第一站:声音是什么?——听见看不见的魔法
清晨的阳光刚刚爬上树梢,森林里还笼着一层薄薄的雾气。小兔子露西揉了揉惺忪的眼睛,正准备伸个懒腰,突然——
“叮——咚——”
一个清脆的声音从远处传来,像有人在敲一面小小的铜锣。
露西竖起长长的耳朵,愣在原地。这个声音太神奇了!它不像鸟儿的歌唱,不像风吹树叶的沙沙声,也不像小溪流水的哗哗声。这个声音明亮而悠远,仿佛带着一点点回音,在森林里转了一圈又一圈。
“是什么发出了这个声音呢?”露西自言自语道,好奇心像一颗小种子在心底悄悄发芽。
她决定去找一找!这个神秘的声音到底是从哪里来的?
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露西跳下床铺(其实是草叶铺成的软软小窝),穿上她最喜欢的小红鞋,开始在森林里寻找。她先来到小溪边,溪水正叮叮咚咚地唱着歌。
“叮咚叮咚!”露西兴奋地喊道,“原来是你们呀!”
可是小溪里的水只是笑着流过,并不回答。那个声音明明和溪水的声音有点像,但又不太一样。溪水的声音是连续的、流动的,而那个神秘的声音是“叮——咚”,短短两下,就消失了。
露西继续往前走,来到一棵老橡树下。一只小松鼠正在树枝上跳来跳去收集橡果。
“小松鼠蹦蹦!”露西喊道,“你听到刚才那个声音了吗?叮——咚——”
小松鼠蹦蹦停下动作,歪着脑袋想了想,说:“听到了听到了!可有意思了!那个声音好像是从森林中央的方向传来的。”
“森林中央?那不是猫头鹰奥斯卡住的地方吗?”
“对呀对呀!”蹦蹦跳下树来,“要不我们一起去找找看?我也想知道是什么发出了这么好听的声音!”
两只小动物结伴向森林中央走去。一路上,她们经过了许多地方:啄木鸟正在树干上“笃笃笃”地敲着,小蟋蟀在草丛里“蛐蛐蛐”地唱着,远处的雷声隐隐传来“轰隆隆”的低鸣。
“原来森林里有这么多声音啊!”蹦蹦感叹道。
“是呀,”露西说,“有大的声音,有小的声音;有高的声音,有低的声音;有尖锐的声音,也有柔和的声音。可是那个‘叮——咚——’的声音最特别,它既清脆又响亮,还带着回音呢!”
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两只小动物来到森林中央的大榕树下。这棵榕树已经有几百岁了,粗壮的树干要二十个小动物手拉手才能围过来。树洞里住着森林里最有智慧的老猫头鹰奥斯卡,他白天睡觉,晚上给大家讲星星和月亮的故事。
“奥斯卡爷爷!”露西轻轻叫道,“您醒着吗?”
树洞里传来一声懒洋洋的哈欠:“嗯……是谁呀?哦,是小兔子露西和小松鼠蹦蹦啊。这么早来找我,有什么事情吗?”
“奥斯卡爷爷,您听到刚才那个‘叮——咚——’的声音了吗?”露西问道,“那是什么东西发出来的呀?”
奥斯卡眨了眨圆溜溜的大眼睛,从树洞里探出脑袋。他是一只灰褐色的猫头鹰,羽毛上有许多漂亮的花纹,头上还有两撮竖起来的小羽毛,看起来就像戴着两顶小小的皇冠。
“‘叮——咚——’?”奥斯卡爷爷若有所思地说,“啊,我当然听到了。事实上,我每天都能听到这个声音。”
“真的吗?是什么发出来的呢?”蹦蹦好奇地凑上前。
奥斯卡爷爷慢慢从树洞里飞出来,落在树枝上。他的眼睛在阳光下闪闪发亮。
“你们想找到声音的来源,首先得了解一件事——”他用翅膀指了指自己的嘴,“声音是什么?它是怎么产生的?又是怎么跑到我们耳朵里的?”
露西和蹦蹦互相看了一眼,摇了摇头。她们只知道能听到声音,但从来没想过声音到底是什么。
“那我来给你们讲个故事吧,”奥斯卡爷爷说,“一个关于声音的故事。”
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“在很久很久以前,”奥斯卡爷爷开始讲述,“世界上没有声音。万物静悄悄的,鸟儿不能歌唱,风儿不能呼啸,就连太阳升起的时候,也只能默默发光,没有公鸡打鸣来告诉大家‘天亮啦’。”
“好可怕啊!”蹦蹦说,“那不是太无聊了吗?”
