Ձայնային աղբյուրներ. Ձայնային թրթռումներ

Ձայնը առաջանում է առաձգական միջավայրերում և մարմիններում մեխանիկական թրթռումներից, որոնց հաճախականությունները գտնվում են 20 Հց-ից մինչև 20 կՀց միջակայքում, և որոնք մարդու ականջը կարող է ընկալել:

Համապատասխանաբար, նշված հաճախականություններով մեխանիկական թրթռումները կոչվում են ձայնային և ակուստիկ: Անլսելի մեխանիկական թրթռումները, որոնց հաճախականությունը ձայնի տիրույթից ցածր է, կոչվում են ինֆրաձայնային, իսկ ձայնային տիրույթից բարձր հաճախականություններ ունեցողները՝ ուլտրաձայնային:

Եթե ​​օդային պոմպի զանգի տակ դրված է ձայնային մարմին, ինչպիսին էլեկտրական զանգն է, ապա օդը դուրս մղելուն պես ձայնը ավելի ու ավելի կթուլանա և, վերջապես, ամբողջովին կդադարի: Հնչող մարմնից թրթռումների փոխանցումն իրականացվում է օդի միջոցով։ Նկատի ունեցեք, որ իր թրթռումների ժամանակ հնչող մարմինն իր թրթիռների ժամանակ հերթափոխով սեղմում է մարմնի մակերեսին հարող օդը, այնուհետև, ընդհակառակը, այս շերտում ստեղծում է սակավություն։ Այսպիսով, օդում ձայնի տարածումը սկսվում է օդի խտության տատանումներից՝ տատանվող մարմնի մակերեսին։

երաժշտական ​​հնչերանգ. Բարձրաձայնություն և բարձրություն

Այն ձայնը, որը մենք լսում ենք, երբ նրա աղբյուրը կատարում է ներդաշնակ տատանում, կոչվում է երաժշտական ​​հնչերանգ կամ, կարճ ասած, հնչերանգ:

Ցանկացած երաժշտական ​​հնչերանգում ականջով կարող ենք առանձնացնել երկու հատկություն՝ բարձրաձայն և բարձրաձայն:

Ամենապարզ դիտարկումները մեզ համոզում են, որ ցանկացած բարձրության տոնայնությունը որոշվում է թրթռումների ամպլիտուդով: Հարմարեցման պատառաքաղի ձայնը դրան հարվածելուց հետո աստիճանաբար մարում է։ Սա տեղի է ունենում տատանումների մարման հետ միասին, այսինքն. դրանց ամպլիտուդի նվազմամբ։ Հարմարեցման պատառաքաղին ավելի ուժեղ հարվածել, այսինքն. տալով թրթռումներին մեծ ամպլիտուդ, մենք կլսենք ավելի բարձր ձայն, քան թույլ հարվածի դեպքում: Նույնը կարելի է դիտարկել լարով և ընդհանրապես ցանկացած ձայնային աղբյուրի դեպքում։

Եթե ​​վերցնենք տարբեր չափերի մի քանի թյունինգ պատառաքաղներ, ապա դժվար չի լինի դրանք դասավորել ականջով` բարձրության բարձրացման կարգով: Այսպիսով, դրանք կտեղակայվեն նաև չափերով. ամենամեծ թյունինգը տալիս է ամենացածր ձայնը, ամենափոքրը՝ ամենաբարձր ձայնը։ Այսպիսով, բարձրությունը որոշվում է տատանումների հաճախականությամբ: Որքան բարձր է հաճախականությունը, և, հետևաբար, որքան կարճ է տատանումների ժամանակաշրջանը, այնքան բարձր ենք լսում:

ակուստիկ ռեզոնանս

Ռեզոնանսային երևույթները կարող են դիտվել ցանկացած հաճախականության մեխանիկական տատանումների, մասնավորապես ձայնային թրթիռների վրա։

Մենք կողք կողքի դրեցինք երկու նույնական թյունինգ պատառաքաղներ՝ շրջելով միմյանց վրա դրված տուփերի անցքերը։ Արկղերն անհրաժեշտ են, քանի որ դրանք ուժեղացնում են թյունինգի պատառաքաղների ձայնը: Դա պայմանավորված է լարման պատառաքաղի և տուփում պարունակվող օդի սյունակների միջև եղած ռեզոնանսով. հետևաբար տուփերը կոչվում են ռեզոնատորներ կամ ռեզոնանսային տուփեր:

