聲音的特征
一、知識概述
1、了解聲音的特征。
2、知道樂音的三個基本特征及其決定因素。
3、認識噪聲，了解噪聲的和危害，知道減弱噪聲的途徑。
二、重難點知識講解
1、聲音的三個基本特征：音調(diào)、響度、音色
（1）音調(diào)是反映聲音高低的，由發(fā)聲體的振動頻率決定。頻率是表示振動快慢的物理量，指物體在1秒內(nèi)振動的次數(shù)。振動頻率大的物體發(fā)出的聲音音調(diào)高，聽起尖細；振動頻率小的物體發(fā)出的聲音音調(diào)低，聽起低沉。
（2）響度即聲音的強弱，它由發(fā)聲體的振幅決定。振幅是表示振動強弱的物理量，指物體振動時偏離原位置的最大距離。振幅大，聲音的響度大；振幅小，聲音的響度小。
聲音的響度還與聲音的頻率有關(guān)，在振幅相同的情況下，一般人感到每秒1000次左右的振動發(fā)出的聲音響度大。
聲音的響度還跟距離發(fā)聲體遠近有關(guān)，聲音向外傳播，越越分散，越越弱，響度就越小。
（3）音色表征不同聲音的特征，與發(fā)聲體本身的特征有關(guān)。音色是我們分辨各種聲音的依據(jù)，它不受音調(diào)、響度的影響。不同樂器，即使發(fā)出音調(diào)、響度相同的聲音，我們也很容易識別樂器種類，就是由于音色不同。
2、噪聲及其：
�。�1）從物理學(xué)角度看，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則的、雜亂無章的振動時發(fā)出的聲音。
�。�2）從環(huán)境保護的角度看，凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習和工作的聲音，以及對人們要聽到的聲音起干擾作用的聲音，都屬于噪聲。
�。�3）噪聲主要于人類自身和人類發(fā)明的機器。
3、噪聲的等級和危害
（1）分貝（dB）：人們用分貝劃分聲音的等級，它是聲音強弱的單位。0dB是人們剛剛能聽到的最弱聲——聽覺下限。
�。�2）為了保護聽力，應(yīng)控制噪聲不超過90dB，為了保證工作學(xué)習，控制噪聲不超過70dB，為了保證休息和睡眠，應(yīng)控制噪聲不超過50dB。
4、減弱噪聲的途徑
減弱噪聲的最終目的是降低人耳處的聲音響度，所以，要從噪聲的產(chǎn)生到噪聲的傳播以及人耳接收聲波三個方面著手減弱噪聲。
�。�1）在聲處減弱：可以采用更換聲或加屏蔽罩隔離。
�。�2）在傳播過程中減弱：建立隔聲屏障反射或部分吸收傳的噪聲。
�。�3）在人耳處減弱：在噪聲環(huán)境中工作，可以戴上耳塞、耳罩等護耳器具，防止噪聲損壞聽覺器官。
5、區(qū)別樂音還是噪聲的方法
�。�1）從定義本質(zhì)上區(qū)別：樂音即好聽、悅耳的聲音，它是發(fā)聲體做有規(guī)則振動發(fā)出的聲音；噪聲即嘈雜、刺耳的聲音，它是由發(fā)聲體無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音。
�。�2）從環(huán)境保護角度看：凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音超干擾作用的聲音，都屬于噪聲。從這一點看，所有聲音都可能成為噪聲，樂音在不適當?shù)膱龊舷乱部赡艹蔀樵肼暋?br />6、音調(diào)與響度的區(qū)別
從物理學(xué)的角度講，音調(diào)、響度是差異非常明顯的兩個概念。振動的物體會發(fā)聲，振動的頻率決定了音調(diào)，振動的振幅決定了響度（響度還與其他因素有關(guān)）。
如果一個物體振動的頻率為261.6Hz，不管這個物體是鋼琴、小提琴、軍號、笛……我們都說物體發(fā)出聲音的音調(diào)為中央C調(diào)。我們常講男同學(xué)說話聲音“粗”，女同學(xué)說話聲音“尖”，指的就是聲音的音調(diào)不同。
