Teorija zvuka i akustike na razumljivom jeziku.

Fizičke količine:

λ = vT= v / γ(m) valna duljina

v = λ/ T = λ γ (m/s) brzina valova

T \u003d t / n (c) period oscilacije

n - broj oscilacija t - vrijeme titranja

γ \u003d 1 / T (Hz) frekvencija oscilacije A [m] - amplituda oscilacije

ja. 1. Pozdrav, provjera spremnosti učenika za nastavu, spremnost vizualna pomagala, tabla, kreda itd.

2. Razotkrivanje opće svrhe lekcije.

Danas imamo priliku dotaknuti svijet ljepote i sklada, koji je prisutan u jednoj od vrsta. neravnomjerno kretanje- oscilatorno. Vibracijski pokreti su rašireni u životu oko nas. Zvuk je jedna od vrsta oscilatornog gibanja, sredstvo za prijenos informacija, otprilike 8-9% ukupnog volumena koji osoba prima.

Uvodna generalizacija i sistematizacija znanja o oscilacijama i valovima omogućit će nam da prijeđemo na proučavanje zvučnih pojava sa stajališta integracije s drugim znanostima.

Dakle, svrha našeg sata je generalizirati i sistematizirati znanja o zvučnim vibracijama, njihovim karakteristikama i poznavanju uporabe zvučnih valova u različitim područjima znanosti, tehnologije, umjetnosti, prirode. Stoga predstavljam temu lekcije: "Zvuk u prirodi, glazba i tehnologija".

II. Ažuriranje osnovnih znanja i vještina. Formiranje kognitivnih motiva.

Prvi samostalan zadatak radit će se s referentnim sažetkom, koji sadrži najvažnije podatke o oscilacijama i valovima. Usredotočite se na ključne koncepte

· Samostalan rad o ponavljanju i konsolidaciji odjeljka "Oscilacije i valovi".

Sistematizacija osnovnih pojmova, fizičke veličine karakterizirajući valni proces.

Odgovore na pitanja potražite u referencama:

1. Navedite primjere oscilatornih gibanja.

2. Koja je glavna značajka oscilatornog gibanja?

3. Koliki je period osciliranja? Frekvencija titranja? Amplituda oscilacije?

4. Zapišite formule fizikalnih veličina i navedite njihove mjerne jedinice.

5. Ako je graf ovisnosti koordinate o vremenu sinusoida (kosinusni val) – kakve oscilacije čini tijelo?

6. Poremećaji koji se šire u prostoru nazivaju se...?

7. U kojim je medijima moguće širenje elastičnih valova?

8. Zapišite formule za valnu duljinu, brzinu širenja vala

() i navedite njihove mjerne jedinice.

9. kratak opis zvučni valovi: počevši od pojmova mehaničkih vibracija i valova, prijeđimo na zvučne valove.

	Frekvencije zvučnih valova koje percipira ljudsko uho
	Visina je određena	Nagib Ovisi o frekvenciji oklijevaš nagib
	Osnovna frekvencija (osnovni ton)	Najniža frekvencija složenog zvuka.
	Overtonovi (viši harmonijski tonovi)	Frekvencije svih prizvuka određenog zvuka cijeli su broj puta veće od frekvencije temeljnog tona. Tonovi određuju ton zvuka, njegovu kvalitetu.
	Zvučni tembar	Određen ukupnom svojim prizvukom.
	Određuje se glasnoća zvuka	Određuje se amplitudom oscilacija. U praktičnim zadacima karakterizira ga razina glasnoće (mjerna jedinica su foni, bijeli (decibeli).
	Zvučne smetnje	Fenomen zbrajanja u prostoru valova, u kojem se formira vremenski stalna raspodjela amplituda nastalih oscilacija.
	fizički valovi karakterizirajući zvučni val	Valna duljina: λ Brzina zvuka: V Brzina zvuka u zraku: V = 340 m/s

III. Kontrola i samoispitivanje znanja (refleksija) pojmova snošaja.

Nakon što smo ponovili teorijski materijal, prijeđimo na praktični zadatak identificiranja nekih svojstava zvučnih valova.

1. Praktični zadatak (grupni rad):

a) prva skupina izvodi pokus refleksije zvuka s dvije činele i bačvastim orguljama.

