关键概念
音乐
唱歌
音高
年龄
性别
介绍
你喜欢在学校——或与朋友或家人一起唱节日歌曲吗？唱歌可能是一种有趣的传统，尤其是在每年的这个时候。但是你有没有注意到不同的人倾向于唱歌曲的不同部分——或者唱不同的八度音阶？你有没有想过你能唱到的最高音是什么？最低音又是什么？你认为男性和女性可以达到大部分相同的音符吗？儿童和成人呢？在这个“音符”值得关注的科学活动中，你将获得一些这些问题的答案！
背景
你有没有开始唱一首歌，然后意识到旋律进行了一小段后，音符对你来说太高或太低，以至于你唱不好？如果是这样，这首歌就超出了你的音域。一个人的音域包括一个人可以舒适唱歌的最低音和最高音之间的所有音符。
要理解是什么决定了一个人的音域，首先要理解一个人唱歌时发生了什么。当空气从人的肺部排出时，它会通过喉咙中称为气管（或风管）的管道排出体外。在气管中，空气通过喉（或声匣），喉包含称为声带的组织褶皱。当空气通过时，声带会振动，这种振动会产生声音。如果你在唱歌或说话时将手指放在喉咙底部，你或许可以隐约感觉到这些振动。
一个人发出的声音的音高由多种因素决定，包括他或她的声带的大小和张力。通过改变一些因素，人们可以产生不同的音高或音符。
材料
钢琴、键盘或在线虚拟钢琴（例如这个虚拟钢琴键盘）。
志愿者（至少三名）。如果你想比较年龄如何影响音域，你需要一些21岁或以上的成年人和一些9岁或以下的儿童（所有性别相同，以便更容易进行比较）。如果你想调查性别如何影响音域，请务必包括男性和女性（所有年龄段相同）。
准备
关于支持科学新闻报道
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确保你熟悉钢琴上音符的名称和位置。特别是，确保你能找到中央C。中央C通常被称为C4，因为它是标准钢琴上的第四个C键。如果你不知道哪个键是中央C (C4)，你需要一个可以告诉你的人，或者你可以使用这个虚拟钢琴键盘，它有标记的键。你能找到中央C吗？
钢琴键盘上有七个音符（A、B、C、D、E、F 和 G）重复出现。钢琴上的白键代表这些音符。你能识别钢琴上的这些音符吗？（黑键是音高中较小的变化，要么是升号要么是降号，在本活动中不会使用。）
熟悉键盘上的其他音符。C4 右边的键音高较高。C4 右边的 D 称为 D4，C5（标准钢琴上的第五个 C 键）右边的 D 称为 D5，依此类推。C4 左边的键音高较低。C4 左边的 B 称为 B3，C3 左边的 B 称为 B2，依此类推。你能识别 C3、C4 和 C5，以及这些音符之间的音符吗？
步骤
让你的第一位志愿者准备好，并在钢琴、键盘或虚拟钢琴键盘上弹奏 C4。志愿者能将这个音符唱回给你吗？如果志愿者可以舒适地唱出这个音符，那么它就在他或她的音域内。（为了使这项活动准确地绘制音域，志愿者必须听起来像他或她真的在唱歌；如果“唱歌”听起来像咕哝、咆哮、尖叫或吱吱叫，那么它就不算数，并且该音符不在志愿者的音域内。）
如果志愿者可以唱 C4，继续弹奏音高越来越高的音符（C4 右边），并让志愿者将它们唱回给你，直到你达到一个对他或她来说不再舒适的音符。如果志愿者觉得有帮助，他或她在唱音高越来越高的音符时可以唱“do”、“re”、“mi”、“fa”、“so”、“la”、“ti”、“do”（例如唱音符 C4、D4、E4、F4、G4、A4、B4，然后是 C5）。志愿者能唱到的最高音是什么？（这是志愿者音域的上限。）
为了找到志愿者音域的下限，回到 C4 并继续弹奏音高越来越低的音符（C4 左边），并让志愿者将每个音符唱回给你，直到你遇到一个对他或她来说不再舒适的音符。如果志愿者觉得有帮助，他或她在唱音高越来越低的音符时可以唱“do”、“ti”、“la”、“so”、“fa”、“mi”、“re”、“do”（例如唱音符 C4、B3、A3、G3、F3、E3、D3，然后是 C3）。志愿者能唱到的最低音是什么？（这是志愿者音域的下限。）
对其他每位志愿者重复此过程。每位志愿者的音域是多少？
男女儿童的音域如何比较？成年男女，以及成人与儿童相比又如何？
附加：你可以再次进行这项活动，但这次使用至少 20 名志愿者，如下所示：10 名成人（21 岁或以上，包括 5 名男性和 5 名女性）和 10 名儿童（9 岁或以下，包括 5 名男性和 5 名女性）。年龄和性别似乎如何影响一个人的音域？
附加：研究几种不同的乐器及其音域。你在这项活动中探索的人类音域与其他乐器的音域相比如何？
附加：对合唱团的音域分类（例如，女高音、女低音、男中音等）进行一些研究。你可以使用“更多探索”部分中的资源来帮助你做到这一点。你的志愿者属于哪些音域？哪些基本的合唱音域最容易填补？哪些最难填补？
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观察和结果
你是否发现儿童通常具有最高的音域（无论性别），而成年男性通常具有最低的音域？
一个人无法控制的一件事是他或她的声带长度，这会影响一个人唱歌时发出的声音的音高。年轻男性和年轻女性的声带大小相似，这就是为什么儿童——男孩和女孩——具有相似的音域。（大约从 A3 到 G5。）但是，随着儿童进入青春期，他们的声带会变长，这使得成年人的音域通常比儿童低。到了成年时，大多数女性的声带长度在 12.5 毫米 (mm) 到 17.5 毫米之间；成年男性的声带通常更长，在 17 毫米到 25 毫米之间。因此，女性的歌声通常比男性略高，最高的女声（女高音）可以达到 C6，最低的女声（女低音）可以低到 E3，而最高的男声（假声男高音，通常用假声）可以达到 E5，最低的男声（男低音）可以降到 E2。
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