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为何世界上有三大男高音,却从没听过几大女高音?物理怎解?

科普小知识2021-12-12 06:48:55
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我们都知道世界上的三大男高音,但是为什么我们从来没有听说过女高音?

事实上,这涉及到初中物理声学知识。让我们学习一些高中物理中的声学知识。

几乎无一例外,每年都会有人就“声音”一章的内容提出一个选择题。声学知识在这一章的中考中占有很小的分数,一般只有三分左右。每年,它几乎都围绕着一个重要的知识点进行测试。

这个重要的声学知识点是“声音的三个特征”。我们将通过声音的三个特征来解释为什么我们从未听说过几个女高音。

声音有三个基本特征,即:音高(声级);响度(声音强度);音色(音质)!

如果初学者不能深刻理解这三个特征,他们通常会混淆它们。

让我们首先强调一点:这三个特征之间没有相关性,也就是说,音高和响度或音色之间没有相关性!

为什么?

让我们先看看“语气”。

音高由频率决定,频率由声源的振动速度决定。让我们举几个具体的例子来说明,当钢尺振动时,伸出台面边缘的长度越短,振动越快,频率越大,音调越高。对于弦乐器和管乐器,弦长和空气柱越短,弦和空气柱的振动越快,频率越高,音高越高。事实上,钢尺振动时相当于弦乐器。

另一个典型的例子是,当7个相同种类的不同水量的啤酒瓶被吹进嘴里时,瓶中的空气柱会振动,这相当于一个管乐器。水含量最大的瓶子中的空气柱最短,振动最快,频率最大,音调最高。当用木棍击打瓶子时,水柱会振动,这相当于弦乐器。水最多的瓶子有最长的水柱、最慢的振动、最低的频率和最低的音调。

注意一个影响声调的关键词:“快和慢”!振动越快,频率越大,因此音调越高。

让我们再来看看“响度”。

响度取决于发声体的振幅,振幅越大,响度越大。当然,响度也与离发声器的距离有关。离发声器越近,响度越大。

请注意,影响振幅的关键词是“力”!力越大,振幅越大,因此响度越大。

最后让我们看看“音色”。

"当我们听到他们的声音时,我们知道自己是谁。"因为不同的人有不同的音色,所以我们可以区分张三麻子、李四麻子、王二麻子。注意:音色取决于发声器的材料和结构。

最典型的例子之一是牛和蚊子。牛的声带又粗又大,蚊子的翅膀很小。振动时,蚊子翅膀的振动频率比牛的大得多,所以蚊子的声音音调比牛的高。然而,牛的声带的振幅比蚊子翅膀的振幅大得多,所以牛的叫声的响度比蚊子的大得多。也就是说,与蚊子的叫声相比,牛的响度更高,但它的音调更低。蚊子的音量低,但音调高。因此,音调、响度和音色之间没有关系。

然后问题出现了,为什么世界上有三个男高音,但是我们从来没有说过谁是女高音?

这是因为成年男性和女性声带的大小和厚度不同。男性声带通常较长,而女性声带则短一半。长声带振动缓慢,音调低,而短声带振动快,音调高。换句话说,女孩天生音调高。男孩相对较少。当几个男高音出现并且非常好的时候,他们当然非常有名。

总而言之,声音的三个特征实际上是中考物理中非常简单的知识点。只要你理解并掌握了它们,这类问题就可以分成子问题。