Zadatak broj 1. Korištenje "hurdy-gurdy" za istraživanje svojstva refleksije zvučnih valova. Dobijte zvuk koji dolazi iz činele naslonjene na vaše uho.

Zaključak: zvuk koji se odbija od predmeta .

b) druga skupina provjerava glavne karakteristike zvuka: visinu i glasnoću.

Zadatak broj 2. Doznajte o kojim fizikalnim veličinama ovisi visina i glasnoća zvuka pomoću ravnala pričvršćenog na stol, mijenjajući duljinu njegovog izbočenog dijela i amplitudu oscilacija. Kada se zvuk čuje, a ne čuje?

Zaključak : promjenom duljine izbočenog dijela ravnala i amplitude njegovih oscilacija, doznaje se da visina tona koji emitira oscilirajuće ravnalo ovisi o njegovoj veličini, a glasnoća je određena amplitudom oscilacija .

c) treća skupina eksperimentira sa žlicom, ispitujući stetoskopom širenje zvuka u raznim okruženjima.

Zadatak broj 3. Stavite ušne cijevi sonde stetoskopa u uši. Čekićem udarite metalnu žlicu. Napravite zaključak i ostvarite zvuk "zvona". Što kaže?

Zaključak: Zvuk putuje ne samo u zraku, već iu tekućinama i čvrste tvari.

d) izraditi puhački instrument;

Zadatak broj 4. Uzmite jednostavan puhački instrument iz poklopca rezonatorske kutije i tri epruvete.

e) dobiti čisti ton viljuškom za podešavanje i učiniti zvuk vidljivim;

Zadatak broj 5. Dobijte čist, glazbeni ton pomoću vilice za ugađanje. Učinite ovaj zvuk vidljivim.

g) individualni rad s materijalima (usmeni odgovori učenika).

pitanja:

1. Kada leti, većina insekata ispušta zvuk. Kako se zove?

2. Velika kiša može se razlikovati od male kiše po glasnijem zvuku koji se javlja kada kapi udare o krov. Na čemu se temelji ova mogućnost?

3. Imaju li glasni i tihi zvukovi iste valne duljine zvučnih valova u istom mediju?

4. Koji kukac – komarac ili muha – radi velika količina mašući krilima u istom vremenu?

5. Zašto, ako želimo da nas se čuje na velikoj udaljenosti, vrištimo i pritom stavljamo ruke sklopljene poput usnika na usta?

6. Žica glazbeni instrument ima od 3 do 7 žica. Kako se postiže raznolikost zvukova koje proizvodi instrument?

Zaključak: Zvučni valovi tvore kružne valove na površini vode.

IV. Generalizacija i sistematizacija znanja o zvučnim valovima temeljena na integraciji znanosti fizike, biologije, ekologije, glazbe.

Fizika kao znanost kulturno je dostignuće koje nam daje jedinstveno moćan način razumijevanja svijeta. Samo jedna od vrsta mehaničkih vibracija - zvučni valovi - daje čitav niz zanimljivih činjenica od primijenjenog značaja. Zvukovi su neopipljivi, nevidljivi, ali postanimo na trenutak mađioničari i materijalizirajmo ih.

· Fizička svojstva zvučni valovi.

1. Ljestvica raspona zvučnih valova.

2. Tablica brzine zvuka u razne tvari, graf brzine zvuka u zraku pri raznim temperaturama i ovisnosti brzine zvuka o visini iznad Zemljine površine.

3. Dopplerov efekt u akustici.

Crtež koji prikazuje promjenu visine tona. Rješavanje problemske situacije (promatrač koji emitira zvučni val + tijelo koje leti pored + što je rezultat promjene frekvencije. Kakav će se učinak primijetiti?

4. Eksperimentirajte sa zvučnim valovima.

· inženjerska primjena svojstava zvuka.

1. Akustika dvorane.

Dvorana Boljšoj teatra uspoređuje se s velikom violinom, a sada se njezina drvena školjka obnavlja kako bi se poboljšala akustika.

· Glazbeni instrumenti.

1. Klavir.

Zagađenja su različita: priroda, duša, informacijska. Spadaju li stilovi punk, metal, trance, techno glazbe u onečišćenje bukom?

Problemski zadatak: Istaknite pozitivne i negativne aspekte glazbenih djela stila: "punk", "metal", "trance", "techno".

· Biologija. Značenje zvukova u životu životinja.