Եկեք հարվածենք թյունինգի պատառաքաղներից մեկին և այնուհետև մատներով խլացնենք այն: Մենք կլսենք երկրորդ լարման պատառաքաղի ձայնը։

Վերցնենք երկու տարբեր թյունինգ պատառաքաղ, այսինքն. տարբեր բարձրություններով և կրկնել փորձը: Այժմ թյունինգ պատառաքաղներից յուրաքանչյուրն այլևս չի արձագանքի մեկ այլ կարգավորիչի ձայնին:

Դժվար չէ բացատրել այս արդյունքը։ Մեկ լարման պատառաքաղի թրթռումները օդի միջոցով գործում են երկրորդ լարման պատառաքաղի վրա որոշակի ուժով, ինչը ստիպում է նրան կատարել իր հարկադիր թրթռումները: Քանի որ լարման պատառաքաղ 1-ը կատարում է ներդաշնակ տատանումներ, ապա լարման պատառաքաղ 2-ի վրա ազդող ուժը կփոխվի ներդաշնակ տատանումների օրենքի համաձայն լարման պատառաքաղ 1-ի հաճախականությամբ: Եթե ուժի հաճախականությունը տարբեր է, ապա հարկադիր տատանումները այնքան թույլ կլինեն: որ մենք նրանց չենք լսի։

Աղմուկներ

Մենք լսում ենք երաժշտական ​​ձայն (նոտա), երբ տատանումը պարբերական է։ Օրինակ, այս տեսակի ձայնը արտադրվում է դաշնամուրի լարով: Եթե ​​միաժամանակ մի քանի ստեղներ եք խփում, այսինքն. մի քանի նոտա հնչեցնել, այնուհետև երաժշտական ​​ձայնի զգացողությունը կպահպանվի, բայց բաղաձայն (ականջի համար հաճելի) և դիսոնանտ (տհաճ) նոտաների տարբերությունը հստակորեն կհայտնվի: Պարզվում է, որ այն նշումները, որոնց կետերը փոքր թվերի հարաբերակցությամբ են, համահունչ են։ Օրինակ, համահունչությունը ստացվում է, երբ պարբերությունների հարաբերակցությունը 2:3 է (հինգերորդ), 3:4 (քվանտ), 4:5 (հիմնական երրորդ) և այլն: Եթե ​​ժամանակաշրջանները կապված են որպես մեծ թվեր, օրինակ՝ 19:23, հետո դիսոնանս ես ստանում՝ երաժշտական, բայց տհաճ ձայն։ Մենք ավելի հեռուն կգնանք թրթռումների պարբերականությունից, եթե միաժամանակ սեղմենք բազմաթիվ ստեղներ: Ձայնը աղմկոտ կլինի:

Աղմուկները բնութագրվում են տատանումների ձևի խիստ ոչ պարբերականությամբ. կա՛մ երկար տատանում է, բայց ձևով շատ բարդ (ֆշշոց, ճռռոց), կա՛մ անհատական ​​արտանետումներ (կտտոցներ, թակոցներ): Այս տեսակետից հնչյուններին պետք է վերագրել նաև բաղաձայններով արտահայտված հնչյունները (ֆշշոց, լաբալ և այլն)։

Բոլոր դեպքերում աղմուկի տատանումները բաղկացած են տարբեր հաճախականություններով հսկայական թվով ներդաշնակ տատանումներից։

Այսպիսով, ներդաշնակ տատանումների սպեկտրը բաղկացած է մեկ հաճախականությունից: Պարբերական տատանումների համար սպեկտրը բաղկացած է հաճախականությունների մի շարքից՝ դրա հիմնարար և բազմապատիկներից: Բաղաձայնների հետ մենք ունենք սպեկտր, որը բաղկացած է հաճախականությունների մի քանի նման բազմություններից, որոնց հիմնականները կապված են փոքր ամբողջ թվերի հետ: Դիսոնանս ներդաշնակություններում հիմնարար հաճախականություններն այլևս այդքան պարզ հարաբերությունների մեջ չեն: Որքան շատ են տարբեր հաճախականություններ սպեկտրում, այնքան մենք մոտենում ենք աղմուկին: Տիպիկ աղմուկներն ունեն սպեկտրներ, որոնցում չափազանց շատ հաճախականություններ կան:

Այս տեսադասի օգնությամբ դուք կարող եք սովորել «Ձայնի աղբյուրներ. Ձայնային թրթռումներ. Բարձրություն, տոնայնություն, ծավալ: Այս դասում դուք կսովորեք, թե ինչ է ձայնը: Մենք նաև կդիտարկենք ձայնային թրթռումների միջակայքերը, որոնք ընկալվում են մարդու լսողության միջոցով: Եկեք որոշենք, թե որն է ձայնի աղբյուրը և ինչ պայմաններ են անհրաժեշտ դրա առաջացման համար: Մենք կուսումնասիրենք նաև ձայնի այնպիսի բնութագրիչներ, ինչպիսիք են բարձրությունը, տեմբրը և բարձրությունը:

Դասի թեման նվիրված է ձայնային աղբյուրներին, ձայնային թրթիռներին: Կխոսենք նաև ձայնի բնութագրերի մասին՝ բարձրության, ձայնի և տեմբրի մասին։ Մինչ ձայնի, ձայնային ալիքների մասին խոսելը, հիշենք, որ մեխանիկական ալիքները տարածվում են առաձգական միջավայրերում։ Երկայնականի մի մասը մեխանիկական ալիքներ, որն ընկալվում է մարդու լսողության օրգանների կողմից, կոչվում է ձայնային, ձայնային ալիքներ։ Ձայնը մեխանիկական ալիքներ են, որոնք ընկալվում են մարդու լսողության օրգանների կողմից, որոնք առաջացնում են ձայնային սենսացիաներ։ .

Փորձերը ցույց են տվել, որ մարդու ականջը, մարդու լսողության օրգանները ընկալում են թրթռումները 16 Հց-ից մինչև 20000 Հց հաճախականությամբ: Հենց այս տիրույթն էլ մենք անվանում ենք ձայնային տիրույթ: Իհարկե, կան ալիքներ, որոնց հաճախականությունը 16 Հց-ից պակաս է (ինֆրաձայնային) և ավելի քան 20000 Հց (ուլտրաձայնային): Բայց այս միջակայքը, այս հատվածները չեն ընկալվում մարդու ականջի կողմից։

Բրինձ. 1. Մարդու ականջի լսողության տիրույթ

Ինչպես ասացինք, ինֆրաձայնային և ուլտրաձայնային տարածքները չեն ընկալվում մարդու լսողության օրգանների կողմից։ Չնայած դրանք կարող են ընկալվել, օրինակ, որոշ կենդանիների, միջատների կողմից։

Ինչ է պատահել ? Ձայնի աղբյուրներ կարող են լինել ցանկացած մարմին, որը տատանվում է ձայնի հաճախականությամբ (16-ից մինչև 20000 Հց):

Բրինձ. 2. Վզակի մեջ սեղմված տատանվող քանոնը կարող է ձայնի աղբյուր լինել

Եկեք դիմենք փորձին և տեսնենք, թե ինչպես է ձևավորվում ձայնային ալիքը: Դա անելու համար մեզ անհրաժեշտ է մետաղյա քանոն, որը սեղմում ենք վզակի մեջ։ Այժմ, գործելով քանոնի վրա, մենք կարող ենք դիտել թրթռումները, բայց ոչ մի ձայն չենք լսում։ Եվ այնուամենայնիվ, քանոնի շուրջ մեխանիկական ալիք է ստեղծվում։ Նկատի ունեցեք, որ երբ քանոնը տեղափոխվում է մի կողմ, այստեղ ձևավորվում է օդային կնիք: Մյուս կողմից նույնպես կնիք կա։ Այս կնիքների միջև ձևավորվում է օդային վակուում: Երկայնական ալիք - սա ձայնային ալիք է, որը բաղկացած է կնիքներից և օդային արտանետումներից. Քանոնի թրթռման հաճախականությունը այս դեպքում ավելի քիչ է, քան ձայնային հաճախականությունը, ուստի մենք չենք լսում այս ալիքը, այս ձայնը։ Ելնելով այն փորձից, որը մենք հենց նոր նկատեցինք, 18-րդ դարի վերջում ստեղծվեց գործիք, որը կոչվում էր թյունինգ պատառաքաղ։