響度表現(xiàn)為聲音的強弱，它使人的耳膜振動幅度大。響度與音調(diào)是根本不同的兩個特征概念。打鼓發(fā)出的聲音響度大而音調(diào)低，小鳥的鳴叫聲音響度小而音調(diào)高。牛的叫聲響度大而音調(diào)低，蚊子的嗡嗡聲響度小而音調(diào)高。
7、人能聽到聲音的條件
人耳要能聽到聲音，首先需具備3個前提條件：聲、介質(zhì)和良好的聽覺器官。其次人耳要聽到發(fā)聲體的聲音，還應(yīng)考慮到聲音的頻率和響度。人能夠聽到聲音的頻率范圍為20Hz~20000Hz；另外，聲音還必須具有足夠的響度，才能引起耳膜的振動，使人有聽覺。
典型例題
例1、到醫(yī)院看病，醫(yī)生用聽診器聽病人心跳的聲音是因為（�。�
A．聽診器能使振動的振幅增加，使響度增大
B．聽診器能改變發(fā)聲體的頻率，使音調(diào)變高
C．聽診器能縮短聽者距發(fā)聲體之間的距離，使傳入人耳的響度更大些
D．聽診器能減少聲音的分散，使傳入人耳的響度更大些
解析：
聽診器的基本原理：心、肺、內(nèi)部的振動經(jīng)固體（聽診器）傳播，在橡皮管內(nèi)聲音振動把聲波傳遞到耳朵，且聲音在橡皮管中傳播能量很散失，聲音真實清楚，響度較大。
答案：D
例2、為什么給自己錄音時，自己聽起不象自己的聲音，而別人聽起卻沒有多大的差別？
解析：
這是因為我們平時聽自己發(fā)出的聲音主要是通過骨傳導(dǎo)方式傳播的，而錄音是通過空氣傳播的，由于傳播介質(zhì)不同，聽起感覺不同；別人平時和從錄音機里聽自己說話都是通過空氣傳播的，所以聽起沒有多大區(qū)別。
例3、計劃為某高噪聲車間的工人們制作消音耳罩，請你設(shè)計一下材料的選擇：
（1）外罩起反射聲音的作用，選用哪種材料好？（�。�
A．軟橡膠 B．泡沫塑料
C．硬塑料 D．硬紙板
（2）填料要能吸收聲音，選用哪種材料好？（ ）
A．碎鋼塊 B．硬紙片
C．泡沫塑料 D．木屑
（3）“襯里”緊挨耳朵要求觸感舒適，選用哪種材料好？（�。�
A．紙 B．皮革
C．木板 D．絨布
點撥：（1）中反射聲音較好的材料應(yīng)選質(zhì)地較硬且平滑的材料，硬塑料為首選；（2）中對聲音吸收性較好的應(yīng)選取質(zhì)地軟，且有疏松微孔的材料，例如：泡沫或蜂窩狀的材料，由于填料要求材料越輕越好，因此選泡沫塑料；（3）中從肌膚的舒適角度應(yīng)選取柔軟、光滑的絨布。
答案：（1）C�。�2）C （3）D
例4、小芳在書房記單詞，爸爸在客廳看新聞聯(lián)播。為了不受電視機聲音的影響，小芳采用的以下辦法中較為合適的是（�。�
A．把電視機關(guān)掉
B．減小電視機的音量
C．打開書房內(nèi)的收音機
D．關(guān)閉書房和客廳之間的門窗
點撥：A項、B項雖然都運用了在聲處減弱噪聲的原理，但A項因干擾了他人并不合適，應(yīng)先B項。C項采用“以毒攻毒”的方法防干擾反而會使噪聲更大。D項是在傳播過程中設(shè)置屏障減弱噪聲，對于本題說是行之有效而又合適的辦法。
故正確答案BD
例5、在城市高架道路的某些路段可以看到兩側(cè)設(shè)有3～4高的透明板墻，安裝這些板墻是為了（ ）
A．保護車輛安全行駛
B．阻止車輛排放的廢氣外泄
C．體現(xiàn)高架道路設(shè)計的美觀
D．阻擋車輛產(chǎn)生的噪聲，減少噪聲污染
點撥：在高架道路的某些路段，甚至很近的地方，就有居民的樓房或單位辦公室，汽車的轟鳴車必然會影響到居民樓內(nèi)人們的工作和休息，在公路兩側(cè)豎起隔板，就可以阻斷一部分噪聲向兩側(cè)傳播，這是對居民的一種負責任的保護。
答案：D
在線測試
A卷
一、選擇題