1. Ribe su nevjerojatno pričljive.

Pitanje . Leonardo da Vinci je predložio slušanje podvodnih zvukova prislonivši uho na veslo spušteno u vodu. Akustička impedancija sirovog drva je bliska onoj vode. Zašto?

· Ekologija i ultrazvuk.

1. "Osjećaj" u bazenu s vodom.

· Ultrazvuk u medicini.

· akustičko onečišćenje.

UKUPNO. Informacije koje ste primili će, nadamo se, obogatiti vaše znanje o zvučnim valovima.

V. Rezimirajući.

.Novi uvjeti:

* generacija (stvaranje, obrazovanje);

* odjek (rezidualni zvuk);

* akustička impedancija (umnožak gustoće tvari i brzine širenja zvučnog vala u njoj);

* eholokacija (sposobnost percepcije jeke);

* sonari (uređaji za emitiranje i primanje eho signala);

* klavir (od it. forte - "glasno", klavir - "tiho");

* esej (vrsta eseja u kojem misli igraju glavnu ulogu).

A sada napravimo zaključak o značaju i mjestu akustike (znanosti o zvučnim valovima) u sustavu oscilatornih procesa. Koje smo korisne informacije naučili iz lekcije?

Povlačenje učenika:

a) opseg zvuka je opsežan, zvuk je višestruk

b) generalizirali smo i sistematizirali znanja o zvučnim pojavama.

c) upoznao se s integracijom fizikalnog fenomena zvučnih vibracija sa znanostima inženjerstva, biologije, ekologije, glazbe.

Zaključak učitelja:

Zahvaljujem na suradnji, komunikaciji, težnji ka samousavršavanju, učenju novih stvari, sposobnosti analize, generalizacije. Posebno bih istaknuo sljedeće učenike...

VI. Domaća zadaća. Esej: "Moje razumijevanje akustike i njezine upotrebe u znanosti i tehnologiji."

Predlažem da dovršimo zadatak u kojem će biti informacije koje se nisu čule u današnjoj lekciji.

SAŽETAK POZADINA.

Mehaničke oscilacije i valovi. Zvuk.

1. Jedna od vrsta neravnomjernog kretanja je oscilatorno. Vibracijski pokreti su rašireni u životu oko nas. Primjeri oscilacija su: kretanje igle šivaćeg stroja, ljuljačke, njihala sata, vagon na oprugama i druga tijela. Na slici su prikazana tijela koja izrađuju oscilirajuće gibanje, ako se izbace iz ravnoteže:

2. Nakon određenog vremenskog razdoblja ponavlja se kretanje bilo kojeg tijela. Poziva se vremenski interval nakon kojeg se pokret ponavlja period oscilacije. T=t/n[c] t - vrijeme osciliranja; n je broj oscilacija za ovaj vremenski period. 3. Zove se broj oscilacija u jedinici vremena frekvencija oscilacije, označene slovom V ("nu"), mjerene u hercima [Hz]. [Hz].

4. Najveće (modulo) odstupanje tijela koje oscilira od ravnotežnog položaja naziva se amplituda fluktuacije.

OA1 i OB1 - amplituda titranja (A); OA1=OB1=A [m]

5. U prirodi i tehnologiji fluktuacije su raširene, tzv harmonik.

Harmonične vibracije su one koje nastaju pod djelovanjem sile proporcionalne pomaku oscilirajuće točke i usmjerene suprotno od tog pomaka.

Graf ovisnosti koordinate tijela koje oscilira o vremenu je sinusoida (kosinusni val).

https://pandia.ru/text/78/333/images/image005_14.gif" width="13" height="15"> poluvalovi poprečnih stajaćih valova. Način osciliranja koji odgovara naziva se prvi harmonik valovi prirodnih oscilacija ili osnovni mod .

https://pandia.ru/text/78/333/images/image008_9.jpg" width="645" height="490">

ANALIZA LEKCIJE.

1. Vrsta lekcije: složena primjena znanja, vještina i sposobnosti .

Nastava je problematična, interaktivna, bazirana na složena primjena znanja i vještina, od praktične je važnosti jer se koriste eksperimentalne činjenice koje pridonose neovisnoj ocjeni ovih znanstvenih otkrića.

Svrha lekcije : formirati kod učenika sposobnost primjene teorijskih znanja i eksperimentalnih znanstvene činjenice razumjeti prirodu svjetlosti, ulogu, mjesto i razne metode određivanje njegove brzine.

