共振的意義



共振：

（ 1 ）彈性體振動時，會以本身特有的頻率來振動，此頻率稱為 。 （ 2 ）如果物體受到外來振動的頻率恰好 它的固有頻率，它 的 會明顯的增加，稱為 。 固有頻率 等於 振幅  收音機的收音原理： 調頻是在改變內部電路的固有頻率，使它 和電台所發出的無線電波頻率 ， 於是共振現象便能放大所接收到的訊號， 使我們聽到清楚的聲音。  收音機的收音原理： 調頻是在改變內部電路的固有頻率，使它 和電台所發出的無線電波頻率 ， 於是共振現象便能放大所接收到的訊號， 使我們聽到清楚的聲音。 相等 共振

聲音的共振



聲音的共振（共鳴）：

 二音叉能發生共振的條件是二音叉的 相等。  聲音共振的現象，能驗證波能傳遞 。 A A A B  _{兩振動頻率相同的音叉相對}  _{先敲擊左邊的音叉}  _{右邊的音叉 。}  _{兩振動頻率不相同的音叉相對}  _{先敲擊左邊的音叉}  _{右邊的音叉} 。 （ 媒體： 1_{， 24” ；} 2_{， 1’47” ；} 3 ， 10’4” ） 也振動發聲 仍未發聲 振動頻率 能量

共振的現象

紙人共振實驗 沈括和周密 _{西元 1940 年} 美國塔科馬吊橋 吉他的共鳴箱 （ 媒體： 1， 2’29” ； 2 ， 2’34” ）

樂音與噪音



樂音

：

悅耳，振動規律、波形規律的聲音



噪音

：

難受，振動不規律、波形不規律的聲音

噪音對人的不良影響

（ 1 ） 50 分貝以上干擾學習； 70 分貝以上，對人身心有不良影響 （ 2 ） 110 分貝的音量會引起耳痛，甚至造成聽力受損

2. _{桌上的不同水位的量筒，如圖，則：}  若用嘴吹管口時，哪一支量筒的音調最高？ 。  若用玻璃棒輕敲管壁時，哪一支量筒的音調最高？ 。

範例解說

1. _{（ ） 30 分貝的聲音強度是 0 分貝的多少倍？} 　 (A) 3 　 (B) 30 　 (C) 300 　 (D) 1000 。  聲音每增加 10 分貝，聲音強度增加 10 倍 30 _{－ 0 ＝ 30  三個 10 分貝 } 10×10×10 _{＝ 1000} D 口吹  空氣柱振動 E _{空氣柱最短  音調最高} 輕敲  水柱振動 A _{水柱最短  音調最高} E A （ 媒體： 1， 56” ； 2 ， 25” ） （ 媒體： 3 ， 27” ）

E

_10E

_100E

_1000E

高

f

低

f

低

f

高

f

dB

0

10

dB

20

dB

30

dB

1000

1000

0 30







E

E

E

E

dB dB

範例解說

3. _{附圖為同一時間內 A 、 B 、 C 、 D 四支音叉所發出聲波的波形，則：}  發音最高者為何者？ 。  響度相同而音調不同者為何？ 。  音調相同而響度不同者為何？ 。  哪兩支音叉可以共振？ 。哪支音叉聲速最快？ 。  哪支音叉被敲得最大力？ 。哪支聲波傳最遠？ 。 B 2 dB 1 dB 1 dB 1.5 dB BC AD AD A 均相同 A 假設

5

.

1

f

3

f

1

f

5

.

1

f

範例解說

4. _{圖為吉他的六條絃線，第 1 絃最細，第 6 絃最粗。 A 為手指按壓琴弦} 之處。則：  _{( 　　 ) 若手指分別按在甲、乙、丙，則發出的聲音最高者為哪} 一個？　 (A) 甲　 (B) 乙　 (C) 丙　 (D) 三者相同。  ( 　　 ) 若手指分別按在甲、丁、戊，則發出的聲音頻率最高的 是哪一個？　 (A) 甲　 (B) 丁　 (C) 戊　 (D) 三者相同。 C 甲乙丙  丙最細 甲丁戊  甲最短 A

高

f

輕薄短小細緊 

範例解說

5. _{小華取甲、乙、丙、丁四支音叉，並分別以如下的方式敲擊音叉，則：}  當敲擊甲音叉時， 音叉會發生共振現象。  _{分別敲擊四音叉，聲音聽起來最高昂的是 音叉。}  分別敲擊四音叉，聲音聽起來最低沉的是 音叉。  分別敲擊四音叉，何者聲速最快？ 。 分別敲擊四音叉，何者聲波傳的最遠？ 。 音叉編號 甲 乙 丙 丁 音叉頻率 Hz 300 200 300 600 敲擊方式 每秒 敲 4 下 每秒 敲 3 下 每秒 敲 2 下 每秒 敲 1 下 丙 丁 乙 均相等 無響度資料，無法判斷  音叉頻率不同於手敲擊頻率

手