用校音器做聲音共鳴的小實驗

用校音器做聲音共鳴的小實驗

特古斯

(通遼職業學院內蒙古 通遼028000)

收稿日期：(2015-04-27)

校音器是用于校正音高或給予標準音高的工具.常見的校音器有音叉、音管(簧管和哨管)、圓盤校音器、電子校音器等.共振是一種常見的自然現象,聲音的共振通常叫做共鳴.為了讓學生進一步加深對共鳴知識的理解和掌握，筆者在“聲音的共鳴”教學中增設了利用圓盤校音器完成聲音共鳴現象的趣味實驗，取得了良好的教學效果.

1準備材料

13音圓盤校音器，音叉440.0Hz，共鳴箱等.

2實驗原理

如圖1所示,圓盤校音器的基本結構主要由裝有13片金屬舌簧的簧盤和帶有13個吹氣孔的底盤及標有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中，當向某一個吹氣孔里吹氣時,與該吹氣孔對應的簧片就開始振動，這便產生一種頻率的標準音，向不同的吹氣孔里吹氣時校音器均發出不同頻率的標準音，本校音器可以提供如：C,c ,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B等不同頻率的標準音.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,音叉就會發生鳴響，其原因是音叉的固有頻率恰好等于校音器A孔發出的聲音信號的頻率，即440 Hz.

圖2　金屬簧盤

圖3　校音器正對著音叉共鳴箱開口

3實驗步驟

(1)將校音器置于音叉共鳴箱開口附近，向校音器吹氣孔A內用力吹氣時,校音器發出440 Hz聲音，當結束吹氣后馬上仔細觀察音叉的動靜.

(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等吹氣孔內用力吹氣時,校音器均發出不同頻率的聲音，當結束吹氣后分別一一觀察音叉的動靜.

通過實驗發現：只有實驗步驟1中觀察到明顯的共鳴現象，而實驗步驟2中都沒有觀察到共鳴現象.實驗表明,只有當音叉的固有頻率與校音器吹出氣流的振動頻率相同時才會發生共鳴現象.

此實驗取材容易、操作簡單、生動有趣、觸類旁通、效果明顯，對于培養學生學以致用能力和創新能力均有幫助.