2. Organizaciju lekcije smatram najoptimalnijom, jer nam je omogućila da sveobuhvatno razmotrimo problem prirode svjetlosti i omogućila realizaciju kreativnost pri traženju brzine svjetlosti koristiti složena znanja, vještine i sposobnosti.

3. Za aktiviranje pažnje učenika odabrao sam metode unutarpredmetne i međupredmetne komunikacije na temelju poznavanja astronomije, povijesti fizikalnih otkrića, kontinuiteta fizikalne znanosti, inženjerskih otkrića.

Apsorpcija sadržaja edukativni materijal, po mom mišljenju, pružena je kroz razumijevanje i konsolidaciju teorijsko gradivo. Zadatak nije bio samo osigurati usvajanje gradiva, već je glavna pozornost posvećena reprodukcijskoj primjeni u praktičnom radu na samoprocjeni brzine svjetlosti i kreativnog mišljenja učenika.

4. Po mom mišljenju, unutar didaktička svrha realizirane su lekcije:

* u kognitivnom aspektu:

Pokušalo se proširiti znanstveni svjetonazor na pozadini obrazovnog zadatka;

* u razvojnom aspektu:

Obogaćen i kompliciran vokabular;

Stimuliraju se vještine mišljenja, kao što su usporedba, analiza, sinteza, sposobnost isticanja glavnog, dokaz i pobijanje;

* u obrazovnom aspektu:

Naglasak je stavljen na značaj kontinuiteta fizikalne znanosti, njezine najvažnije zakone i teorije te načine potvrđivanja njihove pouzdanosti.

Osiguran je diferenciran pristup, uzimajući u obzir činjenicu da je nastava održana u nepoznatom razredu. Rad je nadograđen individualni zadaci kao i u timskom radu. Učenici su bili uključeni u proces utvrđivanja uzročno-posljedičnih veza pojava i činjenica. Po mom mišljenju, primijenjene metode međusobne kontrole i samokontrole od strane učenika su opravdane, došlo je do povećanja stupnja samostalnosti u sustavu zadataka.

Mislim da se na satu stvorila pozitivna psihološka klima. Materijal je sa zanimanjem percipiran, jer je inovativan i nije predstavljen u školskom udžbeniku (11. razred). Vjerujem da je razina studenata omogućila kvalitetu stečenog znanja.

Visina tona ovisi o tome koliko često izvori zvuka vibriraju. Što je viša frekvencija titranja, to je zvuk glasniji. Najjednostavniji tip vibracije je harmonijska vibracija. Čisti ton je zvuk vilice za podešavanje.

čisti ton je zvuk koji stvara harmonijske vibracije iste frekvencije. U glazbenom tonu po zvuku se mogu razlikovati dvije kvalitete - glasnoća i visina.

Zvuci različiti izvori(na primjer, različiti glazbeni instrumenti, ljudski glas, zvukovi stranih predmeta, itd.) zajedno čine skup harmonijske vibracije različite frekvencije.

Osnovna frekvencija je najmanja frekvencija ovog višekomponentnog zvuka, a zvuk koji joj odgovara i određene je visine naziva se temeljni ton.

Prizvuk nazivaju se sve ostale komponente ovog višekomponentnog zvuka (njegova frekvencija može biti nekoliko puta veća od frekvencije temeljnog tona).

Prizvuk definira tembra zvuk je ono što nam omogućuje razlikovanje zvukova, na primjer, vrlo lako možemo razlikovati zvuk televizora i perilica za rublje, zvuk gitare i bubnja itd.

Zvučna visina se također mjeri u melah- Ovo je ljestvica visine koja vam omogućuje da postavite jednakost visina dvaju zvukova.

Shepardov ton (akustične iluzije) je zvuk s prividnim rastućim i opadajućim tonom.

Visina zvuka određena je frekvencijom njegovog temeljnog tona, ako je frekvencija osnovnog tona veća, onda je zvuk glasniji, ako je frekvencija osnovnog tona niža, onda će zvuk biti tiši.

Jačina zvuka

Jačina zvuka- kvaliteta slušnog osjeta, koja vam omogućuje da sve zvukove postavite na ljestvici od tihih do glasnih.

Spavanje je jedinica jačine zvuka.

1 sone je približna glasnoća prigušenog razgovora, a glasnoća aviona je 264 sone. Zvukovi koji su još glasniji uzrokovat će bol.

