与此类似的一个学生易做的水杯琴实验:把八个相同的玻璃杯排成一排,给每杯里倒水,水是一个比一个少,然后,用筷子敲击这八个水杯杯口,能听到不同音调的声音,调节各个水杯的水量,可使他们依次发出do re mi fa sol la si do的声音,这样就制成了一套水杯琴。

原来,加水之后的杯子,杯子和水成为一个整体,由于振动体的体积越来越小(非杯中空气的体积),因而频率越来越大,音调越来越高,于是发出了上面的声音。

在管乐器中,柱状形空气(习惯称空气柱)振动特点是:管子越长、直径越大,即空气的体积越大,振动时频率就小,音调就低。反之亦然。因此,改变管的长度和宽度即改变振动体的体积就可以改变空气柱振动的频率,从而改变音调。吹奏笛子时用手指按住或放开它上面不同的孔,就改变了空气柱的长度即改变了管内空气的体积,从而改变了空气振动的频率,就能发出不同音调的声音。

给热水瓶里装开水时,随着水位升高瓶内空气的体积越来越小,因而空气振动的频率越来越大,音调越来越高,就知道水快要装满了。

在弦乐器中,我们发现粗弦振动时频率小,音调低沉,细弦振动时频率大音调高。在演奏二胡的过程中,运用手指上下滑动按弦来改变弦长,即改变弦振动的体积,从而达到改变音调的目的。当手指向下滑动,弦振动的体积变小,频率变大,音调变高。

儿童的音调为什么比成人高,女同志的音调为什么比男同志的高?就是因为儿童、女同志的发音器官—声带,短而细体积小的缘故。处在青春期发育阶段的学生,都要经历一个变声阶段,特别是男生会发现声音变“粗大”了,就是因声带体积变大,发音时频率小,音调低沉的缘故。

在地震、台风、海啸、火山爆发时,因振动体的体积较大,振动频率小(通常在0~20Hz之间),因而产生了次声波。

综上所述,振动部分的体积越大,频率就越小;反之亦然。

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