1、下面是一些正在振動著的物體：甲、手臂以每秒2次上下?lián)]動；乙、蝙蝠的小嘴發(fā)出頻率為105Hz的振動；丙、被小錘敲擊的頻率為265Hz的音叉，對以上一些物體的說法，正確的是（ ）
A．甲、乙、丙都是聲，人耳都能聽到它們發(fā)出的聲音
B．丙是聲，人耳能聽到它發(fā)出的聲音，甲、乙不是聲，人耳聽不見它們發(fā)出的聲音
C．甲、乙、丙都是聲，人耳只能聽到丙發(fā)出的聲音
D．甲、乙、丙都不是聲，人耳聽不到它們發(fā)出的聲音
2、下列操作中，能改變物體發(fā)出的聲音的音調(diào)的是（ ）
A．使勁撥動琴弦
B．在二胡的弓毛上涂一些松香
C．用力敲大鼓
D．轉(zhuǎn)動小提琴的旋紐
3、在聽熟人打電話時，從聲音的特點上，容易辨別對方是誰，其原因是（�。�
A．不同的人說話時，聲音的音調(diào)不同
B．不同的人說話時，聲音的頻率不同
C．不同的人說話時，聲音的音色不同
D．不同的人說話時，聲音的響度不同
4、一位同學(xué)晚上在家里看電視，為了不影響家人休息，他應(yīng)用下列哪種方法（�。�
A．用棉被把電視機捂住
B．把音量開關(guān)關(guān)上，不讓電視機發(fā)出聲音
C．插上耳機，自己用耳機聽
D．讓家人把耳朵塞住
5、當你在家中復(fù)習迎考時，鄰居卻在家引吭高唱對你形成干擾，為了減少噪音影響，下列措施肯定無效的是（�。�
A．將門窗關(guān)緊
B．用棉花塞住耳孔
C．與鄰居好好商量請他小聲點
D．將窗打開，加快空氣流通
6、表中列出一些音階的頻率，由此可以看出（�。�
音符1234567
音名doreifasollaSi
頻率
（Hz）256288320341
384426
480
A．音階越高頻率越高
B．頻率越高響度越大
C．頻率越高越悅耳動聽
D．相鄰音階的頻率之差是相同的
1、聲音是由物體振動發(fā)出的，甲、乙、丙三物體的振動都可以發(fā)出聲音，所以甲、乙、丙都是聲。甲振動頻率為2Hz，乙振動頻率為105Hz，都不在人的聽覺范圍內(nèi)。丙振動的頻率為256Hz，在人的聽覺范圍內(nèi)。選C。
小結(jié)：人耳能聽到的聲音不僅與響度有關(guān)，還與聲音的頻率有關(guān)。人耳聽覺的頻率范圍是20—20000Hz，低于20Hz的聲音叫次聲，高于20000Hz的聲音叫超聲，人耳不能聽到。
2、使勁撥動琴弦，用力敲大鼓，只能改變振動的振幅，從而改變聲音的響度。在二胡的弓毛上涂松香，能改變音色。轉(zhuǎn)動提琴旋紐，使琴弦變緊或松，從而改變振動頻率，從而改變音調(diào)。選D。
第1題 正確答案為 C
第2題 正確答案為 D
第3題 正確答案為 C
第4題 正確答案為 C
第5題 正確答案為 D
第6題 正確答案為 A
Ｂ卷
二、填空題
7、“無聲手槍”是在__________處減弱噪聲的；放鞭炮時，用棉花塞住耳孔，這是在__________處減弱噪聲的；在馬路和住宅間植樹造林，這是在__________中減弱噪聲的。
8、女高音與男低音的高與低是指聲音的__________不一樣；引吭高歌與低聲吟唱中的高與低指的是聲音的__________不一樣。兩個發(fā)聲體即使發(fā)出的聲音的音調(diào)相同，響度也相同，但人耳仍能分辨出，這是因為它們的__________不一樣。
9、拿一張硬紙片，讓它在木梳齒上劃過，一次快些，一次慢些，產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________，這是由于__________。
10、張平同學(xué)學(xué)了聲學(xué)部分知識后做了一個如圖所示的小實驗，A是一根一端固定桌面上的橡皮筋，另一端用細繩繞一個定滑輪連著一個小盤B，在小盤中逐漸地增加小石子或硬幣，就能利用竹片在橡皮筋上彈出不同的聲音。解釋：（1）這些聲音主要區(qū)別是____________________不同；（2）聲音有這些區(qū)別的原因是____________________。