Jačina zvuka ovisi o amplitudi vibracija, što je veća, to će zvuk biti glasniji.

Razina zvučnog tlaka mjeri se u belima (B) ili decibelima (D) - 1/10 bela (B), a jednaka je razini glasnoće zvuka koja se izražava u fonima.

Glasnoća iznad 180 dB može uzrokovati pucanje bubnjića.

Buka, glasan zvuk, neugodan zvuk loše utječu na zdravlje ljudi, a to je zbog činjenice da je narušen redoslijed zvukova različite jačine, visine i boje.

Buka- To su zvukovi u kojima postoje vibracije različitih frekvencija.

Imati zvučni osjećaj zvučni val trebao bi biti minimalnog intenziteta, ali ako intenzitet prelazi normu, tada se zvuk neće čuti i samo će uzrokovati bol.

Akustika je grana fizike koja proučava zvučne pojave.

Zvukovi su dvije vrste: prirodni i umjetni.

Zvučne valove, kao i druge valove, karakteriziraju takve objektivne veličine kao što su frekvencija, amplituda, faza oscilacija, brzina širenja, intenzitet zvuka i druge. Ali. osim toga, opisuju ih tri subjektivne karakteristike. To su glasnoća, visina i tembar zvuka.

Osjetljivost ljudskog uha je različita za različite frekvencije. Da bi izazvao zvučni osjećaj, val mora imati određeni minimalni intenzitet, ali ako taj intenzitet prijeđe određenu granicu, tada se zvuk ne čuje i uzrokuje samo bol. Dakle, za svaku frekvenciju titranja postoji najmanja (prag sluha) i najveći (prag osjećaj boli) intenzitet zvuka koji je sposoban proizvesti zvučni osjećaj. Slika 15.10 prikazuje ovisnost praga sluha i boli o frekvenciji zvuka. Područje između ove dvije krivulje je područje sluha. Najveći razmak između krivulja pada na frekvencije na koje je uho najosjetljivije (1000-5000 Hz).

Ako je intenzitet zvuka veličina koja objektivno karakterizira valni proces, onda je subjektivna karakteristika zvuka glasnoća.Glasnost ovisi o intenzitetu zvuka, t.j. određena kvadratom amplitude oscilacija u zvučnom valu i osjetljivošću uha (fiziološke značajke). Budući da je intenzitet zvuka \(~I \sim A^2,\), što je veća amplituda oscilacija, to je zvuk glasniji.

Nagib- kvaliteta zvuka, koju osoba određuje subjektivno na uho i ovisno o frekvenciji zvuka. Što je viša frekvencija, to je veći ton zvuka.

Zvučne vibracije koje se javljaju prema harmonijskom zakonu, s određenom frekvencijom, osoba percipira kao određenu glazbeni ton. Vibracije visoke frekvencije percipiraju se kao zvukovi visoki ton, zvuci niske frekvencije – poput zvukova niskog tona. Raspon zvučnih vibracija koji odgovara promjeni frekvencije vibracija za faktor dva naziva se oktava. Tako, na primjer, ton "la" prve oktave odgovara frekvenciji od 440 Hz, ton "la" druge oktave odgovara frekvenciji od 880 Hz.

Glazbeni zvukovi odgovaraju zvukovima koje emitira tijelo koje harmonično vibrira.

Glavni ton Složenim glazbenim zvukom naziva se ton koji odgovara najnižoj frekvenciji koja postoji u skupu frekvencija određenog zvuka. Zovu se tonovi koji odgovaraju drugim frekvencijama u sastavu zvuka prizvuci. Ako su frekvencije prizvukova višekratnici frekvencije \(~\nu_0\) osnovnog tona, tada se prizvuci nazivaju harmonijski, a osnovni ton s frekvencijom \(~\nu_0\) nazivamo prvi harmonik prizvuk sa sljedećom frekvencijom \(~2 \nu_0\) - drugi harmonik itd.

Glazbeni zvukovi s istim temeljnim tonom razlikuju se po tembru, što je određeno prisutnošću prizvuka - njihovim frekvencijama i amplitudama, prirodom povećanja amplituda na početku zvuka i njihovim opadanjem na kraju zvuka.

Na istoj toni razlikuju se zvukovi koje stvaraju, primjerice, violina i klavir tembra.

