核心概念
物理學
聲音
感知
振動
音高
導言
製作音樂可能非常有趣，而且也是探索聲音物理學的好方法。即使是絕對的初學者，只要用一些繩子和一個朋友，也能演奏出動聽的曲子。這個實驗尤其有趣，因為你能聽到的聲音幾乎沒有人能聽到。
背景
當振動進入你的耳朵並刺激你的神經向大腦傳送電訊號時，你就會聽到聲音。
聲波將振動帶入你的耳朵。在你的耳朵內部，移動的空氣推動你的鼓膜並使其開始振動。反過來，你的鼓膜推動你中耳的骨骼，即你身體中最小的骨骼。這些骨骼就像一組槓桿，推壓覆蓋你內耳開口的薄膜。
材料
一位助手
一段大約五英尺長的繩子
準備
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用手捂住耳朵。
讓你的助手將繩子繞過你的頭部和手上，並輕輕拉動繩子。
步驟
在輕輕拉動的同時，讓你的助手撥動繩子。你聽到了什麼？你認為這是為什麼？你的助手能聽到什麼？
讓你的助手拉緊繩子。你聽到了什麼？聲音改變了嗎？你認為這是為什麼？
現在讓你的助手稍微放鬆繩子。現在的聲音有什麼不同？這可能是為什麼？
現在讓你的助手輪流聽。這次你撥動繞在你助手頭上的繩子。你聽到了什麼？詢問你的助手他或她聽到了什麼。
改變繩子的張力，並讓你的助手描述他或她聽到的聲音。
附加題：嘗試使用不同尺寸或型別的繩子（例如尼龍繩、棉繩或鞋帶）進行相同的活動。材料的尺寸或型別似乎如何影響繩子傳播聲波的效果？音高呢？
[中斷]
觀察與結果
當繩子纏繞在你助手的頭上時，你為什麼比繩子纏繞在你頭上時更難聽到聲音？
當你撥動纏繞在你助手頭上的繩子時，繩子開始振動。為了到達你的耳朵，繩子中的振動必須推動空氣以產生透過空氣傳播的聲波。但是繩子不是很大，它不會推動很多空氣，因此聲音振動不容易從繩子傳播到空氣中。
然而，當繩子繞著你自己的頭時，聲音可以採取更直接的路徑到達你的耳朵。振動不是透過空氣傳播，而是可以透過你的手和顱骨直接傳播到你內耳耳蝸內的液體中。振動不是從固體到空氣再回到固體，而是從一個固體（繩子）移動到另一個固體（你的身體），然後再進入耳蝸的液體中。因此，你聽到的聲音要響亮得多，也更豐富。
在振動弦中，弦中波的張力與振動速度之間存在關係。因此，你聽到的音高是弦張力的結果；繩子越緊，振動頻率越高。這種高張力會產生高頻率的音調。對於張力較小的繩子，情況則相反：較低頻率的振動轉化為對較低音調的感知。
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《顱內和聲》由探索館開發，並在《探索實驗室：150多種探索你周圍神奇科學的方法》一書中重點介紹。探索實驗室是由探索館建立的一本書，帶領好奇的孩子科學家（8至12歲）進行為期24小時的家庭調查、實驗和發現。
此活動由探索館合作推出