吉他谱出STEM

音乐是由声音组成的艺术，而音乐与数学、物理等科目更是息息相关。例如拍子节拍与数学相关，吉他的构造和发声就包括了工程和科学，今期用吉他和大家探索音乐中的 STEM。

科学观察

科学是什么？科学是通过验证的方法，对一些现象进行归因而成为学科。这次我们可以在吉他乐器中，从事科学观察。吉他是弦乐器依靠弦的振动而发声，在弹拨吉他时，单是聆听，就能分别出音调的变化。如果用相同的力度弹拨粗幼不同的弦，就会发现音调有高低不同的变化，弹拨的弦越“粗”，音调就会越“低”；弹拨的弦越“幼”，音调则越“高”。
还有其他例子，按压弦线不同的位置而用相同力度弹拨，会发现按压弦位置“远离音箱”，发出的音调就越“低”，同学可自行测试其他结果。重要的是由此可知，吉他的音调高低和弦的粗细、长短、松紧都有关系，也就是弦的振动幅度会影响结果。

转动旋扭能改变弦的松紧。

吉他上方笔者指著最粗的弦，音调较低；底下最幼的弦，音调较高。

除了弦线粗幼外，弹奏不同的地方，音调也不同，例如吉他底部，弦线最短，音调较高，反之效果相反。

不一样的吉他

电子吉他没有共鸣箱，不能把弦发出的声音共振。所以电子吉他是运用了电磁学原理，利用拾音器上磁感线把微弱的声波转换成电子讯号，并传送至扩音器，然后电子讯号还原成声音再扩大。如果电子吉他没有接上扩音器，它发出的声音会极细声，甚至听不到。

电子吉他构造不太一样。

了解音乐工程

原理上，吉他发出音调是弹拨弦，让弦振动，因而透过空气振动传送声音出去，具体的运用是共呜箱透过收集弦的振动，结合箱内的空气共振而使声音加强，产生更大的声音。因此，若用硬咭纸遮盖响孔，弹拨弦时会令声音减弱，这正是因为硬咭纸阻止弦的振动传入音箱产生共振。

从吉他学习数学

当然大家也可以用吉他学习数学。先量度弦的长度 60cm，然后弹拨一次，会有一个音调出现；再量度弦的一半长度 60÷2=30cm，然后在该位置按压，再以相同力度弹拨一次，发出比前高八度的音调。如果把 30cm 与 60cm 之间弦的长度平均分成12等份，再按任何等份的位置以相同力度弹拨，就可发现 12 个不同的音阶，这正是音乐中的“十二平均律”（即
是 12 个半音），由此可见改变弦的长度能产生不同的音调。除了结他外，还有其他弦乐器都有类似的 STEM 元素，只要使用乐器的同时多思考及多联想，就能找出音乐与 STEM 的关系。

量度弦长并弹拨音调，便可从中学习数学。

12 个不同音阶，其实是数学的化身。