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声学小实验——全音音阶吸管

由前面实验可知,要使吸管能发出一个全音音阶中的 7个音,就需能使空气柱改变成 7个特定的长度,也就是使吸管改变成 7个特定的长度。

你注意过铜管乐队中长号(俗称“伸缩喇叭”或“柱管”)手演奏乐曲的情景吗?他是用拉长、缩短铜管的方法吹出音调高低不同的声音的。是否可以借鉴这一方法来实现我们的探究目标呢?

器材:内径相差甚小且能相互套起来的吸管、刻度尺、剪刀。

实验:在几只吸管中,很容易选出符合要求的吸管。将吸管 A的一端做成簧片,管长 12 cm(不含簧片,下同),吸管 B10 cm,吸管 C10 cm,将 AB套在一起,组成长 27.3 cm的一根能发声的吸管。如图 2所示。

如果把此时吹出的声音作为“ do”,逐缩短吸管的长度,你会听到吹出的声音的音调逐渐升高,待到听到的声音为“ re”时,记下管的长度为 22.9 cm继续缩短管的长度,可听到吹出的声音的音调又继续升高,待听到吹出的声音为“ mi”时,记下管的长度为 20.1 cm依此类推,所得实验数据为下表所示。

尽管这只能伸缩的吸管能够发出一个全音音阶,但操作起来既费时又费力,极为不便。如何解决这个操作问题呢?我想,可以借鉴唢呐的构造和操作方法来解决这个问题。