声音三要素

欧阳道创编2021.03.06

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声音的三要素例题解析

时间：2021.03.06创作：欧阳道

一、声音的三要素------音调、响度、音色

1、音调：声音的高低称为音调。音调取决于声源

振动的频率。

物体在1秒内振动的次数叫频率。其单位是赫兹，

简称赫，符号为Hz。物体振动得越快，频率越大。音调

跟发声体振动的频率关系是：频率越大，音调越高；频

率越小，音调越低。

例1、（天津中考题）一物体在1min内振动了180000

次，则该物体振动的频率为_______Hz。声音能传递信息，

往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位

的高低，因为随着水位的不断升高，音调逐渐_________。

解析：频率的单位是赫兹（Hz），1Hz表示1秒内

振动1次。则物体振动的频率为180000/60s=3000Hz。

往保温瓶里灌开水时，声音的声源是水面上方的空气柱。

随着水位的不断升高，空气柱变短，振动加快，频率变

大，听到的声音越来越尖锐高亢，音调逐渐升高。

答案：3000升高

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点拨：声源振动的频率与声源本身的材料、形状等

诸多因素有关。如弦乐器主要靠改变弦的长短、粗细、

松紧来改变音调，弦越短、越细、越紧，振动越快，音

调越高；而管乐器主要靠改变空气柱的长短来改变音调，

空气柱越短，振动越快，音调越高。

2、响度：人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。

响度跟声源的振幅以及人距离声源的远近有关。

物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。实

验表明：音叉叉股、橡皮筋的振幅越大，人们听到的声

音越大。响度与振幅的关系是：振幅越大，响度越大；

振幅越小，响度越小。响度还跟距离发声体的远近有关

系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分

散，所以人们距发声体越远，听到的声音越小。如果能

够想办法减小声音的分散，就可以使声音响度更大些。

如听诊器就是利用这个原理来增大响度的。

例2、（大连中考题）在操场上上体育课，体育老

师发出的口令，近处的学

学生听到了，而远处的学生没有听清楚，其原因是：（）

A、远处学生听到的声音响度小B、老师发出

的声音音色不好

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C、老师发出的声音频率低D、远处学生听

到的声音振动幅度大

解析：老师发出的声音传得越远，声音的能量越分

散，振幅越小，响度变小，因此远处的学生听不清楚。

答案：A

点拨：声音在向远处传递的过程中，其音调（频率）

和音色不变，而响度（振幅）会变小。

3、音色：声音的品质称为音色。音色主要与发声

体的材料、结构、发声方式等因素有关。不同的发声体

发出的声音音色一般不同。

胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器发出的声音，即使

音调、响度都相同，我们也可以分辨出来，可见乐音除

了音调和响度这两个特征外，另外还有一个特征，这第

三个特征叫做音色。我们能够分辨出各种不同乐器的声

音，就是由于它们的音色不同。人的声音的音色也因人

而异，所以我们闭着眼也能听出是哪位熟人在讲话。

例3、（佛山中考题）电子琴能模仿各种乐器发出

的声音，在技术上要解决的关键是能模仿各种乐器发出

声音的（）

A、音调B、音色C、响度D、音色和音

调

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解析：不同的乐器可以演奏同一首乐曲，发出的声

音音调和响度可以相同，但是我们仍能从它们的音色上

加以区分。因此，关键是模仿音色。

答案：B

点拨：音色是区分不同发声体的主要依据。从理论

上说，世界上没有两个人的音色是完全相同的。科学家

发明的声音识别系统可以根据音色来识别银行卡主人的

声音，就是基于这一原理。

二、乐音的音调与响度的区别

从物理学的角度看，音调与响度之间没有必然的联

系。音调高响度不一定大，响度大音调也不一定高，这

是因为声波频率高但振幅不一定大，振幅大而频率却不

一定高。例如，在弹吉他时，用力弹拨粗弦与轻轻弹拨

细弦所发出的声音相比较，前者响度大而音调低，后者

响度小而音调高。

值得注意的是，在日常用语里声音的“高”、“低”有

时指音调，有时指响度，含义不是唯一的，例如：合唱

时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱

不出来”，这里的“高”、“低”指的是音调；“引吭高歌”、“低

声细语”里的“高”、“低”则指的是响度。而科学用语则要

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求清楚准确，含义唯一。物理学中声音的“高”、“低”只

能用来描述音调，而响度则只能用“大”、“小”来描述。

例4、男低音歌手高声歌唱时，由女高音歌手轻声

地伴唱，对二人声音的描述正确的是（）

A、男低音比女高音音调低，响度大B、男低音

比女高音音调低，响度小

C、男低音比女高音音调高，响度小D、男低音

比女高音音调高，响度大

解析：男低音歌唱时，发出的声音低沉浑厚，音调

