钢琴高音键和低音键不一样「高」;拍手可以很轻也可以很响。耳朵里的两个感觉——音调与响度——背后各是什么物理量?
声源振动越快,单位时间里挤紧—松开的次数越多,我们听起来就越尖、越高;振动慢,就低、沉。
物理上用频率 f 描述「每秒振动多少次」,单位是赫兹(Hz)。例如标准音 la 约 440 Hz,意思是每秒振动 440 次。
声带振动频率通常比女声低,所以整体音调更低沉。
吉他按弦缩短有效长度,振动变快,音调升高。
同样频率的声,如果振动幅度(振幅)大,推挤空气的「力气」大,传到耳朵的能量多,听起来就更响;振幅小则更轻。
拍桌子时轻敲和重敲:音调可能差不多,但响度差很多——因为振幅不同。
你可以试试:拖动频率滑块改变音调,拖动振幅滑块改变响度,看下方波形怎样变。勾选「播放声音」才会出声,默认静音。
先调频率:波形变密 = 音调变高;再调振幅:波峰变高 = 更响。
初中常考:同样说「大声」,是指响度大;说「高音」,是指音调高。它们可以独立变化——轻声哼高音、用力敲低音鼓,都行。
钢琴和小提琴即使音调、响度相同,仍一听就不同——那是音色(波形形状更复杂),本课先抓住频率与振幅两条主线。