“别急别急,”奥斯卡爷爷笑了,“后来,伟大的造物主给了世界一件神奇的礼物——振动。”
“振动?”露西歪着脑袋,“那是什么呀?”
“你看,”奥斯卡爷爷从树枝上抓下一根小树枝,递给露西,“你现在拿着这根树枝,什么声音也没有对不对?”
露西点点头。
“现在,你把它放在嘴边,对着它轻轻吹气试试。”
露西照做了。树枝没有发出任何声音。
“再试试这样,”奥斯卡爷爷拿起另一根树枝,在空中快速挥动。挥动的时候,树枝发出了“嗖嗖嗖”的声音!
“哇!有声音了!”蹦蹦叫道。
“对了,”奥斯卡爷爷说,“你挥动树枝的时候,树枝在来回移动,这就是振动。振动就是物体快速地来回移动。当物体振动的时候,就会产生声音。”
露西仔细观察那根被挥动的树枝。她发现,当奥斯卡爷爷挥动得快的时候,树枝发出的声音就高;当挥动得慢的时候,声音就低。树枝看起来模糊模糊的,好像有好多根一样。
“振动就是来回移动,来回移动……”蹦蹦重复着,“就像荡秋千一样!荡过来又荡过去!”
“没错!”奥斯卡爷爷满意地点点头,“荡秋千就是振动的一种。你荡秋千的时候,是不是要推一下才会动起来?那个推的动作,就是让秋千开始振动。秋千振动起来后,就会发出吱呀吱呀的声音——那也是振动产生的!”
露西又想到了什么:“那敲鼓的时候,鼓面会动来动去的,是不是也是在振动?”
“太聪明了!”奥斯卡爷爷赞叹道,“鼓槌敲在鼓面上,鼓面会凹下去又弹回来,再凹下去再弹回来,这样反复振动,就产生了鼓的声音。你看——”
他从身后拿出一面小鼓,轻轻一敲,鼓面上下跳动,发出“咚”的一声。
“你再摸摸看。”
露西小心翼翼地把手放在鼓面上。哎呀!她的手掌被鼓面顶得一跳一跳的,麻麻的,好像有东西在戳她的手心。
“这就是振动,”奥斯卡爷爷说,“振动可以看见,可以摸到,甚至可以感觉到——只要你离得够近。”
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“原来声音是这样产生的呀!”蹦蹦恍然大悟,“那声音是怎么跑到我们耳朵里的呢?它会走路吗?”
“问得好!”奥斯卡爷爷说,“声音确实会‘走路’,但它走路的方式很特别。我们把声音走路的方式叫做‘声波’。”
“声波?”露西从没听过这个词。
“你想象一下,”奥斯卡爷爷从树洞里拿出一颗小石子,“你往平静的池塘里扔一颗石子,会看到什么?”
“我知道我知道!”蹦蹦抢着说,“会看到水波!一圈一圈的,从石子落下的地方向外扩散,越扩越大!”
“对极了!”奥斯卡爷爷说,“声波就像水波一样。当一个物体振动的时候,它会把振动传给周围的空气。空气被推了一下,又推了旁边的空气一下,旁边的空气又推了更旁边的空气一下……就这样,一个推一个,一直推到你的耳朵里。”
“这就像传话游戏!”露西说,“我们玩过的!一个小朋友说一句话给下一个小朋友,下一个小朋友再说给下下一个小朋友,一直接下去,声音就传到很远的地方了!”
“没错,声音的传播就像传话游戏,也像多米诺骨牌。”奥斯卡爷爷竖起一根翅膀,“不过,声音走路需要‘道路’,没有道路它就走不了。”
“道路?什么道路?”蹦蹦问。
“空气就是声音的道路之一。”奥斯卡爷爷说,“你对着好朋友说话,声音就在空气里传播,一直传到好朋友的耳朵里。如果没有了空气,声音就传不出去了。”
“那真空呢?”露西问,她从一本书里看到过这个词。
“好问题!”奥斯卡爷爷赞许道,“在真空里,声音确实传不了。我们做个实验吧。”
他从树洞里拿出一个玻璃瓶,瓶子里有一只小铃铛。
“你听,现在摇瓶子,能听到铃铛响。”奥斯卡爷爷轻轻摇了摇瓶子,叮叮当当的声音传了出来。
“现在我把瓶口封住,然后用泵把瓶子里的空气抽走……”奥斯卡爷爷一边说,一边演示。他用一个特殊的装置把空气从瓶子里抽出来,瓶子里的空气越来越少。
“现在你再听——”
露西屏住呼吸,仔细听。奇怪,铃铛还在动,铃铛的铃舌还在撞击铃壁,可是声音却越来越小,越来越闷,最后几乎听不见了!
