一部香港的電視連續(xù)劇中有這樣一個(gè)情節(jié)：弟弟為了幫哥哥制造謀殺案中的不在場(chǎng)證據(jù)，故意在一個(gè)嘲雜的環(huán)境下給他哥哥的熟人打電話，當(dāng)然他是模仿他哥哥的語(yǔ)氣語(yǔ)調(diào)的，但最后還是讓警察找到了破綻，然后借助大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的儀器證明了打電話的是弟弟，從而抓到了兇手.那么為什么儀器能分辨某個(gè)聲音到底是不是屬于指定的那個(gè)人發(fā)出的呢？

我們生活中聽(tīng)到的每個(gè)聲音都是獨(dú)一無(wú)二的，每個(gè)不同的聲音都有它的特點(diǎn)，其中最重要的幾點(diǎn)我們稱(chēng)之為聲音的三要素：即聲音的響度、音調(diào)和音色.

先說(shuō)響度.響度即平常我們所講的音量，它是指聲音的強(qiáng)弱程度，也就是我們平常所講的聲音的大小.電視機(jī)遙控器的音量鍵就是改變聲音響度的.響度主要由聲源振動(dòng)的幅度即振幅決定.具體關(guān)系是聲源的振幅越大，響度就越強(qiáng)，我們聽(tīng)起來(lái)這個(gè)聲音就越響，反之聲源振幅越小，響度就越弱，聲音聽(tīng)起來(lái)就越輕.這點(diǎn)可以通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)證明.在桌子上放半杯水，先輕敲后重敲桌子，可以看到杯子里的水波先小后大.我們一般用分貝作單位來(lái)表示響度的大小.采取什么方法能改變聲音的響度呢？拿弦樂(lè)器為例，如要讓二胡的聲音響度大點(diǎn)，只需要用力演奏就可以了，因?yàn)榱α看罅耸瓜艺駝?dòng)的幅度變大了，就像重敲桌子會(huì)更響一樣.

聲音的第二個(gè)要素是音調(diào).音調(diào)是表示聲音的高低，是由聲源振動(dòng)的快慢決定的.我們用頻率來(lái)表示振動(dòng)的快慢，所以決定一個(gè)聲音音調(diào)高低的因素就是聲源振動(dòng)的頻率.錄音機(jī)上的快慢鍵就是改變了聲音的音調(diào).頻率是指物體每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)，用赫茲（Hz）做單位.比如說(shuō)一個(gè)聲源每秒鐘振動(dòng)100次，我們就說(shuō)這物體振動(dòng)的頻率為100Hz.音調(diào)和頻率的關(guān)系同樣可以用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，將一把梳子的梳齒慢慢劃過(guò)一個(gè)正在轉(zhuǎn)動(dòng)的小馬達(dá)的葉片上，梳齒逐漸變密，我們聽(tīng)到的聲音越來(lái)越細(xì)，也就是說(shuō)音調(diào)在變高.我們可通過(guò)改變物體的振動(dòng)頻率來(lái)改變聲音的音調(diào).還是以弦樂(lè)器為例，改變它所發(fā)出的聲音音調(diào)的方法較多，調(diào)音師一般是通過(guò)調(diào)整弦的松緊程度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，就像一根橡皮筋繃緊和松開(kāi)時(shí)撥動(dòng)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不一樣的.繃緊時(shí)弦振動(dòng)得較快，音調(diào)較高.演奏時(shí)還可以改變弦振動(dòng)部分的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橄覙?lè)器是按壓手指和拉弓之間的那部分在振動(dòng)發(fā)聲，所以上面的手指下移的話就會(huì)使振動(dòng)弦變短，短的物體就會(huì)比較容易振動(dòng)或者說(shuō)振動(dòng)起來(lái)頻率會(huì)更快，音調(diào)會(huì)變高.當(dāng)然也可以通過(guò)改變弦的粗細(xì)來(lái)改變聲音的音調(diào)，原理也是因?yàn)榧?xì)的弦容易振動(dòng)，振動(dòng)比較快，音調(diào)就高.我們可以這樣理解：輕小的物體在其他條件相同的情況下比笨重的物體振動(dòng)快，發(fā)出的聲音音調(diào)高.管樂(lè)器改變音調(diào)的原理相似，比如長(zhǎng)笛表面有很多孔，其實(shí)不同的孔的深度是不一樣的，里面所包含的空氣柱的長(zhǎng)度也是不同的，孔越深空氣柱越長(zhǎng)，而管樂(lè)器是通過(guò)空氣振動(dòng)發(fā)聲的，所以深孔長(zhǎng)空氣柱吹出來(lái)的聲音音調(diào)低，因?yàn)檫@部分空氣不容易振動(dòng)，振動(dòng)起來(lái)慢.

