各位小小科學家你好!一起探索聲音的世界吧!
你有沒有想過,聲音是什麼呢?我們每天都聽到許多聲音——朋友的笑聲、你喜歡的歌、狗狗的吠叫聲,還有巴士隆隆的聲音!聲音無處不在!在這些筆記裡面,我們會一起踏上奇妙旅程,去揭開聲音的奧秘。我們會學習聲音如何產生、如何傳到我們耳朵,以及為什麼有些聲音大聲,有些又小聲呢?這個過程會很好玩,而且沒有你想像中那麼難的!
聲音是什麼?如何產生?
秘密就是... 震動!
所有聲音都是由震動開始的。震動是一種很快的來回移動。當物體震動的時候,就會產生聲音。
想像一下吉他弦線。當你撥動它的時候,你會看到它很快地擺動和震動。這種擺動就是震動,也是產生美妙音樂的原因!
來試試用一個有趣的方法去感受它吧:
一起試試!
1. 輕輕將你的手指放在喉嚨前面。
2. 然後,輕聲哼唱一小段旋律,例如「嗯嗯嗯嗯嗯」。
3. 你感覺到有沒有一些嗡嗡聲或者麻麻的感覺呢?這個就是你的聲帶震動,產生哼唱聲!
重點學習:
聲音是由物體震動產生的。沒有震動,就沒有聲音!
大聲和小聲:秘密就在震動裡!
為什麼細語是靜靜的,但是大叫就那麼大聲呢?
聲音的響度(也就是大聲小聲)取決於震動的幅度。我們也可以叫它做音量。
- 大幅度、強勁的震動會產生大聲的聲音。
- 小幅度、輕微的震動會產生小聲(或者靜)的聲音。
想一下打鼓吧!如果你輕輕地敲,鼓皮只會動一點點,你會聽到輕柔的「砰」聲。但如果你大力敲,鼓皮就會動很多,你就會聽到響亮的「嘭」聲!
重點學習:
大幅度震動 = 大聲。小幅度震動 = 小聲。
高音和低音:音調的科學!
如果一開始覺得有些難,不用擔心!響度是關於震動的力度,而音調就是關於震動的速度。
什麼是音調?
音調就是聲音的高低。一隻小小的老鼠會發出高音的「吱吱」聲,而一隻大獅子就會發出低音的「吼叫」聲。音調取決於物體震動的速度有多快。
- 快的震動會產生高音。(就像哨子一樣)
- 慢的震動會產生低音。(就像巨型霧號一樣)
一個簡單的記憶方法就是用橡皮筋。如果你將一條細橡皮筋拉緊再撥動它,它就會震動得很快,發出高音的「噹」聲。而一條粗、鬆的橡皮筋就會震動得慢一些,發出低音的「嘣」聲。
快速溫習小貼士
響度(音量)取決於震動的幅度。(大還是小?)
音調取決於震動的速度。(快還是慢?)
重點學習:
快震動 = 高音。慢震動 = 低音。
聲音的旅程:如何傳到我們耳朵?
聲音需要「交通工具」!
聲音不能自己傳播。它需要經由某些東西來傳播。這種「某些東西」就叫做介質。介質就是聲波傳播時所經過的物質。
聲音可以透過以下物質傳播:
- 氣體(就像我們呼吸的空氣一樣)
- 液體(就像水一樣)
- 固體(就像木門或者地面一樣)
當聲音產生的時候,震動會像連鎖反應一樣傳播,一個粒子撞到另一個粒子,直到震動傳到我們耳朵。你可以想像成一排骨牌一塊接一塊地倒下!
你知道嗎?
在外太空,因為沒有空氣,所以沒有介質讓聲音傳播。這個意思就是,太空是完全寂靜無聲的!
重點學習:
聲音需要介質(固體、液體或氣體)才能傳播。它不能在真空(就像太空一樣)中傳播。
什麼是回聲?聲音彈回來!
喂... 喂... 喂...
你有沒有試過在一個又大又空曠的房間裡面大叫,然後過了一陣子,聽到自己的聲音又叫回來呢?這個就是回聲了!
當聲波撞到堅硬、平坦的表面,然後反射回來,傳到你耳朵的時候,就產生了回聲。就像你將一個球擲向牆壁——它會立刻彈回來給你!又大又空曠、有堅硬牆壁的地方,就像山洞、隧道以及大會堂,都是聽到回聲的好地方。
重點學習:
回聲就是聲音從某個表面反射(或者彈回來)而來的聲音。
好聽的聲音和難聽的聲音:關於噪音!
什麼是噪音?
噪音是指任何不需要、不舒服,或者太大聲的聲音。就像汽車防盜警報、工地鑽牆聲,或者人們大叫,都可能被視為噪音,因為它們令人煩躁,而且會損害我們的聽力。
測量響度:分貝
我們會用一種叫做分貝的特殊單位來測量聲音的響度。分貝的符號是 dB。
- 輕聲細語大約是 30 分貝。
- 正常對話大約是 60 分貝。
- 搖滾音樂會或者噴射引擎的聲音可以超過 120 分貝!
太吵的聲音(分貝水平很高)會傷害我們的耳朵,損害我們的聽力。
保護我們寶貴的聽力
我們的聽力非常重要,所以一定要好好保護它!以下是一些簡單的方法,可以保護你的耳朵安全:
- 調小聲一些:將你的電視、電腦和耳機音量調到安全、較小的水平。
- 走開一些:如果聲音太吵,讓你感到不舒服,就走開一些。
- 保護耳朵:如果你要身處在非常大聲的噪音環境(例如煙花表演或者建築工地附近),你可以戴耳塞或者耳罩來保護耳朵。
重點學習:
噪音是指不需要的聲音。我們用分貝(dB)來測量它的響度。保護我們的耳朵免受噪音損害非常重要,這樣才能一輩子都擁有健康的聽力!