Какво определя силата на звука и височината. Физически параметри на звука

Наклон

Наклон- свойство на звука, определено от човек на ухо и зависи главно от неговата честота, тоест от броя на вибрациите на средата (обикновено въздух) в секунда, които засягат тъпанчето. С увеличаване на честотата на вибрациите, височината на звука се увеличава. Като първо приближение субективната височина е пропорционална на логаритъма на честотата - според закона на Вебер-Фехнер. Звук, който има определена височина, се нарича тон в музиката.

Основна информация

Височината е субективното качество на слуховото усещане, заедно със силата на звука и тембъра, което позволява на всички звуци да бъдат поставени в скала от ниска до висока. За чист тон зависи главно от честотата (с увеличаване на честотата височината се повишава), но при субективно възприятие зависи и от неговата интензивност - с увеличаване на интензивността височината изглежда по-ниска. Височината на звук със сложен спектрален състав зависи от разпределението на енергията по честотната скала.

Единиците за височина в музиката са тон, полутон, цент.

Също така, височината се измерва в mel - скала на тона, разликата между която слушателят възприема като равна. Тон с честота 1 kHz и звуково налягане 2 10 -3 Pa се определя на височина 1000 mel; в диапазона 20 Hz - 9000 Hz се поставят около 3000 креда. Измерването на височината на произволен звук се основава на способността на човек да установи равенството на височината на два звука или тяхното съотношение (колко пъти единият звук е по-висок или по-нисък от другия).

Измерване

Височината се измерва в относителна скала: октави, вътрешни октави - ноти. Октава е музикален интервал, съответстващ на съотношението на честотите на два звука, равно на 2. (Тоест, за нота със същото име в следващата октава, честотата, изразена в херци, ще бъде точно 2 пъти по-висока от тази в текуща октава).

В рамките на една октава най-малкият музикален интервал е полутон (музикалният интервал между двете най-близки ноти в октава, приблизително съответстващ на честотното съотношение на двата звука, равно на . "Приблизително", тъй като в природата нотите в октавата са неравномерно разположени (вижте настройка на Питагор, запетая).

Съответствието на нотите в октави на определени честоти (в херци) се определя от стандартите.

В целия диапазон от височини те могат да бъдат получени с помощта на интервали между къси импулси, например отчитане на единичен интензитет за дискретно време t = ndt, където dt = 22,7 μs.

Звук с привидно постоянно нарастваща или спадаща височина, един вид акустична илюзия, се нарича тон на Шепард.

Честотните сигнали от сложен спектър без основна честота (първият хармоник в спектъра) се наричат ​​остатъчни. Възприемането на височината на честотен сигнал съвпада с възприемането на височината на остатъчния вариант на същия сигнал.

Бележки

литература

• Казарян С. В света на музикалните инструменти: Кн. за студенти Чл. класове. - 2-ро изд. - М.: Просвещение, 1989. - 192 с.: ил.

Вижте също

• Банда за критичен слух
• Промяна на терена ( Английски)

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "Pitch" в други речници:

Форма на човешкото възприятие на вибрационната честота на звучащото тяло. С увеличаване на честотата, височината на звука се увеличава. * * * ТОНА НА ЗВУКА ВИСОКА НА ЗВУКА, качество на звука, форма на човешкото възприятие на честотата на вибрациите на звучещото тяло. С увеличаване на честотата, височината на звука ... ... енциклопедичен речник

терена- субективното качество на звуците, поради тяхната честота. По честота звуците могат да бъдат определени като ниски или високи. Речник на практически психолог. Москва: AST, Harvest. С. Ю. Головин. 1998. терен... Голяма психологическа енциклопедия

Качество на звука, форма на човешкото възприятие на вибрационната честота на звучащото тяло. С увеличаване на честотата, височината се увеличава... Голям енциклопедичен речник

Качество на звука, определено от човек субективно на ухо и в зависимост от основното. на честотата на звука. С увеличаване на честотата на V. h. нараства (т.е. звукът става „по-висок“), намалява с намаляване на честотата. В малки граници V. z. също промени в... Физическа енциклопедия