“天哪!”蹦蹦惊讶地叫起来,“铃铛在响,可是我们几乎听不到了!”
“这就是真空不能传声的例子。”奥斯卡爷爷说,“当瓶子里的空气被抽走,声音传不出来,我们就几乎听不到声音了。当我们让空气重新进入瓶子,声音又变大了。”
“太神奇了!”露西和蹦蹦异口同声地说。
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“那声音在空气里走得快不快呀?”蹦蹦好奇地问。
“声音走得可快啦!”奥斯卡爷爷说,“在空气里,声音每秒能跑340米呢!”
“340米?那是多少?”蹦蹦挠挠头,“是绕森林一圈那么远吗?”
“不不,340米比森林一圈短多了。”露西想了想,“我跑步每秒大约能跑5米,那声音的速度相当于我跑步速度的68倍!”
“对对对!”蹦蹦终于明白了,“声音跑得可快可快了!”
“但是,”奥斯卡爷爷话锋一转,“声音在不同的地方跑得不一样快。在空气里它跑340米每秒,在水里它能跑1500米每秒,在钢铁里它能跑6000米每秒呢!”
“哇!”两只小动物惊叹道,“声音在水里和钢铁里跑得更快!”
“没错,”奥斯卡爷爷说,“声音需要靠物质的振动来传播。物质越紧密,分子靠得越近,传话传得就越快。空气分子之间的距离很大,所以声音跑得相对慢一些;水分子靠得更近,所以声音跑得更快;固体里的分子紧紧挤在一起,所以声音跑得最快。”
“我明白了!”露西说,“所以火车经过的时候,如果我们把耳朵贴在铁轨上,能更早听到火车的声音!声音在铁轨里跑得比在空气里快!”
“完全正确!”奥斯卡爷爷欣慰地说,“你真是一个爱动脑筋的小兔子。”
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露西和蹦蹦正听得入神,突然——
“叮——咚——”
那个神秘的声音又响起来了!这一次,它就在附近!
两只小动物立刻竖起耳朵,四处张望。奥斯卡爷爷也转动他的头,用那双锐利的眼睛搜索着。
“在那边!”蹦蹦指着榕树后面的一丛灌木,“声音是从那里传来的!”
三只小动物悄悄走过去,轻轻拨开灌木丛——
哇!
灌木丛后面有一个小小的池塘,池塘边站着一只翠绿色的小青蛙。小青蛙正鼓着圆圆的腮帮子,用前爪敲击着池塘边的一块石头。
“叮——咚——叮——咚——”
就是这个声音!
“小青蛙,是你呀!”蹦蹦笑着说,“原来是你在敲石头呀!”
小青蛙停下动作,转过身来。他是一只漂亮的青蛙,背上有漂亮的花纹,大眼睛闪闪发亮。
“你们好呀!”小青蛙笑眯眯地说,“我叫奇奇。刚才的声音是我敲出来的。你们在找这个声音吗?”
“是呀是呀!”露西说,“这个声音太特别了!我们找了好久呢!”
“那你们知道为什么这个声音这么特别吗?”奇奇问。
三只小动物摇摇头。
奇奇跳到池塘里的荷叶上,清了清嗓子说:“这可说来话长了!让我来给你们讲讲声音的三个小秘密吧!”
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“声音有三个基本的特点,”奇奇开始说,“就像每个人都有三个最重要的特征一样。声音的三个特点是:响度、音调和音色。”
“响度?音调?音色?”露西把这三个词在心里念了几遍,“这些词好难记啊……”
“没关系没关系,我来给你们举个例子,保准你们一听就懂!”
奇奇从荷叶上跳到池塘边的一块大石头上。
“首先说响度。响度就是声音的大小。你们听到我敲石头的声音,觉得响不响?”
“嗯……挺响的!”蹦蹦说。
“如果我用很大很大的力气敲呢?”
奇奇举起前爪,使劲往石头上一拍——
“啪!!!”
这一声比刚才响多了!露西的耳朵都被震得有点痒!
“如果我轻轻地碰一下呢?”
奇奇轻轻地用指尖点了一下石头。
“嗒……”
几乎没有声音,只有一点点微弱的响动。
“看到了吗?”奇奇说,“用大力气敲,声音就响,这就是响度大;用小力气敲,声音就轻,这就是响度小。”
“我懂了!”蹦蹦说,“响度就是声音的大小!大声音响度大,小声音响度小!”
“没错!”奇奇竖起一只前爪,“不过,响度还和一件事有关——离声源的距离。”
“声源?”露西问,“那是什么?”