聲音的第三個(gè)要素是音色，音色是指聲音的感覺(jué)特性.我們經(jīng)?？梢月?tīng)到對(duì)一個(gè)歌手這樣的評(píng)價(jià)：音色很好.音色是由發(fā)生體的材料結(jié)構(gòu)等因素決定的，簡(jiǎn)單地說(shuō)，不同的發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色是不同的，不同音色的聲音的波形一般是不同的.我們可以根據(jù)聲音的音色來(lái)判斷聲源的種類(lèi)，因?yàn)槊恳粋€(gè)人發(fā)出的聲音的音色都是不同的.根據(jù)這個(gè)原理科學(xué)家發(fā)明了一種聲音密碼鎖，只有主人開(kāi)口發(fā)出指令時(shí)才能開(kāi)鎖，將這種鎖裝在防盜門(mén)上或裝在保險(xiǎn)柜上都能有效防盜.

前面提到的警察破案就是將兩個(gè)人的聲音輸入電腦，分析聲音樣本的三要素，即使弟弟模仿的再像，兩個(gè)聲音的響度和頻率一樣，但是由于不同的發(fā)聲體的音色不同，聲波的振幅和頻率相同，顯示的聲音的波形也是不同的.

我們?nèi)绾蝸?lái)描述聽(tīng)到的聲音三要素的特點(diǎn)呢？一男一女兩個(gè)歌唱家在唱同一首歌曲，男高音伴唱，女低音獨(dú)唱.我們分別從聲音的三要素來(lái)比較這兩個(gè)聲音.男高音是伴唱，伴唱兩字描述了聲音的強(qiáng)度弱，而女低音是獨(dú)唱，獨(dú)唱又說(shuō)明了女聲的聲音強(qiáng)度很強(qiáng)，所以男高音響度弱，女低音響度強(qiáng).高和低分別是在描述聲音的音調(diào)，所以男高音音調(diào)高，女低音音調(diào)低.兩個(gè)不同的歌唱家說(shuō)明音色是不同的，也就是說(shuō)響度和音調(diào)之間不存在必然的聯(lián)系，不是響度強(qiáng)的音調(diào)就一定會(huì)高.一個(gè)聲音通過(guò)空氣傳到我們耳朵里，音色不會(huì)發(fā)生變化，音調(diào)也不會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)槁曉吹恼駝?dòng)頻率沒(méi)變.再比如牛的叫聲和蚊子的聲音的區(qū)別，雖然正常情況下牛的叫聲肯定比蚊子的聲音響度要強(qiáng)一些，因?yàn)榕５穆晭д穹任米语w行時(shí)翅膀的振幅要大，但是我們聽(tīng)上去牛的叫聲是比較粗的，而蚊子的聲音是比較尖的，也就是說(shuō)蚊子的聲音比牛發(fā)出的聲音音調(diào)高，因?yàn)槲米映岚蛘駝?dòng)時(shí)比牛的聲帶快.響度和振幅之間也不存在必然的大小關(guān)系.湖北出土的古代編鐘由六十五件大小不同的銅片組成，高度甚至超過(guò)一個(gè)人的身高，這樣的編鐘能發(fā)出音調(diào)很廣的音樂(lè)，但不能說(shuō)這件樂(lè)器很大，聲音的響度就一定很強(qiáng)，因?yàn)槁曇舻拇笮∈怯扇饲脫魰r(shí)用的力決定的.在區(qū)分聲音的音調(diào)和響度的特點(diǎn)時(shí)，除了要看關(guān)鍵的形容詞以外，我們有時(shí)還要分析具體的情況.比如：我們高聲歌唱這句話中的“高”字很容易讓人理解為是音調(diào)高，其實(shí)這句話的意思是我們大聲地歌唱，唱得響亮，所以這里是在說(shuō)聲音的響度大.

在一些特殊情況下，聲源以外的因素也能影響到聲音的三要素.例如距離，我們?cè)诤扒懊娴娜藭r(shí)，距離近的人可以很清楚地聽(tīng)到，遠(yuǎn)處的人聽(tīng)不清甚至聽(tīng)不到，因?yàn)槁曇粼趥鞑ミ^(guò)程中能量是有損失的.傳播距離遠(yuǎn)，能量就損耗多，到達(dá)人耳時(shí)聲音就輕了，甚至聽(tīng)不見(jiàn)了.

風(fēng)聲，雨聲，讀書(shū)聲，聲聲入耳，生活中有各種各樣的聲音，我們需要用耳朵聽(tīng)，用心去體會(huì).