Субективното качество на звуците, поради тяхната честота, т.е. брой вибрации в секунда. На тази основа звуците могат да бъдат определени като ниски или високи. Мерната единица е тебешир... Психологически речник

Наклон- характеристика на слуховото възприятие, която ви позволява да разпределяте звуци в скала от ниски до високи честоти. Зависи преди всичко от честотата, но също и от големината на звуковото налягане и формата на вълната на звука... Руска енциклопедия по охрана на труда

терена- Качествена характеристика на звука според честотата на трептенията, определена по органолептичен метод с помощта на слуха. [GOST 24415 80] Теми за пиано ... Наръчник за технически преводач

Наклон- ВИСОНА НА ЗВУК. Субективна характеристика на възприемането на звуци, определена от тяхната честота (броя на вибрациите за единица време). Тази количествена характеристика на слуховото усещане ви позволява да подреждате звуци от ниски към високи. Виж слух, тембър...... Нов речникметодически термини и понятия (теория и практика на преподаване на езици)

Ако едно дете, разбира се, което преди е чувало как да свири на пиано, види близо до ключа, помолете го да изобрази птица на инструмента, то бързо ще започне да сортира клавишите на правилната странаклавиатури, за да получите високи звуци. Ако… … Музикален речник

терена- зависи не само от честотата на основния тон, но и от редица допълнителни фактори, като силата на звука, продължителността и спектралния състав на звука. Височината на комбинирания сигнал се определя от най-ниската (фундаментална) честота или настояща ... ... Руски индекс k Английско-руски речникв музикалната терминология

Въпроси.

1. Като използвате фигура 70, кажете ни как е изследвана зависимостта на височината на звука от честотата на трептене на неговия източник. Какъв беше изводът?

В експеримента на фиг. 70 имаме линийка, захваната в менгеме и издава звук, когато вибрира. Премествайки линийката в менгемето, така че нейното вибриращо парче да стане по-малко, забелязваме, че когато по-късата част на линийката вибрира, звукът, който издава, става по-висок и честотата на вибрацията се увеличава. От този опит можем да заключим, че с увеличаване на честотата на трептене височината на звука се увеличава.

2. Каква беше целта на експеримента, показан на фигура 75? Опишете как е проведен този експеримент и какво е заключението.

В експеримента на фиг. 75, когато картонена плоча влезе в контакт с въртящ се назъбен диск, се чува звук, който се чува в резултат на вибрациите на плочата. С увеличаване на скоростта на въртене на зъбния диск честотата на трептенията се увеличава и съответно височината на звука се увеличава.

3. Как да се уверите от опит, че повече от два камертона алтпубликува този, който има по-висока естествена честота? (Честотите на камертоните не са посочени).

Камертон с по-висок звук върху саждеста плоча ще остави по-честа следа, т.е. се колебае с по-голяма честота (виж фиг. 76)

4. Какво определя височината на звука?

Височината на звука зависи от честотата на вибрациите.

5. Какво се нарича чист тон?

Чистият тон е звукът от източник, който създава хармонични вибрации с една честота.

6. Какви са основният тон и обертонове на звука?

Основният тон е честотният компонент на сложен звук с най-ниска (най-малка) честота на трептене.
Обертонове - набор от честотни компоненти на звук без неговия основен тон. Честотите на обертона са кратни на основната честота.

7. Какво определя височината?

Височината на звука се определя от височината на основния тон.

8. Какъв е тембърът на звука и как се определя?

Тембърът на звука е обертонното оцветяване на звука; специфична характеристика на музикалния звук. Тембърът на звука се определя от съвкупността от неговите обертонове.

Упражнения.

1. Кое насекомо размахва по-често криле в полет – пчела, комар или муха? Защо мислиш така?

Колкото по-висока е честотата, толкова по-висок е звукът. Затова комарът по-често размахва крилата си.