Percepcija zvuka od strane slušnih organa ovisi o tome koje su frekvencije uključene u zvučni val.

Šumovi- to su zvukovi koji tvore kontinuirani spektar, koji se sastoji od skupa frekvencija, t.j. Buka sadrži fluktuacije različitih frekvencija.

Književnost

Aksenovich L. A. Fizika u Srednja škola: Teorija. Zadaci. Testovi: Proc. doplatak za ustanove koje pružaju opću. okruženja, obrazovanje / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - S. 431-432.

Zadatak broj 1. Pomoću "hurdy-gurdyja" istražiti svojstvo refleksije zvučnih valova. Dobijte zvuk koji dolazi iz činele naslonjene na vaše uho. Zadatak broj 2. Doznajte o kojim fizičkim veličinama ovisi visina i glasnoća zvuka korištenjem ravnala pričvršćenog na stol, mijenjanjem duljine njegovog izbočenog dijela i amplitude vibracija. Kada se zvuk čuje, a ne čuje? Zadatak broj 3 Stavite ušne cijevi sonde stetoskopa u uši. Čekićem udarite metalnu žlicu. Dobijte zvuk "zvona". Zaključi što piše? Zadatak #4 Dobijte čist, glazbeni ton pomoću vilice za ugađanje. Učinite ovaj zvuk vidljivim. Zadatak broj 5 Uzmite najjednostavniji puhački instrument iz poklopca rezonatorske kutije i tri epruvete.

Slika 11 iz prezentacije "Svojstva zvuka" na satu fizike na temu "Zvuk"

Dimenzije: 960 x 720 piksela, format: jpg. Za besplatno preuzimanje slike sat fizike, desnom tipkom miša kliknite sliku i kliknite "Spremi sliku kao...". Za prikaz slika u lekciji, također možete besplatno preuzeti cijelu prezentaciju "Sound Properties.ppt" sa svim slikama u zip arhivi. Veličina arhive - 6616 KB.

Preuzmite prezentaciju

Zvuk

"Zvučne vibracije" - Širenje i prijemnici zvuka. Širi se u bilo kojem elastičnom mediju: čvrstom; tekućina; plinoviti. Eksperiment #3 Infrazvuk - vibracije koje se javljaju na frekvenciji manjoj od 20 Hz. Istraživanje karakteristika zvučnih valova pomoću računala. Optika. Eksperiment #1 Glasnoća - ovisi o amplitudi vibrirajućeg medija.

"Zvučne zvučne vibracije" - Akustični zvuk. Ključne riječi lekcije. (Pravo). Umjetna. Zvučno (akustično). 3. Ultrazvuk je jezik komunikacije životinja: dupin, šišmiši. Ali mačke, koje emitira infrazvuk, mogu liječiti osobu s predenjem. Dupin. Uzroci zvuka. U zraku u normalnim uvjetima brzina zvuka je 330 m/s.

"Svojstva zvuka" - Žičani glazbeni instrument ima od 3 do 7 žica. Osjećaj u bazenu s vodom. Rješavanje problematične situacije. Uopćili smo i sistematizirali znanja o zvučnim pojavama. Ultrazvuk u medicini. Promatrač koji emitira zvučni val; tijelo u prolazu. Praktični zadatak. Zadatak broj 3 Stavite ušne cijevi sonde stetoskopa u uši.

„Odraz zvuka“ – 1. Kolika je brzina zvuka u zraku? Refleksija zvuka. Test na temu „Zvuk. 3. Zvučni val u zraku je: 6. Djelovanje rog temelji se na svojstvu zvuka: 4. Jeka nastaje kao posljedica: 2. Kako se mijenja brzina zvuka kada gustoća srednje pada?

"Brzina zvuka u raznim medijima" - Što kažu referentne knjige? Eksperiment. Naši zadaci: Zapišite formulu po kojoj se izračunava brzina zvuka. Kako brzina zvuka ovisi o mediju? Umočite u posudu s vodom ručne satove i stavite uho na određenu udaljenost. Najbolja čujnost pri kutu nagiba kartona od 450. Zvuk je gotovo nečujan. Zašto dolazi do pojačanja?

"Brzina širenja zvuka" - U čvrstim tvarima - čak i brže. Koje su jedinice glasnoće i razine glasnoće zvuka. Što određuje jačinu zvuka? Kako sustavno djelovanje glasnih zvukova utječe na ljudsko zdravlje? Što određuje visinu zvuka? Koji je temeljni ton i prizvuci zvuka? Brzina zvuka u zraku je » 330 m/s.

