2017年1月12日 星期四

管長與頻率_排笛篇

當然得先做出一個絕對音階的排笛出來囉
柯南這時候要上場了


我們普通人一般只能聽出相對音階
也就是說當你依序彈鋼琴上的七個白鍵
不管從哪個音開始彈
聽起來大概都像Do Re Mi Fa So La Si
只有音感特別好的人才會聽出其中的差別
所以要作出一個有音階順序(相對音階)的排笛很簡單
但絕對音階就必須經過設計了

維基百科可以查到絕對音階相對應的頻率
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E9%AB%98
再從上一篇我們提到的管長對應駐波形狀的圖形來看


若輕吹管子的上緣
產生的聲音就屬於左邊第一種的圖形
也就是1/4個波長
代入波速=波長 * 頻率
就可以算出相對應頻率所需要的管長了
以標準的A4(La)來說,頻率為440Hz
波速如果用340m/s來計算
管長約19.3公分
同樣的,常用音階對應的長度就可以都算出來了
我們裁了11根全音的管子
底部可以用膠帶封口(一端封口的管子比較好吹,兩端開口的設計比較複雜)
在上緣輕吹,就可以聽到音調了
怎麼確定產生的音調是對的呢?
去下載調音器的APP就好了
(https://play.google.com/store/apps/details?id=org.cohortor.gstrings&hl=zh_TW)
實際測出來的結果一定會有些許誤差
但還滿準的
當玩具夠用了,當樂器當然不及格

市面上賣的玩具小排笛也是如此
實際測量長度
大致都對應第七度的音階
不過人家把管子作成斜口
就好吹多了
(原來玩具不是亂作的...我誤會人家好久了)


不過,用吹的實在是他X的累
若將膠帶的封口拆掉,讓兩邊都是開口
將管子快速撞擊掌心
也可以產生一個短音
輕鬆多了!!


可以試試讓學生每個人負責一個音階
完全靠指揮來指定發聲的音階順序(其他的人都不知道樂譜)
指揮就必須能確實掌握這首歌曲的拍子
才能指揮出整首樂曲
再讓其他人來猜演奏的是什麼歌
應該會是很好玩的一件事!!

所以反過來說
也可以利用這樣的方法來計算聲速
任意找一根管子(一端閉口)
輕輕吹出聲音之後測量頻率(要輕輕吹喔,原因下一篇會說)
再將管長*4就是此時聲音的波長了(注意單位要換成公尺)
將波長乘上頻率,波速就出來囉!!
利用不同的管長多做幾次
再求出平均值
可信度就更高了

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