2. Въртящи се зъби циркулярсъздават звукова вълна във въздуха. Как ще се промени височината на звука, издаван от триона, когато работи на празен ход, ако започнете да режете дебела дъска от плътно дърво върху него? защо?

Тонът ще намалее като скоростта на циркуляра ще намалее.

3. Известно е, че колкото по-стегната е струната на китарата, толкова по-висок звук произвежда. Как ще се промени височината на струните на китарата при значително повишаване на температурата на околната среда? Обяснете отговора.

Когато температурата се повиши, струната на китарата се разтяга, следователно, периодът на трептене се увеличава, което означава, че честотата и височината на звука намаляват.

Звук, тоест броят на вибрациите на средата (обикновено въздух) в секунда, които засягат човешкото тъпанче. С увеличаване на честотата на вибрациите, височината на звука се увеличава. Като първо приближение субективната височина е пропорционална на логаритъма на честотата - според закона на Вебер-Фехнер.

Основна информация

Височината на звука е субективното качество на слуховото усещане на човек, заедно със силата на звука и тембъра, което позволява всички звуци да бъдат поставени в скала от ниска до висока. За чист тон (какво е това?)зависи основно от честотата (с увеличаване на честотата височината се повишава), но субективно - и от нейната интензивност (амплитуда?) - с увеличаване на интензитета височината изглежда по-ниска. Височината на звук със сложен спектрален състав зависи от разпределението на енергията по честотната скала.

Честотните сигнали от сложен спектър без основна честота (първият хармоник в спектъра) се наричат остатъчна. Възприемането на височината на честотен сигнал съвпада с възприемането на височината на остатъчния вариант на същия сигнал.

Напишете рецензия за статията "Pitch"

Бележки

литература

• Хейнс Б., Кук П.Р.Тона // The New Grove Dictionary of Music and Musicians. Лондон; Ню Йорк, 2001 г.

Вижте също

Откъс, характеризиращ терена

Източникът на тази необикновена сила на прозрение за смисъла на случващите се явления се криеше в онова народно чувство, което той носеше в себе си в цялата му чистота и сила.
Само разпознаването на това чувство в него накара хората по толкова странни начини, от един старец, който беше в немилост, да го избере против волята на царя да бъде представители на народната война. И само това чувство го постави на онази най-висока човешка височина, от която той, главнокомандващият, насочи всичките си сили не да убива и изтребва хората, а да ги спасява и съжалява.
Тази проста, скромна и следователно наистина величествена фигура не можеше да се впише в онази измамна форма на европейски герой, уж контролиращ хората, която историята е измислила.
За лакея не може да има велик човек, защото лакеят има своя собствена представа за величие.