低，女高音歌唱时发出的声音尖细高亢，音调高；男低

音高声歌唱时，声音响亮，响度大，女高音轻声伴唱，

声音弱，响度小。

答案：A

点拨：男低音发出的声音，音调低而响度大，二者

并不矛盾。这是由于男低音歌手声带宽而厚，发声时振

动得慢，但由于用力歌唱，声带的振幅大。与此类似的

还有：牛的叫声与蚊子的叫声相比，前者的音调低而响

度却大。注意，音调与响度是取决于振动的不同因素，

二者无必然联系。

三、声音三要素的探究方法

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1、探究音调与频率的关系：改变声源振动的频率

可以改变音调的高低。例如：将钢直尺紧压在桌边，拨

动露出部分使其发声时，露出部分越长，振动得越慢，

音调越低；弹拨琴弦时，改变弦的粗细、长短或松紧，

可以改变振动的频率，从而改变音调。

2、探究响度与振幅的关系：改变声源振动的振幅

可以改变响度的大小。例如：将钢直尺紧压在桌边，拨

动露出部分使其发声时，用的力越大，钢尺振幅越大，

响度越大；敲击音叉时，改变敲击的力量大小，可以改

变振幅，从而改变响度。

例5、老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断地

剪短，他在研究声音的：（）

A、响度与吸管长度的关系B、音调

与吸管材料的关系

C、音调与吸管长短的关系D、音色

与吸管长短的关系

解析：当老师不断剪短正在吹的吸管时，他改变的

是吸管的长度。而吸管被吹发声是由于吸管中的空气柱

振动，当空气柱的长度变化时必然导致振动频率的变化，

即引起音调的变化。

答案：C

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点拨：解决类似问题的方法是要看题目中改变的是

发声体的什么因素。一般来说，材料的长短、粗细和松

紧影响频率（音调）；材料的种类影响音色；用力的大小

影响振幅（响度）。

例6、（诸暨中考题）如图所示，琴师在使用二胡

前会对二胡进行调音，以下对调音时采用的做法的解释

正确的是：（）

A、旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音

色

B、旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音

调

C、将琴枕上移一些，是为了改变音色

D、换一根更细一些的弦，是为了改变响度

解析：旋转琴轴，使弦拉得紧一些，可以使弦的振

动加快，改变音调；琴枕上移，可以使弦变短，也是为

了改变音调；换更细的弦，也是为了改变振动频率以改

变音调。

答案：B

点拨：琴师调音实际上是为了使琴发出的声音音调

能符合演奏时的要求，即为了校正音准；而改变响度主

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要是靠调节演奏时用的力度大小；音色则主要取决于琴

自身的材料质地。

四、声音三要素在生产生活中的应用

声音除了可以传递能量外，还可以传递信息。人们

可以通过区分声音的音调、响度和音色来获取一些有用

的信息，在生产生活中有着广泛的应用。

例7、（浦东新区中考题）花匠在挑选花盆时，常

常将新花盆拎起后轻轻敲击它，根据敲击声来判断花盆

是否有裂缝，他主要是根据三个特征的：（）

A、响度B、音调C、音色D、三个

特征全都有

解析：敲击花盆时，完好的花盆和有裂缝的花盆发

出的声音不同，前者发出的声音悦耳好听，音色好；后

者发出的声音带有破声，音色差。所以花匠主要是根据

经验从声音的品质即音色的好坏上来辨别的。

答案：C

点拨：严格来说，完好的花盆和有裂缝的花盆在敲

击时发出的声音，其三要素都是不同的，我们在分析时

一定要抓住其中的主要因素。

假如花盆都是完好的，我们想从一堆花盆里面挑出

质量好的花盆来，主要是依据音调。因为花盆的产地、

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材料、厚薄等因素的不同会使其发出的声音音调不同。

在有多个花盆可以进行互相比较时，有经验的花匠是可

以辨别出质量优劣的。

而本题中是要判断一只花盆是否有裂缝，事先并没

有一个音调作为标准，所以主要是依据音色来加以区分

的。

再如：医生采用叩诊的方法给病人检查身体内脏是

否有积水时，则主要依据的是音调高低的不同，因为叩

击不同的正常人身体时，发出声音的音调相差不大，但

是当有积水时，声音的音调却会明显改变。

想一想：挑选西瓜时是主要依据声音的哪个特征

呢？铁路工人用锤子检查火车车轮是否有故障时，又主

要是依据声音的什么特征呢？

（参考答案：音调音色）

五、声音三要素在声学中的前后联系及综合运用

声音的三要素常与声音的产生与传播知识联系起

来，进行综合应用，这类题目在中考中经常出现。

例8、（苏州中考题）我们生活在一个充满声音的

世界中，关于声音的下列说法正确的是：（）

A．声音是由于物体的振动产生的

B．声音是一种波，它可以在真空中传播

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C．我们能够辨别不同乐器发出的声音，是因为它

们的响度不同

D．我们常说声音“震耳欲聋”，是指它的音调很高

解析：声音在真空中是不能传播的；辨别乐器所依

据的是音色不同；“震耳欲聋”是指声音的响度大。

答案：A

总之，声音的三要素与我们的生产、生活息息相关。

如果同学们在学习过程中能注意多观察和思考，相信你

一定能有更多的收获！

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