Ukupno ima 34 prezentacije u temi

Govoreći o strukturi slušnog aparata, postupno prelazimo na princip analize mozga signala primljenog iz pužnice. Što je? I kako to mozak dešifrira? Kako on određuje visinu zvuka? Danas ćemo govoriti samo o potonjem, jer automatski otkriva odgovore na prva dva pitanja.

Treba napomenuti da mozak detektira samo periodične sinusoidne komponente zvuka. Ljudska percepcija visine tona također ovisi o glasnoći i trajanju. U prošlom članku govorili smo o bazilarnoj membrani i njenoj strukturi. Kao što znate, ima heterogenost u krutosti strukture. To mu omogućuje da mehanički razbije zvuk na komponente koje imaju posebno mjesto postavljanje na njegovu površinu. Odakle stanice dlake kasnije šalju signal u mozak. Zbog ove strukturne značajke membrane, "zvučni" val koji prolazi njezinom površinom ima različite maksimume: niske frekvencije - blizu vrha membrane, visoke - na ovalnom prozoru. Mozak automatski pokušava odrediti visinu iz ovoga " topografska karta“, pronalazeći na njemu lokalizaciju osnovne frekvencije. Ova metoda se može povezati s višepojasnim filtrom. Odatle dolazi teorija "kritičnih pojaseva" o kojoj smo ranije govorili:

Ali ovo nije jedini pristup! Drugi način je odrediti visinu pomoću harmonika: ako nađete minimalnu frekvencijsku razliku između njih, ona je uvijek jednaka osnovnoj frekvenciji - [( n +1) f 0 - (nf 0)]= f 0, gdje je n su harmonijski brojevi. A također, zajedno s njim, koristi se i treća metoda: pronalaženje zajedničkog faktora od dijeljenja svih harmonika na uzastopne brojeve i, potiskivanjem iz njega, određuje se visina. Eksperimenti su u potpunosti potvrdili valjanost ovih metoda: slušni sustav, pronalazeći maksimume harmonika, izvodi računske operacije na njima, pa čak i ako izrežete temeljni ton ili rasporedite harmonike u neparan slijed, u čemu je metoda 1 i 2 ne pomažu, tada osoba određuje visinu zvuka metodom 3.

Ali kako se pokazalo - to nisu sve mogućnosti mozga! Provedeni su lukavi eksperimenti koji su iznenadili znanstvenike. Poanta je da tri metode rade samo s prvih 6-7 harmonika. Kada po jedan harmonik zvučnog spektra padne u svaki "kritični pojas", mozak ih mirno "određuje". Ali ako su neki harmonici toliko blizu jedan drugome da nekoliko njih pada u jedno područje slušnog filtra, tada ih mozak prepoznaje lošije ili ih uopće ne određuje: to se odnosi na zvukove s harmonicima iznad sedmog . Tu dolazi na scenu četvrta metoda - metoda "vremena": mozak počinje analizirati vrijeme prijema signala iz Cortijevog organa s fazom oscilacije cijele bazilarne membrane. Taj se efekt naziva "fazno zaključavanje". Stvar je u tome da kada membrana vibrira, kada se kreće prema stanicama dlake, one dolaze u dodir s njom, stvarajući živčani impuls.
Prilikom vožnje natrag, ne električni potencijal ne pojavljuje se. Pojavljuje se odnos - vrijeme između impulsa u bilo kojem pojedinačnom vlaknu bit će jednako cijelom broju 1, 2, 3 i tako dalje, pomnoženo s periodom u glavnom zvučnom valu f = nT . Kako to pomaže u radu u suradnji s kritičnim bendovima? Vrlo jednostavno: znamo da kada su dva harmonika toliko blizu da padaju u istu "frekvencijsku regiju", onda između njih postoji "beating" efekt (koji glazbenici čuju kada ugađaju instrument) - to je samo jedna oscilacija s prosjekom frekvencija jednaka razlici frekvencija. U tom slučaju će imati mjesečnicu T = 1/f 0. Dakle, sve periode iznad šestog harmonika su iste ili imaju bit u cijelom broju, tj. vrijednost n/f 0. Zatim, mozak jednostavno izračunava frekvenciju tona.