5 ноември беше първият ден от така наречената Красненска битка. Преди вечерта, когато след много спорове и грешки на генералите, отишли ​​на грешното място; след изпращане на адютанти с контразаповеди, когато вече стана ясно, че врагът бяга навсякъде и битка не може да има и няма да има, Кутузов напуска Красное и отива в Доброе, където е прехвърлено главното жилище, че ден.
Денят беше ясен и мразовит. Кутузов, с огромна свита от недоволни от него генерали, шепнещи след него, язди на дебелия си бял кон към Гуда. По цялото протежение на пътя претъпкани, топлещи се край огньовете, много френски пленници, заловени този ден (този ден бяха взети седем хиляди от тях). Недалеч от Добри огромна тълпа от дрипави, превързани и увити с каквото и да било затворници бръмчеше в разговор, застанала на пътя близо до дълга редица невпрегнати френски оръжия. Когато главнокомандващият се приближи, разговорът замлъкна и всички погледи се вторачиха в Кутузов, който с бялата си шапка с червена лента и ватено палто, седнал с гърбица на прегърбените рамене, бавно се движеше по пътя . Един от генералите докладва на Кутузов къде са отведени оръжията и пленниците.
Кутузов сякаш беше зает с нещо и не чу думите на генерала. Той присви очи от недоволство и се вгледа внимателно и съсредоточено в онези фигури на затворници, които имаха особено жалък вид. Повечето от лицата на френските войници бяха обезобразени от измръзнали носове и бузи и почти всички имаха червени, подути и гнойни очи.
Една група французи стоеше близо до пътя, а двама войници - лицето на единия от тях беше покрито с рани - разкъсваха парче от сурово месо. Имаше нещо ужасно и животинско в онзи бегъл поглед, който хвърлиха към минувачите, и в онова злобно изражение, с което войникът с рани, като погледна Кутузов, веднага се обърна и продължи работата си.
Кутузов дълго гледаше тези двама войници; Сбръчкайки се още повече, той присви очи и замислено поклати глава. На друго място забеляза руски войник, който, смеейки се и потупвайки французина по рамото, му каза нещо нежно. Кутузов отново поклати глава със същото изражение.
- Какво казваш? Какво? — попита той генерала, който продължи да докладва и насочи вниманието на главнокомандващия към френските знамена, взети пред фронта на Преображенския полк.
- Ах, знамена! - каза Кутузов, явно трудно се откъсвайки от темата, която занимаваше мислите му. Той се огледа разсеяно. Хиляди очи от всички страни, очакващи думата му, го погледнаха.
Пред Преображенския полк той спря, въздъхна тежко и затвори очи. Някой от свитата махна на войниците, държащи знамена, да се качат и да ги поставят около главнокомандващия с флагове. Кутузов мълча няколко секунди и явно неохотно, подчинявайки се на необходимостта от позицията си, вдигна глава и започна да говори. Тълпи офицери го заобиколиха. Той огледа кръга от офицери с набито око, разпознавайки някои от тях.
- Благодаря на всички ви! — каза той, обръщайки се към войниците и отново към офицерите. В тишината, която цареше около него, бавно се чуваха думите му. „Благодаря на всички за вашата упорита и вярна служба. Победата е перфектна и Русия няма да те забрави. Слава завинаги! Той спря, оглеждайки се.
„Наведете се, наведете главата му“, каза той на войника, който държеше френския орел и случайно го спусна пред знамето на Преображение Господне. „Надолу, по-надолу, това е. Ура! момчета, - с бързо движение на брадичката си, обърнете се към войниците, каза той.

С помощта на този видео урок можете да научите темата „Източници на звук. Звукови вибрации. Височина, тон, сила на звука. В този урок ще научите какво е звук. Ще разгледаме и диапазоните звукови вибрациивъзприемани от човешкия слух. Нека определим какво може да бъде източникът на звук и какви условия са необходими за неговото възникване. Ще изучаваме и такива характеристики на звука като височина, тембър и сила на звука.

Темата на урока е посветена на източници на звук, звукови вибрации. Ще говорим и за характеристиките на звука – височина, сила на звука и тембър. Преди да говорим за звука, за звуковите вълни, нека си припомним, че механичните вълни се разпространяват в еластична среда. Част от надлъжните механични вълни, която се възприема от човешкия слух, се нарича звукови, звукови вълни. Звукът е механични вълни, които се възприемат от човешките слухови органи, които причиняват звукови усещания. .

Експериментите показват, че човешкото ухо, човешките органи на слуха възприемат вибрации с честоти от 16 Hz до 20 000 Hz. Именно този диапазон наричаме звуков диапазон. Разбира се, има вълни, чиято честота е по-малка от 16 Hz (инфразвук) и повече от 20 000 Hz (ултразвук). Но този диапазон, тези участъци не се възприемат от човешкото ухо.

Ориз. 1. Обхват на слуха на човешкото ухо

Както казахме, областите на инфразвук и ултразвук не се възприемат от човешките слухови органи. Въпреки че те могат да бъдат възприети, например, от някои животни, насекоми.

