物理 · 聲音

音高、頻率和音量 / 強度

模擬載入中

Open Model Lab 正在為這個概念準備即時實驗台、控制項與圖表區。

總結

你學會了甚麼

建議下一步: 打開概念測驗不離開這個概念，先確認核心想法是否已經掌握。
接下來讀甚麼: BeatsUse pitch differences to hear interference envelopes

關鍵重點

Frequency sets pitch by controlling cycle timing, period, and compression spacing at fixed sound speed.
Amplitude sets the size of parcel motion and the bounded amplitude-squared loudness / intensity cue.
Moving the probe changes delay and phase at the listening point, not the source pitch or loudness.

常見迷思

A taller sound wave must have a higher pitch because the graph looks bigger.

振幅改變的是運動的強度而不是每秒發生的波峯數。

下一步

把這個想法往前推

只有當你想讓目前的模型延伸成更大的分支時，才打開下一個概念、路線或路徑。

聆聽疊加效果聲音

拍頻

將兩個相近的音訊頻率疊加，觀看快速載體位於較慢包絡內的變化，並連線拍頻率與頻率差異之間的關係。

運動與音高波動

多普勒效應

觀看移動的聲源如何在前方壓縮波前、在後方拉伸波前，然後看看聲源和觀察者的運動如何結合起來改變所聽到的音高。

聲波疊加波動

波干涉

將兩個相干波源疊加，追蹤其路徑差以獲得相位差，在同一即時螢幕上觀察明亮和暗淡區域的出現。

先留在這個概念

想再鞏固這個概念時，可以在這裡複習、測一測或自由探索。

更多練習選項回到實驗台複習 · 例題

練習選項回到實驗台複習帶著關鍵控制和圖表，再走一次引導式設定。
練習選項例題自己試完設定後，再對照已完成的例題步驟。
練習選項在實驗台自由探索轉到下一個概念前，先自由試玩即時控制。

接下來讀甚麼

用最相關的延伸概念，順勢接續下一段學習。

接下來讀甚麼Use pitch differences to hear interference envelopesBeats
更多延伸閱讀Doppler Effect · Wave Interference
1. 接下來讀甚麼See how motion changes the pitch heard by an observerDoppler Effect
2. 接下來讀甚麼Extend sound cues into superposition patternsWave Interference

參考

參考與支援

如果你想在引導流程之後再慢慢看完整解釋、例題或無障礙說明，可以回到這些較安靜的段落。

想再走一次較慢的參考節奏時，可以回來這裡。

打開參考與支援

公式速覽Timing versus strength snapshot · 固定介質速度下的間距顯示 3 條公式

Use the equations to keep three ideas apart: frequency sets period and wavelength at fixed sound speed, amplitude sets the bounded intensity cue, and probe position only shifts the timing of the sampled wave.

Timing versus strength snapshot
$f = \frac{1}{T}$
更高的頻率意味著更短的週期和更高的音高。
固定介質速度下的間距
$λ = \frac{v _{w a v e}}{f}$
如果介質速度固定，更高頻率會使壓縮模式更緊密。
受限制的強度/音量提示
$I_{c u e} \propto A^{2}$
這個工作台使用振幅平方作為誠實的音量提示，所以更大的振幅意味著更強烈的音量提示而不會自行改變音高。

為什麼會這樣

解釋

音高和音量不是同一個聲音屬性。在這個受控的聲音工作台上，音高跟隨頻率：頻率越高，每秒重複的週期越多、週期也越短。音量則跟隨振幅和能量傳遞提示的強弱，所以更大的振幅可以令聲音聽起來更響，而不改變音高。

介質速度保持固定，讓頁面可以清楚分開這些概念。提高頻率會令壓縮區更快重複、間距更緊密；提高振幅則會令粒子運動更大，並提高與振幅平方相關的強度提示。

重點

01音高跟隨頻率，而不是振幅。

02音量或強度跟隨振幅和一個更強的能量傳遞提示。

03聲音可以更高音而不更響，也可以更響而不改變音高。

例題

想逐步查看同一個概念如何被帶出來時，再打開這些例題。

凍結步驟

逐步查看凍結例題

凍結步驟

這些檢查使用課程中的同一組聲音工作台關係，因此數值會連到一個一致的設定，而不是抽離的練習題。

支持者方案會解鎖已儲存學習工具、精確狀態分享，以及支援這條引導流程的更深入複習面板。

查看方案

例題 1 / 2

凍結數值使用凍結參數

對於一個生成的聲音設定，其具有 $v_{w a v e} = 2.4 m/s$ 和 $f = 1.1 Hz$ ，與這個音高相配的波長和週期是什麼？

v_{w a v e}

波速

2.4 m/s

f

頻率

1.1 Hz

λ

波長

2.18 m

T

週期

0.91 s

1. 使用聲音時間關係

使用

λ = \frac{v _{w a v e}}{f}

和

T = \frac{1}{f}

。

2. 代入設定數值

λ = \frac{2.4}{1.1} = 2.18 m

，且

T = \frac{1}{1.1} = 0.91 s

。

3. 解釋音高提示

頻率 1.1 Hz 設定聲源的重複速率，所以音高由時間節奏決定，而間距變為 2.18 m。

這個音高的時間關係

λ = 2.18 m, T = 0.91 s

這裡的頻率位於中等範圍，所以音高提示適中，循環時間既不特別慢也不特別快。

快速測驗

正在載入已保存的測驗狀態。

無障礙

當你需要把模擬與圖表轉成文字描述時，再打開這裡。

模擬顯示一個水平聲管，帶有聲源活塞、粒子標記、移動探針和彩色壓縮帶。可選疊加標記運動方向、壓縮間距以及受限制的能量傳輸提示。

頻率改變聲音重複的速度和壓縮模式的緊密程度。振幅改變粒子運動的大小和相關的強度提示。

圖表摘要

第一個圖表比較聲源與探針位移隨時間變化，因此音高與頻率和週期保持一致。

第二個圖表比較探針移動與當地壓縮提示。

第三個圖表顯示受限制的強度提示作為振幅的函式。

工作台工具與分享連結

先把穩定概念連結和精確狀態分享收起來，等你真的要重新打開或分享工作台時再展開。

試試這個設定

跳到某個命名好的實驗台狀態，或直接複製你目前正在看的狀態。分享連結會重新打開同一組控制、圖表、疊層與比較脈絡。

目前實驗台

對話聲預設場景

這個實驗台目前顯示的是其中一個概念作者預設場景。

打開預設實驗台

已儲存設定

已儲存設定屬於支持者方案學習工具；穩定的概念連結仍會對所有人保留。

正在確認已儲存設定權限

Open Model Lab 正在判斷這個實驗台可否只儲存在本機、同步到帳戶，或打開只限支持者方案的比較工具。

複製目前設定

精準狀態分享屬於支持者方案功能；穩定的概念與段落連結仍然可用。

穩定連結

進度與下一步

把進度訊號、入門路徑接續和複習提示留在頁面裡，但不要讓它們和主要學習流程搶焦點。

進度

正在載入進度

正在為這個瀏覽器或已同步帳戶載入已儲存的概念進度，稍後才會顯示完成狀態。

入門路徑

第 2 / 5 步

聲音與聲學

音高、頻率和音量 / 強度在這條路徑中屬於較後面的步驟，所以先由起點開始會較清楚。

上一個步驟：聲波與縱向運動

也會出現在波動入門。

由路徑起點開始