“声源就是发出声音的东西。比如我敲石头,那我就是声源。”奇奇解释道,“如果你们离我近,声音就响;如果你们离我远,声音就变小了。”
露西试着往后退了几步。奇怪!明明奇奇还是用同样的力气敲石头,可是声音真的变小了!
“我知道了!”露西说,“就像太阳一样,离得近就感觉光很亮,离得远就感觉光暗了!”
“完全正确!”奇奇说,“声音会越传越弱,所以离声源越远,响度就越小。”
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“现在我们来说音调。”奇奇从石头上跳到一棵水草上,“音调就是声音的高和低。”
“高和低?”蹦蹦问,“声音还有高和低吗?”
“有呀!你听——”
奇奇张开嘴,发出了两个声音。一个很低很沉,像大鼓的声音:“咚咚——”
另一个很高很尖,像小铃铛的声音:“叮叮——”
“听到了吗?”奇奇问,“这两个声音一样吗?”
“不一样!”露西说,“一个低低的,一个高高的!”
“对对对!”蹦蹦也说,“低的好像从很深很深的地方传出来的,高的好像从很高很高的地方传出来的!”
奇奇满意地点点头:“低的声音叫低音,高的声音叫高音。音调就是声音的高低。”
“那什么东西决定声音是高还是低呢?”露西问。
“好问题!”奇奇说,“声音是高是低,取决于振动得快还是慢。振动得快,声音就高;振动得慢,声音就低。”
“振动得快慢?”蹦蹦皱着眉头,“怎么理解呀?”
“你看,”奇奇找来一根橡皮筋,绑在两棵树之间,“我拨一下这根橡皮筋。”
奇奇轻轻拨动橡皮筋,它开始振动,发出“嗡——”的一声。这声音不高不低。
“现在我再拨一下,用更大的力气拨。”
奇奇这次用了更大的力气,橡皮筋振动的幅度变大了,发出的声音也更响了——“嗡——!”
“但是,”蹦蹦说,“声音变响了,音调好像没有变高呀?”
“哎呀,蹦蹦说得对!”露西也注意到了,“用了更大的力气,声音变大了,可是高低好像还是一样的。”
奇奇笑了:“你们观察得很仔细!振动的幅度变大,会让声音变响,这就是响度变大了。但是,音调由振动频率决定,不是由振动的幅度决定。”
“振动频率?”三个小伙伴一起愣住了。
“振动频率就是每秒钟振动的次数。”奇奇解释道,“如果一个东西每秒振动100次,那它的振动频率就是100赫兹;如果每秒振动1000次,那就是1000赫兹。振动频率越高,声音就越高;振动频率越低,声音就越低。”
“这个……好难懂啊……”蹦蹦挠挠头。
“别担心,我来给你们演示一下。”
奇奇又找来两根粗细不同的绳子,分别挂上两个小铃铛。他敲了一下细绳上的小铃铛,铃铛发出了清脆的“叮——”声,振动得很快,几乎看不清铃舌在哪里。
然后他又敲了一下粗绳上的大铃铛,大铃铛发出了低沉的“咚——”声,振动得慢一些,铃舌清晰可见。
“看到了吗?”奇奇说,“小铃铛振动得快,发出的声音高;大铃铛振动得慢,发出的声音低。”
“原来是这样!”露西恍然大悟,“音调高就是振动快,音调低就是振动慢!”
“对!”奇奇高兴地说,“就像唱歌一样。唱高音的时候,声带振动得很快;唱低音的时候,声带振动得慢一些。”
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“现在我们来说最后一个特点——音色。”奇奇说,“音色是最有趣的一个特点。”
“最有趣?”蹦蹦来了兴趣。
“你们听,”奇奇说,“我敲石头发出‘叮——咚——’的声音。如果换成敲木头呢?敲木头也会发出声音对不对?”
他找来一根小木棍,敲在木头上。
“笃——笃——”
“听到了吗?”奇奇问,“敲木头的声音和敲石头的声音一样吗?”
“不一样!”露西立刻说,“敲石头的声音清脆响亮,敲木头的声音闷闷的。”
“对对对!”蹦蹦也说,“如果敲水呢?会有什么声音?”
奇奇又用手指轻轻点了一下水面。
“嗒……嗒……”
水面发出轻柔的声音,和敲石头、敲木头都不一样。
“三种东西,三个声音!”蹦蹦惊叹道,“可是它们都是被敲了一下呀!为什么声音不一样呢?”