Բրինձ. 3. Երկայնական ձայնային ալիքների տարածում թյունինգի պատառաքաղից

Ինչպես տեսանք, ձայնն առաջանում է ձայնային հաճախականությամբ մարմնի թրթռումների արդյունքում։ Տարածվել ձայնային ալիքներբոլոր ուղղություններով. Մարդու լսողական ապարատի և ձայնային ալիքների աղբյուրի միջև պետք է լինի միջին: Այս միջավայրը կարող է լինել գազային, հեղուկ, պինդ, բայց այն պետք է լինի թրթռումներ փոխանցելու ընդունակ մասնիկներ։ Ձայնային ալիքների փոխանցման գործընթացը պետք է անպայման տեղի ունենա այնտեղ, որտեղ կա նյութ: Եթե ​​նյութ չլինի, մենք ոչ մի ձայն չենք լսի։

Ձայնի գոյության համար.

1. Ձայնի աղբյուր

2. Չորեքշաբթի

3. Լսողական սարք

4. Հաճախականությունը 16-20000Հց

5. Ինտենսիվություն

Այժմ եկեք անցնենք ձայնի բնութագրերի քննարկմանը: Առաջինը խաղադաշտն է: Ձայնի բարձրություն -բնութագիր, որը որոշվում է տատանումների հաճախականությամբ. Որքան բարձր է թրթռումներ արտադրող մարմնի հաճախականությունը, այնքան բարձր կլինի ձայնը: Եկեք նորից դիմենք դեպի քանոնը՝ վզակի մեջ սեղմված։ Ինչպես արդեն ասացինք, մենք տեսանք թրթռումները, բայց ձայնը չլսեցինք։ Եթե ​​հիմա քանոնի երկարությունը փոքրացվի, ապա մենք կլսենք ձայնը, բայց շատ ավելի դժվար կլինի տեսնել թրթռումները։ Նայեք տողին. Եթե ​​մենք հիմա գործենք դրա վրա, ապա ոչ մի ձայն չենք լսի, այլ դիտում ենք թրթռումներ։ Եթե ​​քանոնը կարճացնենք, որոշակի բարձրության ձայն կլսենք։ Մենք կարող ենք ավելի կարճացնել քանոնի երկարությունը, այնուհետև կլսենք ավելի բարձր բարձրության (հաճախականության) ձայնը: Նույնը կարող ենք դիտարկել թյունինգ պատառաքաղների դեպքում։ Եթե ​​վերցնենք մեծ թյունինգի պատառաքաղը (այն նաև կոչվում է ցուցադրական լարման պատառաքաղ) և հարվածենք այդպիսի լարման պատառաքաղի ոտքերին, կարող ենք դիտել տատանումը, բայց ձայնը չենք լսի։ Եթե ​​վերցնենք ևս մեկ լարման պատառաքաղ, ապա դրան հարվածելով՝ կլսենք որոշակի ձայն։ Եվ հաջորդ թյունինգի պատառաքաղը, իսկական թյունինգ պատառաքաղ, որն օգտագործվում է լարելու համար Երաժշտական ​​գործիքներ. Այն արտադրում է նոտա լա-ին համապատասխան ձայն կամ, ինչպես ասում են, 440 Հց:

Հաջորդ հատկությունը- ձայնային տեմբր: Տեմբրկոչվում է ձայնի գույն. Ինչպե՞ս կարելի է նկարագրել այս հատկանիշը: Տեմբրը տարբեր երաժշտական ​​գործիքներով նվագարկվող երկու նույնական հնչյունների տարբերությունն է: Բոլորդ գիտեք, որ մենք ընդամենը յոթ նոտա ունենք։ Եթե ​​լսենք նույն Ա նոտան՝ վերցված ջութակի և դաշնամուրի վրա, ապա կառանձնացնենք դրանք։ Մենք անմիջապես կարող ենք ասել, թե որ գործիքն է ստեղծել այս ձայնը։ Հենց այս հատկանիշը` ձայնի գույնը, բնութագրում է տեմբրը: Պետք է ասել, որ տեմբրը կախված է նրանից, թե ինչ ձայնային թրթռումներ են վերարտադրվում, բացի հիմնարար տոնայնությունից: Փաստն այն է, որ կամայական ձայնային թրթռումները բավականին բարդ են: Նրանք բաղկացած են անհատական ​​թրթռումների մի շարքից, ասում են թրթռման սպեկտրը. Դա լրացուցիչ թրթռումների (օվերտոնների) վերարտադրությունն է, որը բնութագրում է որոշակի ձայնի կամ գործիքի ձայնի գեղեցկությունը: Տեմբրձայնի հիմնական ու ցայտուն դրսեւորումներից է։

