音调,音色,响度的物理概念

[音调、响度和音色]

(一)教学目的！！1.常识性了解音调、响度和音色是乐音的三个特征，音调、响度和音色。

！！2.常识性了解音调的高低是由物体振动频率决定的，响度的大小跟物体振动的振幅和离发声体的远近有关。！！3.常识性了解不同物体发出的声音不同，是由于它们的音色不同。(二)教具！！演示用：收录机、录有高音部和低音部的合唱歌曲的磁带、发声齿轮、塑料硬片(或硬纸片)、铜锣、响铃、队鼓和彩色纸人以及闹钟。

！！学生用：梳子、塑料硬片(或硬纸片)、橡皮筋。(三)教学过程一、引入新课！！用收录机放有高音部和低音部的合唱歌曲的磁带。

！！讲述：同学们刚才欣赏到的是悦耳动听的歌曲，但是在日常生活中还常听到一些令为烦燥不安刺耳的噪声。同样是乐音，有的音调高，有的音高低；有时声音大，有时声音小；有的用钢琴伴奏，有的用小提琴或我国的民族乐器二胡、三弦等伴奏。学了这节课后，同学们将知道其中的奥妙。(板书课题：第二节音调、响度和音色)二、进行新课1.音调

！！(1)讲述：唱歌时，一首歌曲音调可以唱高一些，也可以唱低一些。刚才同学们听到的一首合唱歌曲，高音部的音调高，低音部的音调低，我们把"声音的高低叫做音调"(教师板书)。

！！(2)演示：先介绍发声齿轮，请一位学生上台观察在同一轴上的几个发声齿轮的齿数，并告诉全体同学，每个齿轮的齿数不同。

！！转动齿轮，用塑料硬片接触齿轮的齿，使塑料硬片振动发声。让学生注意观察，硬片接触不同齿数的齿轮时，发出的声音的高低有何不同，哪个高?哪个低?

！！引导学生分析：塑料硬片接触齿数多的齿轮时，振动快，发出的音调高；接触齿数少的齿轮时，硬片振动慢，发出的音调低。

！！讲述："物体在1秒钟内振动的次数叫做频率"(教师板书)。由演示得出：

！！"音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低。"(教师板书)

！！(3)学生随堂实验：用塑料硬片在梳子上快慢不同地划过，请同学们注意观察，塑料硬片快划时和慢划时，发出的声音的音调哪个高?哪个振动的频率大?哪个振动的频率小?进一步认识音高是由发声体振动的频率决定的。

第1页 共3页 第1课时 响度、音调、音色

一、课前知识准备

乐音的三个特征是什么？各有哪些影响因素？

二、名师解读点拨

知识点1： 人耳能感觉到的声音强弱叫做响度．

“震耳欲聋”是指声音的______大；人们用_____为单位来表示声音的强弱。由探究影响响度因素的活动可知，声音的响度与声源振动的__________有关。请举出一个生活中的事例_____________________________________________。响度还跟听者与发声体的________有关．距发声体越_______，听到的声音越_______，响度越_______．

【说明】由于声音在传播过程中，越到远处越分散．听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的声音响度更大些。

知识点2：声音的高低叫做音调。声音音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。

“脆如银铃”是指声音的_________高；动画片的配音常用慢录快放的方法将成年人的声音变成了小孩的声音，这样加快录音机喇叭的_____________，使________变高。

【明确】频率决定声音的音调．物体振动得快，频率高，发出的音凋就高；物体振动得慢，频率低。发出的音调就低．

【注意】音调和响度的区别

声音的高低——音调，声音的大小——响度

【辨析】震耳欲聋和声音刺耳

前者反映了声音的响度大，后者反映了声音的音调高。

知识点3： 音色又叫音品，反映声音的品质与特色。

“悦耳动听”是指声音的________好；唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。在枫桥边客船里的人听到了寒山寺的钟声，是因为寒山寺里的大钟受到僧人的撞击，产生________而发出声音。客船上的人能辨别出传来的是“钟”声而不是“鼓”声或其他声音，实际上他是根据声音的_______来判别的。

【注意】物体的结构发生了改变，其音色也随之改变．如养花人挑选新花盆时，常常将花盆拎起后轻轻敲击它，根据敲击声——音色来判断花盆是否有裂缝．

声音的特性

【学习目标】

1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；

2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；

3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。

【要点梳理】

要点一、音调的高低——频率

1.音调：声音的高低叫音调。

2.频率：

（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。

（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。

（3）单位：赫兹（Hz）

3.探究影响发声体振动频率的因素：

（1）提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？

（2）猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。

（3）实验过程：

如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。

（4）结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。

4.超声波和次声波

一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。

要点进阶：

1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。

2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。

要点二、声音的强弱——响度

1. 响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。

2. 振幅：物体振动的幅度。

3. 影响响度的因素：

（1）振幅；

（2）人耳离发声体的距离。

要点进阶：

1、实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。

2、声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。 要点三、音色

1. 声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同的发

音频三要素：响度、音调、音色

在人耳的声域范围内，声音的主观感受有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而在多种音源场合，人耳掩蔽效应等特性更重要，它是心理声学的基础，下面详细介绍响度、音调和音色。

声音响度

响度，也可以称为音量，是与声强相对应的声音大小的知觉量。声强是客观的物理量，响度是主观的心理量。响度不仅跟声强有关，还跟频率有关，频率不同，响度级也不相同。响度受声强制约，声强级提高，响度级一般也要提高。

响度的统计标准是从数字音频最基础的正弦波开始计算（正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。）

为了在数量上估计一个纯音的响度，可以把这个纯音和1000Hz的某个声强级纯音在响度上作比较。这两个声音在听觉上认为是相同的响度时，就可以把1000Hz纯音的这个声强级规定为该频率纯音的响度级，响度级的单位为方（Phon）。举例来说，一个纯音的频率1000Hz，若希望其响度能达到40方，根据等响度曲线图，其声压级就必须达到40dB SPL。

声音音调

音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。客观上音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹(Hz)表示。主观感觉的音高单位是“美”，通常定义响度为40方的1kHz纯音的音高为1000美。赫兹与“美”同样是表示音高的两个不同概念而又有联系的单位。

人耳对响度的感觉有一个从闻阈到痛阈的范围。人耳对频率的感觉同样有一个从the lowest可听频率20Hz到the highest可听频率别20kHz的范围。响度的测量是以1kHz纯音为基准，同样，音高的测量是以40dB声强的纯音为基准。实验证明，音高与频率之间的变化并非线性关系，除了频率之外，音高还与声音的响度及波形有关。音高的变化与两个频率相对变化的对数成正比。不管原来频率多少，只要两个40dB的纯音频率都增加1个倍频程(即1倍)，人耳感受到的音高变化则相同。在音乐声学中，音高的连续变化称为滑音，1个倍频程相当于乐音提高了一个八度音阶。根据人耳对音高的实际感受，人的语音频率范围可放宽到80Hz--12kHz，乐音较宽，效果音则更宽。