Какво стана ? Източници на звук може да бъде всяко тяло, с което вибрира звукова честота(от 16 до 20000 Hz)

Ориз. 2. Осцилираща линийка, захваната в менгеме, може да бъде източник на звук

Нека се обърнем към опита и да видим как се образува звукова вълна. За да направите това, се нуждаем от метална линийка, която затягаме в менгеме. Сега, действайки върху линийката, можем да наблюдаваме вибрации, но не чуваме никакъв звук. И все пак около владетеля се създава механична вълна. Имайте предвид, че когато линийката се движи на една страна, тук се образува въздушно уплътнение. От другата страна също има печат. Между тези уплътнения се образува въздушен вакуум. Надлъжна вълна - това е звукова вълна, състояща се от уплътнения и въздушни изпускания. Честотата на вибрациите на линийката в този случай е по-малка от честотата на звука, така че ние не чуваме тази вълна, този звук. Въз основа на опита, който току-що наблюдавахме, в края на 18 век е създаден инструмент, наречен камертон.

Ориз. 3. Разпространение на надлъжни звукови вълни от камертон

Както видяхме, звукът се появява в резултат на вибрации на тялото със звукова честота. Звуковите вълни се разпространяват във всички посоки. Трябва да има среда между човешкия слухов апарат и източника на звукови вълни. Тази среда може да бъде газообразна, течна, твърда, но трябва да са частици, способни да предават вибрации. Процесът на предаване на звукови вълни непременно трябва да се случи там, където има материя. Ако няма вещество, няма да чуем никакъв звук.

За да съществува звук:

1. Източник на звук

2. сряда

3. Слухов апарат

4. Честота 16-20000Hz

5. Интензивност

Сега нека преминем към обсъждането на характеристиките на звука. Първият е терена. Височина на звука -характеристика, която се определя от честотата на трептене. Колкото по-висока е честотата на тялото, което произвежда вибрации, толкова по-висок ще бъде звукът. Нека се обърнем отново към владетеля, затиснат в менгеме. Както вече казахме, видяхме вибрациите, но не чухме звука. Ако сега дължината на линийката бъде по-малка, тогава ще чуем звука, но ще бъде много по-трудно да видим вибрациите. Вижте линията. Ако действаме върху него сега, няма да чуем никакъв звук, но наблюдаваме вибрации. Ако съкратим линийката, ще чуем звук с определена височина. Можем да направим дължината на линийката още по-къса, тогава ще чуем звук с още по-висока височина (честота). Същото можем да наблюдаваме и при камертоните. Ако вземем голям камертон (нарича се още демонстрационен камертон) и ударим краката на такъв камертон, можем да наблюдаваме трептенето, но няма да чуем звука. Ако вземем друг камертон, тогава, като го ударим, ще чуем определен звук. И следващият камертон, истински камертон, който се използва за настройка на музикални инструменти. Той произвежда звук, съответстващ на нотата la, или, както се казва, 440 Hz.

Следваща функция- звуков тембър. Тембърнаречен цвят на звука. Как може да се илюстрира тази характеристика? Тембърът е разликата между два еднакви звука, възпроизвеждани от различни музикални инструменти. Всички знаете, че имаме само седем бележки. Ако чуем една и съща нота А, взета на цигулка и на пиано, тогава ще ги различим. Веднага можем да разберем кой инструмент е създал този звук. Именно тази особеност - цветът на звука - характеризира тембъра. Трябва да се каже, че тембърът зависи от това какви звукови вибрации се възпроизвеждат, в допълнение към основния тон. Факт е, че произволните звукови вибрации са доста сложни. Те се състоят от набор от индивидуални вибрации, казват те вибрационен спектър. Именно възпроизвеждането на допълнителни вибрации (обертонове) характеризира красотата на звука на определен глас или инструмент. Тембъре едно от основните и поразителни прояви на звука.

Друга характеристика е обемът. Силата на звука зависи от амплитудата на вибрациите. Нека да разгледаме и да се уверим, че силата на звука е свързана с амплитудата на вибрациите. И така, нека вземем камертон. Нека направим следното: ако ударите камертона слабо, тогава амплитудата на трептене ще бъде малка и звукът ще бъде тих. Ако сега камертона се удари по-силно, тогава звукът е много по-силен. Това се дължи на факта, че амплитудата на трептенията ще бъде много по-голяма. Възприемането на звука е субективно нещо, зависи какъв е слуховият апарат, какво е самочувствието на човека.