7、聲；人耳；傳播過程
8、音調(diào)；響度；音色
9、“聽到的聲音不同”，“振動快慢不同，產(chǎn)生的聲音的音調(diào)不同”。
10、（1）“音調(diào)”；
（2）像皮筋被拉得越長越緊，振動越快。
三、綜合題
11、高級音響一般都配有立體聲音箱，這種聲箱至少裝有三只或三只以上的喇叭，它發(fā)出的聲音美妙豐滿，和原的聲音幾乎完全相同，具有很高的保真度。你能說其中的道理嗎？
答案：因為立體聲音箱里配置的喇叭有的主要用播放低頻聲音，能夠清晰地放出幾十赫的聲音；有的主要用播放高頻聲音，能夠放出千赫以上的聲音；有的主要用播放中頻聲音。再加上用精選的木料做成體積較大的音箱，有利于低頻聲音的共鳴，所以聽起低音顯得比較豐富而且強，放音效果很好，幾乎沒有失真。
12、對因衣物沒放平引起洗衣機身振動產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)該采取什么辦法減弱？
答案：可從聲處減弱，將衣物擺平，使機身振動減小。
13、小雪拎起水壺向暖瓶中灌開水，小林在一旁提醒她：“小雪，快滿了！”“真的，滿了！”小雪說，小雪奇怪地問：“你怎么知道快滿了？”小林說：“聽出的。”小雪大惑不解，請你幫助小雪弄清其中的奧秘。
答案：當向暖水瓶中灌水時，隨著瓶里的水增多，瓶內(nèi)空氣柱變短，空氣柱振動頻率越越大，聲音越越高，聽起越尖細。
小結(jié)：首先要搞清聲音是由哪一物體振動發(fā)出的，然后再研究發(fā)生變化的因素。
14、夏天的晚上，蚊子叮人實在難受。可小明家不點蚊香，也不噴殺蟲劑，卻沒有蚊子。有人問小明，為什么你們家不怕蚊子？小明拿出一個跟半導(dǎo)體收音機差不多的盒子，說這個盒子能驅(qū)蚊，為什么那個盒子能驅(qū)蚊？
答案：解：叮人的蚊子都是雌蚊，特別是育卵的雌蚊更叮得厲害�？墒�，雌蚊在育卵期卻回避雄蚊，只要感覺到雄蚊的聲音就逃之夭夭了。小明家的那個盒子是一只電子蜂鳴器，它能模擬雄蚊聲音（頻率在9500—12000Hz），雌蚊感到這種聲音，以為雄蚊了，就遠遠地避開。
小結(jié)：解答與生活實際聯(lián)系密切的問題，只有多聯(lián)系實際，抓住問題的關(guān)鍵，去除與問題無關(guān)的因素。
15、居住在允許夜間通行的重型卡車和拖拉機路邊的居民，防止噪聲干擾的主要方法有哪些？
答案：解：因為該路是允許通行重型卡車和拖拉機的，且居民區(qū)位置也已確定，因此無法在處減弱噪聲，只能在聲音傳播過程中和人耳處減弱。可在道路兩旁種植防護林帶，住房的門、窗背向道路，室內(nèi)掛上厚些的窗簾，也可戴防噪聲耳塞。
小結(jié)：減弱噪聲的具體方法應(yīng)考慮實際條件和產(chǎn)生噪聲的根本原因，切不可忽略了人的行為目的。
16、噪聲是有害的，科學(xué)家想了許多辦法加以治理，而在這些辦法中，最奇特的一個辦法是“以聲治聲”。做法是：用電子計算機產(chǎn)生與噪聲振動步調(diào)相反的“抗聲”，讓“抗聲”與噪聲在空氣中合成，其結(jié)果減弱或抵消了噪聲強度。問題是，本噪聲就有害再由電子計算機發(fā)出聲音不是增加噪聲的響度嗎？為什么這樣做可以減弱噪聲呢？
16、解：控制噪聲，就是把不希望有的聲音減弱，即把不希望有的振動在傳播介質(zhì)中想辦法減弱或抵消強度。“抗聲”就起這個作用。當噪聲在空氣中傳播時，同時也讓一個步調(diào)相反的振動也產(chǎn)生聲波在空氣中傳播，噪聲和“抗聲”合成的結(jié)果，就減弱或抵消了噪聲的強度，達到以聲治聲的目的。
中考解析
例、（海南）下面幾種聲音中，屬于噪聲的是（ ）
