登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

汪洋一帆

出发吧,向着远方。乘着红色的帆船......

 
 
 

日志

 
 
关于我

大海上的一叶小舟,业余时间多用在电子电路分析上,有时也愿意把所思、所想记录下来同朋友交流,喜欢旅游、结交朋友,特别喜欢皮划艇、帆船运动

拨云揭雾——水瓶琴的音调  

2010-05-05 10:40:06|  分类: 深度剖析 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

问题一:四个相同的玻璃杯里装水,水面高度不同,当敲打玻璃杯时 用嘴贴着瓶口吹气时,音调分别如何?是水多的音调高还是水少的音调高?两种情况一样吗?

答案两种情况不一样。当敲打玻璃杯时,水面高的杯子音调低,水面低的反之。因为是水振动发声,所以和水的高低有关。而用嘴吹则水面高的音调高,水面低的反之,因为是空气振动发声,所以和瓶中空气的多少有关。

问题二:在一只玻璃杯中放一些水,然后敲击玻璃杯,是水多的时候玻璃杯发出声音的音调高,还是水少的时候玻璃杯发出声音的音调高?

答案用高脚酒杯做实验,用eshow软件和麦克风采集数据,实验表明:杯子中的水少的时候频率较高。

思考:为什么敲玻璃杯空气柱越长音调越高空气柱越短音调越低。对玻璃杯吹气空气柱越长音调越低空气柱越短音调越高?

解释一敲玻璃杯是水在振动,空气柱越短,水就越长,振动频率越慢,音调就越低;空气柱越长,水就越短,振动频率就越快,音调就越高。吹气时,是空气柱在振动,空气柱越长,振动频率越慢,音调越低;空气柱越短,振动频率越快,音调就越高。

解释二敲玻璃杯是杯子的外壁在振动发声,水越多,露出的杯壁越少,振动的越快,音调越高;可以实验一下,用手将尺子按在桌子上,再用手拨动时的情景,尺子伸出的越短,振动越快,音调越高。上面的两例和这个一样的道理。

这里的两种解释相互矛盾:前面结论水多时敲击音调低;后面结论水多时敲击音调高。

孙建辉老师对此问题的观点参考:http://blog.sina.com.cn/s/blog_484bac6f0100c3au.html

<水瓶发声问题探究>http://www.jiaoyan.cn/6/32/2009-02-23/7958.html)实验事实很清楚,但只是做了过程探究说明而没有过多解释。<八个瓶子科学探究实验>的更充分http://res.hersp.com/content/295983.aspx

我的解释敲瓶子时瓶子的振动发声为主,装水越少的瓶水挤压轻,瓶子振动越快,音调越高;装水越多的瓶子振动越慢,音调越低。物体的固有频率与质量有关,质量大频率低、音调低,质量小则反之,如同古代编钟原理;吹气时是空气柱在振动,空气柱越长,振动频率越慢,音调越低;空气柱越短,振动频率越快,音调就越高。只要瓶子中的空气柱的长度合适,同样能够发出1 2 3 4 5 6 7 的声音来。——首次模拟考试有感

详细说明:

音调也就是振动频率跟物体的固有频率有关,把装水的瓶子看作一个整体,频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关,水多少改变的是硬度和质量。就是物体质量越大,音调越低,质量越小,音调越高。古代编钟可以奏出高低不同的声音,是因为它们的质量不一样,大的音调低,小的音调高。和绳子振动的例子完全不一样,那个变的是尺寸;弹力主要与尺寸和硬度有关,想一下弹簧。但弹性模量只决定实际变形,称为应变,无关频率;密度或者质量决定的是振动的加速度与频率无关。也不是音色不同<探究水瓶琴的音调>http://www.qikan.com.cn/Article/slhh/slhh200807/slhh20080723.html

参考了

〈为什么管乐器能吹出不同的音调?〉

这是因为空气柱的固有频率变化了。这属于气柱振动发声,在声学里面称为。气流吹入管中是管内的空气产生气体柱振动。振动的幅度取决于吹入气流的大小,而振动的频率取决于管的质量、管内气体长度和面积

f=1/2pai * sqr(rPL/ms)

〈音调高低与空气柱长短的关系〉

1、空气在柱型通道中快速通过,空气在不同位置会有不同的密度,密度的变化就是声波(驻波);

2、空气在通道内形成驻波的条件是柱型通道的长度被空气驻波波长整除;

3、声音以基波(或基波的倍频)为主,所以管柱的长度(配合空气流的速度)就决定了音频的基波频率(对应音高);

4、当气流速度加大,同样的有效长度内可以有2345......个驻波波长,由此形成一个泛音系列,例如:吹11.38m的小管(用力不同),可以奏出(音符):低音1、低音5、中音1、中音3、中音5、高音1......系列,其中的低音1并非基波而是基波的二次谐波(即倍频)。管乐器的道理就在这里,对应弦乐器(弦的振动,同理)更容易理解。

〈振动发声、传声媒质〉

http://www.pep.com.cn/czwl/xszx/tstj/wlzt/wlzt1/200406/t20040617-88911.htm

〈什么是音调〉声音的高低叫做音调。是声音的三个主要的主观属性(即音量、音调、音色)之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度,音调又称音的高度。音调主要由声音的频率决定,同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升。

一般说来,儿童说话的音调比成人的高,女子声音的音调比男子高。在小提琴的四根弦中,最细的弦,音调最高;最粗的弦,音调最低。在键盘乐器中,靠左边的音调低,靠右边的音调高。弦线发音的高低是由它的振动频率决定的,而振动频率又决定于弦长、线密度和张力。在管乐器中,管里空气柱的振动和弦线振动有本质的不同。管振动是纵波,或空气的疏密波;而弦振动是横波。

  评论这张
 
阅读(1948)| 评论(1)

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018