Списък с допълнителна литература:

Запознат ли си със звука? // Квант. - 1992. - бр. 8. - С. 40-41. Кикоин А.К. За музикалните звуци и техните източници // Квант. - 1985. - бр. 9. - С. 26-28. Начален учебник по физика. Изд. G.S. Ландсберг. Т. 3. - М., 1974.

Звуковите вълни, подобно на другите вълни, се характеризират с такива обективни величини като честота, амплитуда, фаза на трептения, скорост на разпространение, интензитет на звука и други. Но. освен това те се описват с три субективни характеристики. Това са сила на звука, височина и тембър.

Чувствителността на човешкото ухо е различна за различните честоти. За да предизвика звуково усещане, вълната трябва да има определен минимален интензитет, но ако този интензитет надхвърли определена граница, тогава звукът не се чува и причинява само болка. По този начин за всяка честота на трептене има най-малката (праг на чуване)и най-великият (праг усещане за болка) интензивността на звук, който е в състояние да произведе звуково усещане. Фигура 15.10 показва зависимостта на праговете на слуха и болката от звуковата честота. Площта между тези две криви е зона на слуха.Най-голямото разстояние между кривите се пада на честотите, към които ухото е най-чувствително (1000-5000 Hz).

Ако интензитетът на звука е величина, която обективно характеризира вълнов процес, то субективната характеристика на звука е силата на звука Силата зависи от интензивността на звука, т.е. определя се от квадрата на амплитудата на трептене в звукова вълнаи чувствителност на ухото (физиологични особености). Тъй като интензитетът на звука е \(~I \sim A^2,\), колкото по-голяма е амплитудата на трептенията, толкова по-силен е звукът.

Наклон- качество на звука, определено от човек субективно на ухо и в зависимост от честотата на звука. Колкото по-висока е честотата, толкова по-висок е тонът на звука.

Звуковите вибрации, възникващи според хармоничния закон, с определена честота, се възприемат от човек като определено музикален тон.Високочестотните вибрации се възприемат като звуци висок тон,нискочестотни звуци - като звуци нисък тон.Обхватът на звуковите вибрации, съответстващ на промяна в честотата на вибрациите с коефициент два, се нарича октава.Така, например, тонът "la" на първата октава съответства на честота от 440 Hz, тонът "la" на втората октава съответства на честота от 880 Hz.

Музикалните звуци съответстват на звуците, издавани от хармонично вибриращо тяло.

Основен тонСложен музикален звук се нарича тон, съответстващ на най-ниската честота, която съществува в набора от честоти на даден звук. Наричат ​​се тонове, съответстващи на други честоти в състава на звука обертонове.Ако честотите на обертоновете са кратни на честотата \(~\nu_0\) на основния тон, тогава обертоновете се наричат ​​хармонични, а основният тон с честота \(~\nu_0\) се нарича първият хармоникобертон със следната честота \(~2 \nu_0\) - втори хармоники т.н.

Музикалните звуци с еднакъв основен тон се различават по тембър, който се определя от наличието на обертонове - техните честоти и амплитуди, естеството на нарастването на амплитудите в началото на звука и намаляването им в края на звука.

При една и съща височина звуците, издавани например от цигулка и пиано, се различават тембър.

Възприемането на звука от органите на слуха зависи от това какви честоти са включени в звуковата вълна.

Шумове- това са звуци, които образуват непрекъснат спектър, състоящ се от набор от честоти, т.е. Шумът съдържа колебания с различни честоти.

литература

Аксенович Л. А. Физика в гимназия: Теория. Задачи. Тестове: Proc. надбавка за институции, предоставящи общ. среди, образование / Л. А. Аксенович, Н. Н. Ракина, К. С. Фарино; Изд. К. С. Фарино. - Мн.: Адукация и издаване, 2004. - С. 431-432.