A．晚會現(xiàn)場，舞臺上的合唱團發(fā)出的激昂而嘹亮的歌聲
B．交響音樂會上，幾十種樂器演奏時發(fā)出不同音色的器樂聲
C．正在放映精彩影片的影劇院里，兩位同學(xué)輕輕的交談聲
D．春游活動中，同學(xué)們活潑輕松的說笑聲
解析：
本題中考查噪聲不是從其產(chǎn)生機制出發(fā)，而是從環(huán)境保護角度看。噪聲是影響人們正常工作、學(xué)習和休息的聲音，A、B、D中所呈現(xiàn)的聲音都是人們正常生活所需的，而C中反映的兩位同學(xué)輕輕的交談聲，雖然響度不大，但影響了其他大多數(shù)觀眾正常收看影片，因此屬于噪聲。
答案：C
外拓展
噪聲的防護技術(shù)
噪聲是繁華城市里污染環(huán)境的一大公害．為了貫徹我國噪聲衛(wèi)生標準，減小噪聲的危害，保護工作、學(xué)習和生活環(huán)境，必須對噪聲進行防護．在噪聲防護技術(shù)中，一是減小噪聲的噪聲，二是減弱、控制噪聲的傳播，三是個體防護．下面概括介紹這三方面的防護技術(shù)．
1、對噪聲的防護技術(shù)
最理想的辦法是將噪聲的發(fā)聲體改為不發(fā)聲體，例如用無聲液壓代替高噪聲的錘打，用無聲焊接代替高噪聲的鉚接等．用這類無聲或低聲設(shè)備及工藝代替高聲設(shè)備及工藝，可以從根本上解決噪聲問題．但是，由于技術(shù)條件和經(jīng)濟條件的限制，從聲上根治往往是不可能的，許多原有設(shè)備還需在相當長的時間內(nèi)發(fā)揮作用．因此，對噪聲采取一些控制技術(shù)，仍然具有重要和普遍的意義．
對噪聲的控制技術(shù)如下表．
安裝消聲器利用聲的吸收反射干涉等消聲設(shè)備，對空氣聲最有效
吸聲處理吸收聲的能量，對空氣聲最有效
隔聲反射聲的能量，對二次固體聲有效
減振處理吸收振動能量，對一次固體聲有效
隔振反射振動能量，對一次固體聲有效
消聲器是控制空氣動力性噪聲的主要方法，它是一種阻止聲音傳播而使氣流通過的裝置．消聲器的形式很多，主要有限性消聲器，抗性消聲器，阻抗復(fù)合消聲器以及微穿孔板消聲器等．吸聲處理是在噪聲周圍安裝吸聲材料．隔聲是把發(fā)聲體封閉在一個小空間使之與環(huán)境隔絕等．
2、減弱和控制噪聲的傳播，可以有四種技術(shù)
(1)遠離噪聲．人遠離噪聲，使噪聲在遠距離傳播中衰減．
(2)改變噪聲指向．噪聲在低頻時，一般無指向性，但隨著頻率的增高，其指向性也隨著增加．因此，對于高頻噪聲，改變指向是一項控制噪聲的行之有效的對策．
(3)筑墻控制噪聲的傳播．衰減量與聲頻或波長有關(guān)，與墻高度也有關(guān)．筑墻衰減噪聲，在實用中被考慮的限度為25 dB．若在墻上貼吸聲材料或在房間掛吸聲板，也能有效地衰減噪聲．
(4)大氣、樹木和草地可以削弱噪聲的傳播．噪聲由氣溫高處向氣溫低處折射、由上風處向下風處折射．根據(jù)這一規(guī)律，噪聲應(yīng)設(shè)置在低溫處和下風處．綠化城市，不僅可以減弱噪聲的的傳播，而且可以防止空氣污染．
3、個體防護
如果由于技術(shù)或經(jīng)濟上各種原因，未能達到控制噪聲的要求，只好采取個體防護措施．
(1)帽盔．優(yōu)點是隔聲量大，對高頻的隔聲量可達40 dB～50 dB，而且可以減少對內(nèi)耳的損傷，對頭部又有防震和保護作用．缺點是笨重、不透氣．因此只對強噪聲適用．
(2)耳罩．外殼用硬質(zhì)材料，內(nèi)面用軟質(zhì)材料，內(nèi)裝吸聲材料，隔聲性能好．
(3)隔聲棉．用石蠟或油浸透的棉花塞入耳道．
(4)耳塞．通常用軟橡膠或軟塑料制成．
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuer/41167.html
相關(guān)閱讀：八年級物理下冊第七章第一節(jié)力同步練習題（人教版帶答案）