Մեկ այլ առանձնահատկություն է ծավալը: Ձայնի բարձրությունը կախված է թրթռումների ամպլիտուդից. Եկեք նայենք և համոզվենք, որ բարձրությունը կապված է թրթռումների ամպլիտուդության հետ։ Այսպիսով, եկեք վերցնենք թյունինգի պատառաքաղը: Անենք հետևյալը. եթե թույլ հարվածեք լարման պատառաքաղին, ապա տատանման ամպլիտուդը փոքր կլինի, իսկ ձայնը կլինի հանգիստ։ Եթե ​​հիմա լարման պատառաքաղն ավելի ուժեղ է հարվածում, ապա ձայնը շատ ավելի բարձր է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ տատանումների ամպլիտուդը շատ ավելի մեծ կլինի։ Ձայնի ընկալումը սուբյեկտիվ բան է, կախված է նրանից, թե ինչպիսին է լսողական սարքը, ինչպիսին է մարդու ինքնազգացողությունը։

Լրացուցիչ գրականության ցանկ.

Ծանո՞թ եք ձայնին։ // Քվանտ. - 1992. - No 8. - C. 40-41. Կիկոին Ա.Կ. Երաժշտական ​​հնչյունների և դրանց աղբյուրների մասին // Կվանտ. - 1985. - No 9. - S. 26-28. Ֆիզիկայի տարրական դասագիրք. Էդ. Գ.Ս. Լանդսբերգ. T. 3. - M., 1974:

Ֆիզիկայի, երաժշտության և համակարգչային գիտության ինտեգրված դաս.

Դասի նպատակը.

Ուսանողներին ծանոթացնել «ձայն» հասկացությանը, ձայնի բնութագրերին. սովորեցնել ձայները տարբերել ըստ բարձրության, տեմբրի, ցույց տալ, թե ինչպես են այդ բնութագրերը կապված թրթռումների հաճախականության և ամպլիտուդի հետ. ցույց տալ կապը ֆիզիկայի և երաժշտության միջև:

Թիրախ

Բեռնել:

Նախադիտում:

9-րդ դասարան Դաս 36

Ձայնային աղբյուրներ. Ձայնային թրթռումներ. Խնդրի լուծում.

Դասի նպատակը. Ուսանողներին ծանոթացնել «ձայն» հասկացությանը, ձայնի բնութագրերին. սովորեցնել տարբերել հնչյունները ըստ բարձրության, տոնայնության, տեմբրի; ցույց տալ, թե ինչպես են այս բնութագրերը կապված տատանումների հաճախականության և ամպլիտուդի հետ. ցույց տալ կապը ֆիզիկայի և երաժշտության միջև:

Դասերի ժամանակ.

1. Կազմակերպման ժամանակ.
2. Գիտելիքների թարմացում.

սլայդ 1

• Ճակատային հետազոտություն

1. Ի՞նչ են մեխանիկական ալիքները:

2. Որո՞նք են մեխանիկական ալիքների երկու տեսակները:

3. Ի՞նչ է ժամանակաշրջանը, հաճախականությունը, ալիքի երկարությունը, ալիքի արագությունը: Ի՞նչ կապ կա նրանց միջև:

• Անկախ աշխատանք.

3. Նոր նյութի ուսուցում.

Ուսուցիչ. Վերջին դասին մենք սկսեցինք ուսումնասիրել մեխանիկական ալիքները, որպեսզի հետագայում ծանոթանանք էլեկտրամագնիսական ալիքներ. Չնայած նրանք ունեն տարբեր անուններ, տարբեր ֆիզիկական բնույթ, դրանք նկարագրվում են նույն պարամետրերով և հավասարումներով։ Այսօր մենք կծանոթանանք մեխանիկական ալիքների մեկ այլ տեսակի հետ։ Որոշելուց հետո նրանց անունը կգրես տրամաբանական առաջադրանք(նման խնդիրների լուծման մեթոդը կոչվում է «ուղեղային գրոհ»):

