声音的特征
知识梳理
本节主要学习声音的三要素，重点是对声音响度、音调、音色的理解，知道影响声音特征的主要因素，并能比较响度的大小和音调的高低，这也是中考时的重点考查内容。中考常见考试题型为填空题和选择题，有时也以实验考查音调和响度。
一、音调
音调：在物理学中，把声音的高低称为音调。音调是描述声音高低的物理量。
通过实验表明：音调的高低与物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高，物体振动越慢，音调越低。物理学中，我们把每秒振动的次数叫做频率，用来描述物体振动的快慢，单位是赫兹，简称赫，符号Hz，例如10Hz表示物体1s振动10次。频率决定音调，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低。在波形图中，音调高的波形更密集，音调低的波形更稀疏，我们可以通过波形图来判断音调高低。
音调的高低与发声物体的形状、尺寸和轻重等多种因素都有关系，一般长、大、重、厚、粗、松的物体音调低，而短、小、轻、薄、紧的物体音调高。例如女生声音比男生声音音调高的原因是男人声带宽而厚，振动频率低，所以声音低沉；女人声带窄而薄，振动频率高，所以声音尖细。再如手指按住笛子上的不同的孔吹出的声音音调不同，原因是不同孔发声时，空气柱长度不同，就能发出不同音调的声音了。
人耳感受声音频率范围大约从20Hz到20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz的叫超声波，不管是超声还是次声，人耳都无法听到，但是某些动物能够听到，例如蝙蝠靠超声波辨别方位。
二、响度
响度：在物理学中，把声音的强弱称为响度。响度是描述声音强弱的物理量。
课本实验中观察到，敲击音叉力量越大，乒乓球弹开幅度就越大，也就是振动的幅度越大，产生声音的响度就越大。物理学中把物体振动的幅度称为振幅，物体振幅越大，响度就越大。声音的强弱常用响度来表示，其单位是分贝（dB）。
影响响度的两个因素：
1．声音的响度一般与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大。
2．声音的响度还与声音的传播距离和分散程度有关。声音是向四面八方传播的，人距声源越远，声音越分散，人耳感受到的声音响度就越小，反之就越大。
在波形图中，响度大的声音波形高低落差越大，响度小的声音波形高低落差越小，我们可以通过波形图中的波形高低来判断响度的大小。
三、音色
声音的品质与特色叫音色，曾经叫音品。不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色也就不同。音色是由发声体本身的因素决定的，发声体变化音色也变化。
四、透析声音的三要素
1．音调和响度是声音的两个本质不同的特征，音调高响度不一定大，响度大的音调也不一定高。如男低音歌唱家大声演唱时，女高音歌唱家轻声伴唱，女高音虽然音调高，但是只是伴唱，响度小，男低音是主唱，响度大但音调低。
2．声音在介质中传播速度是由介质种类决定的，与声音的振动频率无关，在同一个介质中，频率不同的声音传播的速度都相同。
3．音色反映了声音的品质与特色，是声音的第三个特征。音色与发声体本身的材料、结构等有关。闻其声而知其人，根据说话的声音即可判断是谁在讲话，就是不同人音色不同，我们能将音调和响度都相同的二胡声和钢琴声分辨出来，也是因为它们的音色不同。
|
影响因素
|
音调
|
响度
|
音色
|
|
与发声体振动的频率有关，频率越快，音调越高
|
与发声体振动的振幅及距离发声体的远近有关，振幅越大，距离发声体越近，响度越大
|
与发声体的材料和结构等自身因素有关
|
|
生活实例
|
①声音的“粗”、“细”；②男高音、女高音；③管乐器的空气柱越长，音调越低；④弦乐器的弦、打击乐器的鼓皮绷得越紧，音调越高；⑤声音越尖细，音调越高等
|
①声音的“大”、“小”；②打击乐器时，用力越大，响度越大；③调整收音机音量，响度变化；④“声振林木”、“歌声嘹亮”、“响彻云霄”、“震耳欲聋”等
|
①“闻其声知其人”；②声纹锁；③区分不同发声体的依据等
|
|
区别
|
①音调和响度没有必然的联系，音调高的声音响度不一定大；②在声音的传播过程中，音调、音色一般不会变化，响度随传播距离的增大逐渐减小
|
