用校音器做聲音共鳴的小實(shí)驗(yàn)

特古斯

(通遼職業(yè)學(xué)院內(nèi)蒙古 通遼028000)

收稿日期：(2015-04-27)

校音器是用于校正音高或給予標(biāo)準(zhǔn)音高的工具.常見(jiàn)的校音器有音叉、音管(簧管和哨管)、圓盤校音器、電子校音器等.共振是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,聲音的共振通常叫做共鳴.為了讓學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)共鳴知識(shí)的理解和掌握，筆者在“聲音的共鳴”教學(xué)中增設(shè)了利用圓盤校音器完成聲音共鳴現(xiàn)象的趣味實(shí)驗(yàn)，取得了良好的教學(xué)效果.

1準(zhǔn)備材料

13音圓盤校音器，音叉440.0Hz，共鳴箱等.

2實(shí)驗(yàn)原理

如圖1所示,圓盤校音器的基本結(jié)構(gòu)主要由裝有13片金屬舌簧的簧盤和帶有13個(gè)吹氣孔的底盤及標(biāo)有C,c ,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B等音名字母的金屬圓蓋組成.

圖1　圓盤校音器外形

如圖2所示,在金屬簧盤13片金屬舌簧下面均有小方格孔，即舌簧片被固定在簧盤的間隙當(dāng)中，當(dāng)向某一個(gè)吹氣孔里吹氣時(shí),與該吹氣孔對(duì)應(yīng)的簧片就開始振動(dòng)，這便產(chǎn)生一種頻率的標(biāo)準(zhǔn)音，向不同的吹氣孔里吹氣時(shí)校音器均發(fā)出不同頻率的標(biāo)準(zhǔn)音，本校音器可以提供如：C,c ,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B等不同頻率的標(biāo)準(zhǔn)音.如圖3所示,將校音器靠近440 Hz音叉的共鳴箱開口附近，沿校音器A吹氣孔用力吹氣時(shí),音叉就會(huì)發(fā)生鳴響，其原因是音叉的固有頻率恰好等于校音器A孔發(fā)出的聲音信號(hào)的頻率，即440 Hz.

圖2　金屬簧盤

圖3　校音器正對(duì)著音叉共鳴箱開口

3實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將校音器置于音叉共鳴箱開口附近，向校音器吹氣孔A內(nèi)用力吹氣時(shí),校音器發(fā)出440 Hz聲音，當(dāng)結(jié)束吹氣后馬上仔細(xì)觀察音叉的動(dòng)靜.

(2) 將校音器置于音叉共鳴箱開口附近，按先后順序分別向校音器C,D,E,F,G,B等吹氣孔內(nèi)用力吹氣時(shí),校音器均發(fā)出不同頻率的聲音，當(dāng)結(jié)束吹氣后分別一一觀察音叉的動(dòng)靜.

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：只有實(shí)驗(yàn)步驟1中觀察到明顯的共鳴現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)步驟2中都沒(méi)有觀察到共鳴現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)表明,只有當(dāng)音叉的固有頻率與校音器吹出氣流的振動(dòng)頻率相同時(shí)才會(huì)發(fā)生共鳴現(xiàn)象.

此實(shí)驗(yàn)取材容易、操作簡(jiǎn)單、生動(dòng)有趣、觸類旁通、效果明顯，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力和創(chuàng)新能力均有幫助.