“这就是因为音色不同。”奇奇解释道,“音色就是声音的‘味道’或者‘颜色’。同样的音调,同样的响度,不同的东西发出来的声音,味道不一样。”
“声音也有味道?”露西觉得太神奇了。
“有的声音听起来像蜂蜜,甜甜的,暖暖的;有的声音听起来像柠檬,酸酸的,涩涩的。”奇奇用手比划着,“你们闭上眼睛,听我敲三种东西,然后猜猜我敲的是什么——这就是音色在起作用。”
奇奇转过身,悄悄敲了三个东西:石头、木头、水。
三种不同的声音传来。蹦蹦闭着眼睛听,果然,每个声音都不一样!
“敲石头的声音很清脆,像水晶一样!”蹦蹦说。
“敲木头的声音有点闷,像面包一样!”露西说。
“敲水的声音很轻柔,像棉花糖一样!”蹦蹦接着说。
“太棒了!”奇奇拍着手说,“你们都是声音大师!音色就是让每种东西的声音都独一无二的特点。”
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奥斯卡爷爷在一旁听着,欣慰地笑了。
“奇奇说得真好,”他说,“有了响度、音调、音色这三个特点,我们就能描述所有的声音了。”
“响度是大小,音调是高低,音色是味道。”露西一边说,一边用爪子在空中比划,“三种特点组合在一起,就是独一无二的声音!”
“对对对!”蹦蹦和奇奇都鼓起掌来。
“你们知道吗?”奇奇说,“每种乐器都有自己的音色。钢琴有钢琴的音色,小提琴有小提琴的音色,笛子有笛子的音色。就算它们演奏同样的音调,我们也能听出是哪种乐器在演奏——这就是因为它们的音色不同。”
“我最喜欢听小鸟唱歌了!”蹦蹦说,“小鸟的声音和青蛙的声音不一样,和蟋蟀的声音也不一样!每种小动物的声音都有自己的特点!”
“没错,”奇奇说,“这就是音色的魔法。”
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“对了,”奇奇突然想起什么,“你们想不想做一个声音玩具?我教你们!”
“想!想!”露西和蹦蹦高兴得跳了起来。
奇奇带着大家来到池塘边。池塘旁边有许多芦苇,风一吹,芦苇就沙沙作响。
“很简单,”奇奇说,“我们用芦苇做一个小排箫。”
排箫是一种古老的乐器,由一排长短不同的竹管组成,吹奏的时候能发出高低不同的声音。
奇奇先选了几根粗细相同的芦苇,然后把每一根芦苇截成不同的长度。最短的芦苇,发出的声音最高;最长的芦苇,发出的声音最低。
“我们把芦苇从短到长排好,然后用绳子绑在一起,就成了一个简单的排箫了!”
三只小动物一起动手,很快就做好了四个小排箫。
“现在我们来试试看!”奇奇说,“先吹最短的那根。”
露西把最短的芦苇管放在嘴边,轻轻一吹——“嘘——”
一个很高的声音飘了出来,像小鸟的叫声。
“再吹这根长一点的。”
“呜——”
声音低了一些,像青蛙的叫声。
“再来这根更长的。”
“噗——”
声音更低了,像老牛的叫声。
“好有趣呀!”蹦蹦兴奋地说,“短的声音高,长的声音低!”
“这就是音调的秘密!”奇奇说,“芦苇管越长,里面的空气柱就越长,振动得就越慢,发出的声音就越低。反过来,芦苇管越短,空气柱就越短,振动得就越快,发出的声音就越高。”
露西尝试着用不同长度的芦苇管吹出了一段简单的旋律:“哆——来——咪——发——嗦——”
“真好听!”蹦蹦拍手叫道,“露西会吹音乐了!”
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太阳越升越高,森林里越来越热闹。鸟儿们在枝头歌唱,蟋蟀在草丛里弹琴,蝴蝶在花丛中翩翩起舞,空气中充满了各种各样的声音。
“原来声音就在我们身边呀!”蹦蹦感叹道。
“是呀,”露西说,“以前我只知道能听到声音,但从来没想过声音是什么,从哪里来,怎么传播的。现在我全明白了!”
“你明白了吗?”奇奇歪着头问。
“明白了!”露西自信地说,“声音是由振动产生的。当一个东西振动的时候,它会让周围的空气也振动起来,空气把振动一点一点传到我们的耳朵里,我们就听到声音了。”
“声音有三个特点,”蹦蹦补充道,“响度是大小,音调是高低,音色是味道!”
“还有,”奇奇加了一句,“声音在不同的地方传播速度不一样,在固体里最快,液体里次之,气体里最慢。”
“而且,”奥斯卡爷爷最后总结道,“声音不能在真空里传播,因为没有东西帮它传话啦!”
三只小动物互