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1、WaveCN 软件在声学实验中的应用偶得一款软件 WaveCN,它是一个32位的音频编辑软件,能运 行于 WINDOWS95 IE498MENT402021XP, DirectX 等版本的操作平台、 通过本软件可对音频数据进行编辑修改并能创造 出特殊的效果. WaveCN 为全中文界面,直观的多文档操作,无穷步 的撤销和恢复撤销, 支持完全内存编辑, 在具备足够大内存的情况下 可以到达最大速度等.程序本身需要大约 6MB 的硬盘空间.至少使 用 16 位的 PCI 声卡.该程序可以在没有声卡的环境下工作,但听不 到声音.使用800*600的屏幕分辨率.WaveCNI. 55版为共享软件, 版权
2、所有：苏信东.E-Mail地址：webmaster wavecn. com.可在 Wavecn. com 下载最新免费 WaveCN1. 9 正式版.下载后直 接运行即可. 可用该软件代替音叉做声学实验, 增强了声学实验的演 示效果,还可代替示波器,电压表,信号发生器.将演示内容保存为 文件后,实验还具有能重复使用、 拷贝复制的优点. 现介绍用 WaveCN 进行的几个声学演示实验.一、乐音和噪音演示前,先要录制乐音和 噪音.录乐音时,翻开 “效果 、“产生 、“简单频率发生器 、“左声道 有效频率取1000HZ频率可以任意选取.像按 号一样键入, 波形取 正弦波持续时间为10s.录制噪音时,
3、可用钢锂锂铁皮, 把摩擦撞击声录入,录10s.方法是在声卡上连接上话筒,然后,用 鼠标点击菜单栏上的录音标记红点,通道选 单声道 “CD音质开 始录制.以20s为周期,用 复制和粘贴的方法,把乐音和噪音相 互交错,中间插入3S的静音静音的录制方法：效果产生静音,最后保存为 乐音与噪声 wav的格式.演示时,翻开WaveCN, 找到 乐音与噪声 wav的文件,直接播放,学生听到悦耳的乐音时, 屏幕上显示出周期性的规那么波形； 当放出噪音时, 屏幕显示出杂乱的 无规那么波形.乐音和噪音交替出现,声图并现,相互比照,给学生留 下深刻印象.二、 响度和声强演示响度和声强的关系时,必须录制频 率相同而振
4、幅不同的信号.录制时,利用WaveCN中的信号发生器,录制1000HZ信号.调节信号发生器输出信号的振幅,以10s为周期, 交替录制振幅大小不同的信号.两种信号的振幅比,大约取1：2 播放时,两种振幅的信号都能在屏幕上显示出来. 当学生听到响度不同 的声音时, 可同时从屏幕上看到振幅不同、 频率相同的正弦波形. 三、 音调和频率演示音调和频率的关系时, 必须录制振幅相同而频率不同 的信号.用 WaveCN中的信号发生器输出 264HZ、297HZ、330HZ、 352HZ、396HZ、440HZ、495HZ、528HZ 的信号相当于 C 调的 dou, ruai,mi,fa,sou, la,t
5、i,dou录制方法： 产生 频率 264HZ、 正弦波左声道有效持续时间2S在结尾处插入再点击“确定 .用同样的方法录制其他频率,结束后保存.演示方法,播放 保存的文件. 当学生听到音调不同的声音时, 可以从屏幕上看到频率 不同、振幅相同的正弦波形.四、音色和波形基音频率相同、音色不 同的声音, 由于泛音不同, 显示出来的波形也不同. 用 WaveCN 中的 信号发生器输出100HZ的正弦波和100HZ的方波,以3S为周期, 交替地录制下来,演示时仍按 “乐音和噪音 的方法演示,可以看到频 率相同,波形不同,于是听到的声音就不相同.五、气柱的共鸣利用WaveCN中的信号发生器输出频率为 680
6、HZ的音频信号,录制20S, 放音时,利用微机的外接音箱放音.演示时左手拿着长度为50cm的玻璃管的上端,把玻璃管插入盛满水的量筒内.右手拿着喇叭,让喇 叭口正对玻璃管, 喇叭和玻璃管同时升降, 玻璃管内空气柱的长度也 就随之变化,演示前,调节好音量,让喇叭发出的声音刚好能被学生 听到.演示中, 当玻璃管内空气柱长度变化时,会听到声音的响度也 随之变化.在室温20C时,在空气柱长度大约为10cm和35cm处, 声音的响度最大.这说明声音在空气柱内发生共鸣,波长即为 50cm(X=( 3- 10) 2= 50cm),用波长乘以频率 680HZ,即为声波在空 气中的传播速度(34m/s).六、声音
7、的干预利用 WaveCN中的信号 发生器,录制频率为1000HZ的单声道音频信号10S.用微机所配的 音箱放音, 每个音箱上串联一个开关, 同时检查每个音箱中喇叭的连 接相位要相同,必要时进行调整.将两只音箱固定在一块木板条上, 相距80cm 100cm左右.木板条放置在讲台上,喇叭口正对学生. 演示时, 让学生用手堵住一只耳朵. 教师启动 WaveCN 后,让木板条 绕中央轴左右转动, 学生将听到强弱相间的声音, 这就是声音产生了 干预现象,为了便于分辨,音量要适当小一些.作为比照,用开关关 掉一只扬声器, 再将木板条转动, 这时只能听到响度相同的声音. 七、 声波激发的共振声波是机械波,
8、可以使传播途径上的物体产生受迫振 动.当声波频率同物体的固有频率相等时,振动体将发生共振.把长 200mm,频率256HZ的钢制音叉,插在共鸣箱上,作为振动体.音 叉的顶端与吊在铁架台上的骨制小球相接触, 利用小球的跳动观察音叉振动的强弱.录放机的喇叭正对共鸣箱的开口端,两者相距 50cm 左右.用 WaveCN 中的信号发生器, 录制一组振幅相同而频率不同的 信号.信号频率如：220HZ、240HZ、256HZ、270HZ、290HZ.每 种频率的信号各录制10s.从一种频率变换到另一种频率时,间隔5S 静音,以便让跳动的小球恢复静止.演示前调整好播出声音的声强, 让220HZ 或290HZ
9、的声音引起的受迫振动,刚好能被观察出来. 演示时,学生通过音调的变化,就能分辩出声音频率的变化；音叉的 振动情况,通过骨制小球的跳动就能观察出来.当声音频率变为 256HZ时,骨制小球跳动最剧烈,说明音叉振动振幅最大,产生共振. 八、声波的多普勒效应演示多普勒效应,可录制1000HZ的音频信号, 共计2min.把音箱用两根结实的尼龙绳绑扎好,尼龙绳上端固定在 门框上,让两绳张开一定角度,做成一个摆长约为1. 5m的单摆演示时,音箱的喇叭正对学生,让音箱往复摆动.学生会发现,当音 箱摆向自己时,声音的音调变高；当音箱远离自己时,声音的音调变 低.这说明声音的频率随声源的速度变化 声源的速度变化是指声源 相对于观测者学生而言而变化.作为比照,当音箱静止时,音调变 化的现象立即消失.九、演示差频现象用 WaveCN中的信号发生器输 出频率为1000HZ和1002HZ的正弦波信号,分别录制在左右声道上, 时间为10s,保存.然后播放,会听到频率为 2HZ的差频音.第4页/共4页