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愛迪生自然科學第 15 堂範例卷：聲音三要素與波形
本堂整理響度、音調、音色、噪音與分貝，並用示波器波形、頻率範圍、管長與水位圖判讀聲音性質。
愛迪生自然科學第 15 堂範例卷：聲音三要素與波形
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 用振幅判斷響度，用頻率判斷音調。
2. 用波形辨認音色差異。
3. 說明噪音、樂音與分貝的意義。
4. 由管長、水位、波形與頻率範圍判斷聲音性質。
觀念
觀念一：響度與振幅
響度是人耳感覺聲音大小的程度，常用分貝描述。聲波振幅越大，通常聽起來越大聲；但在同一介質中，大聲不代表聲音傳得比較快。
圖示
圖：同一時間內的波形資料
分貝單位 例題 1
下列何者最常以分貝作為測量單位？
力度記號 例題 2
樂譜中的 mf、f、ff 用來表示音量變化，最相關的聲波特性為何？
波形響度判讀 例題 3
如圖為同一時間內四個聲波波形。若只比較響度，應優先觀察哪一項資料？
觀念
觀念二：音調與頻率
音調表示聲音高低，主要由頻率決定。頻率越高，音調通常越高。空心管、弦、杯中空氣柱或水量改變時，會改變振動頻率，因此改變音調。
頻率與音調 例題 1
下列關於音調的敘述何者正確？
空心管音調 例題 2
如圖，四支下端封閉、上端開口的空心管長度不同。若其他條件相同，哪一支管子較可能發出最高音調？
動物聽覺範圍 例題 3
如圖為不同動物可聽頻率範圍。若海豚訓練常使用高頻哨聲，較合理的原因是什麼？
觀念
觀念三：音色與波形
音色讓我們能分辨不同樂器或不同人的聲音。即使音調和響度相近，不同聲源的波形常不同，因此聽起來仍有不同特色。
圖示
圖：三種樂器的示波器波形
辨認人聲 例題 1
不用看人也能分辨主任與組長的聲音，主要是因為兩人的聲音哪一項不同？
樂器波形 例題 2
如圖為音叉、單簧管、鋼琴在同一時間內的示波器波形。若要分辨不同樂器，最應比較什麼？
同介質聲速 例題 3
同一教室中，音叉、單簧管、鋼琴同時發出聲音。若空氣狀態相同，三種聲音在空氣中的傳播速率如何？
觀念
觀念四：噪音、白噪音與聲音資料圖
噪音通常指令人不舒服或妨礙生活的聲音，波形常不規律；樂音通常較規律。白噪音是各頻率響度大致相近的聲音，可用響度-頻率圖表示。
噪音判斷 例題 1
準備考試時，窗外突然傳來施工鑽牆聲，讓人難以專心。這種聲音最適合稱為什麼？
白噪音圖 例題 2
如圖為四種響度與頻率的關係。若白噪音在各頻率的響度大致相同，哪一條曲線最符合此特徵？
杯中水位與音調 例題 3
如圖，四個相同杯子裝有不同水量。若用嘴對杯口吹氣，使杯內空氣柱振動，哪一杯發出的音調最高？
觀念
觀念五：樂器的音調控制
弦樂器（吉他、小提琴）的音調由弦的三個因素決定：弦愈短、愈細、愈緊（張力愈大）→ 振動愈快 → 頻率愈高 → 音調愈高；反之愈長、愈粗、愈鬆，音調愈低。
管樂器（直笛、排笛）則看空氣柱長度，空氣柱愈短，音調愈高。
要特別分清楚：彈奏的力量大小改變的是『響度』（振幅），不是音調——大力彈只是比較大聲，音高不一定變。
弦的鬆緊與音調 例題 1
使用弦樂器時，調整弦的鬆緊度，實際上是在調節下列何者？
把吉他聲音調低 例題 2
下列哪一種方法可以將吉他的聲音調低？
吉他設計原理辨錯 例題 3
有關吉他樂器設計原理的敘述，下列哪一項是錯誤的？
已作答 0/15 題
只想複習部分？答你要的題目就能交卷，未作答的題不計分。
專注陪讀