Անգլիացիները մի հեքիաթ ունեն. «Սատանան բռնեց երեք ճանապարհորդների և համաձայնեց բաց թողնել, եթե իրեն անհնարին առաջադրանք տան: Մեկը խնդրեց աճող ծառին ոսկեգույն դարձնել, մյուսը՝ գետը հետ հոսել։ Անիծյալ կատակով, նա գլուխ հանեց այս ամենից և խլեց երկու ճանապարհորդների հոգին։ Երրորդ ճամփորդն է մնացել...» Տղերք, դրեք ձեզ այս ճանապարհորդի տեղը և սատանային առաջարկեք անհնարին գործ։ (Առաջարկվում են տարբեր տարբերակներ:) «... Իսկ երրորդը սուլեց և ասաց. - և սատանան ամաչեց:

Ի՞նչ է սուլիչը:

Ուսանողները. Ձայն.

Սլայդ 2 (դասի թեման)

սլայդ 3

Հնչյունների աշխարհն այնքան բազմազան է
Հարուստ, գեղեցիկ, բազմազան,
Բայց մեզ բոլորիս տանջում է հարցը

Որտեղի՞ց են հնչում հնչյունները:
Որ մեր ականջները ամենուր հիանում են.
Ժամանակն է լրջորեն մտածել։

1. Ձայնի բնույթը. Ձայնի գոյության համար անհրաժեշտ պայմաններ

Ուսուցիչ. Մենք ապրում ենք հնչյունների աշխարհում, որը թույլ է տալիս մեզ տեղեկատվություն ստանալ այն մասին, թե ինչ է կատարվում շուրջը:

Նրանք փորձում են շշնջալ պաստառների կտորներ,
Փորձում է ճչալ երկաթե տանիքներ,
Եվ ջուրը փորձում է երգել խողովակների մեջ,
Եվ այսպես, լարերը հառաչում են անզոր ...

Կ.Յա.Վանշենկին.

Ի՞նչ է ձայնը: Ինչպե՞ս կարող ես ստանալ այն: Այս բոլոր հարցերին պատասխանում է ֆիզիկան։

սլայդ 4

Ինչ է ակուստիկան:

Ակուստիկան ֆիզիկայի ճյուղ է, որը զբաղվում է ձայնի, նրա հատկությունների և ձայնային երևույթների ուսումնասիրությամբ։

Ձայնային ալիքները կրում են էներգիա, որը, ինչպես էներգիայի այլ տեսակներ, կարող է օգտագործվել մարդկանց կողմից: Բայց գլխավորը արտահայտիչ միջոցների հսկայական սպեկտրն է, որին տիրապետում է խոսքը և երաժշտությունը։ Հին ժամանակներից հնչյունները մարդկանց ծառայել են որպես միմյանց հետ հաղորդակցվելու և հաղորդակցվելու միջոց, աշխարհը ճանաչելու և բնության գաղտնիքները տիրապետելու միջոց։ Հնչյունները մեր մշտական ​​ուղեկիցներն են: Նրանք տարբեր կերպ են վարվում մարդու վրա՝ հրճվում ու նյարդայնացնում են, հանգստացնում ու ուժ տալիս, ականջը շոյում ու վախեցնում իրենց անսպասելիությամբ։ («Ռոստովի զանգերի» ձայնագրությունը միացված է։)

Հնչեցին 1682–1687 թվականներին կառուցված չորս կամար զանգակատան հայտնի ղողանջները։ Մեծ Ռոստով քաղաքում՝ անցյալի փառքի քաղաքում։ Ռոստովի ղողանջները կատարում են հինգ զանգակահարներ, իսկ ամենամեծ զանգի՝ «Սիսոյայի» լեզուն երկու հոգի են ճոճում։ Տասներեք զանգ անընդմեջ դասավորված են։ Զանգահարողները դառնում են այնպես, որ նրանք կարողանան տեսնել միմյանց և պայմանավորվել տակտով։

Հին ժամանակներից զանգի ղողանջըուղեկցել է ժողովրդի կյանքը. Վելիկի Նովգորոդը, Պսկովը, Մոսկվան վաղուց հայտնի էին իրենց ղողանջներով, բայց Ռոստովում նման «նվագախումբ» չկար։ Ո՞րն է ձայնի պատճառը:

սլայդ 5

Ձայնի պատճառը. - թրթռում մարմինների (թրթռումներ), թեև այդ թրթռումները հաճախ անտեսանելի են մեր աչքերի համար:

Ձայնի աղբյուրներ - տատանվող մարմիններ.

Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր թրթռացող մարմիններն են ձայնի աղբյուր: Եկեք համոզվենք սրանում։

Փորձ 1. «Անհնազանդության օր».

«Դուք չեք կարող դա անել! Մի սեղմեք տողը: Այժմ կոտրեք քանոնը. ինչպե՞ս եք չափելու հատվածները մաթեմատիկայի մեջ: Որքա՜ն հաճախ ենք դա լսել դպրոցում։ Բայց հիմա մեզ անհնազանդության օր է սպասվում։ Այս փորձի ժամանակ դա ոչ միայն թույլատրված է, այլ հարկավոր է սեղմել քանոնը սեղանի եզրին: Ի վերջո, սա նույնպես ֆիզիկա է:

Նյութեր՝ քանոն, սեղան։

Հերթականություն.

Քանոնը դրեք սեղանի վրա այնպես, որ դրա կեսը կախված լինի սեղանի եզրից։ Ձեռքով ամուր սեղմեք սեղանի վրա ընկած ծայրը, այն ամրացնելով տեղում: Մյուս ձեռքով բարձրացրեք քանոնի ազատ ծայրը (ուղղակի ոչ շատ ամուր, որպեսզի չկոտրվի) և բաց թողեք։ Լսեք ստացված բզզոցին:

Այժմ քանոնը մի փոքր առաջ շարժեք, որպեսզի փոքրացնենք ցցված մասի երկարությունը։ Թեքեք և նորից բաց թողեք քանոնը։ Ի՞նչ ձայն հնչեց: Արդյո՞ք դա նույնն է, ինչ նախորդ անգամ:

գիտական ​​բացատրություն.

Ինչպես հավանաբար արդեն կռահեցիք, բզզոցն առաջանում է քանոնի այն մասի թրթռումից, որը կախված է սեղանի եզրին: Այն հատվածը, որը սեղմված է սեղանին, չի կարող թրթռալ և, հետևաբար, ընդհանրապես ձայն չի տալիս: Որքան կարճ է քանոնի թրթռացող ծայրը, այնքան բարձր է ստացվում ձայնը,որքան երկար է, այնքան ցածր է ձայնը:

սլայդ 6

Ձայնն է մեխանիկական առաձգական ալիքներ, տարածվում է գազերում, հեղուկներում, պինդ մարմիններում։

Ալիքներ, որոնք առաջացնում են ձայնի սենսացիա, հետհաճախականությունը 16 Հց-ից մինչև 20000 Հց

կոչվում են ձայնային ալիքներ (հիմնականում երկայնական):

Սլայդ 7

Ձայնի տարածումը կարելի է համեմատել ջրի մեջ ալիքի տարածման հետ։ Միայն ջուրը նետված քարի դերն է կատարում տատանվող մարմինը, իսկ ջրի մակերեսի փոխարեն օդում տարածվում են ձայնային ալիքներ։ Կարգավորման պատառաքաղի ճյուղի յուրաքանչյուր թրթռում օդում ստեղծում է մեկ խտացում և մեկ հազվադեպություն: Նման կոնցենտրացիաների և արտանետումների փոփոխությունը ձայնային ալիք է:

Սլայդ 8

Ձայնը լսելու համարանհրաժեշտ է:

1. ձայնի աղբյուր;

2. առաձգական միջավայր նրա և ականջի միջև;

3. ձայնի աղբյուրի թրթռումների որոշակի հաճախականության տիրույթ՝ 16 Հց-ից 20 կՀց միջակայքում,

4. Ձայնային ալիքների բավարար հզորություն ականջի կողմից ընկալելու համար։

Սլայդ 9

Գոյություն ունեն երկու տեսակի ձայնային աղբյուրներ՝ արհեստական ​​և բնական, գտե՛ք դրանք հանելուկների մեջ.

Սլայդներ 10 - 12

1. Թռչելով ականջի կողքով,

Նա բզբզում է ինձ՝ ես ճանճ չեմ։

Քիթը երկար է

Ով կսպանի նրան

Նա իր արյունը կթափի։

(Մժեղ):

3. Փոքրիկ երգեցիկ թռչունն անտառում

ապրում է,

Մաքրում է փետուրները

(Թռչուն):

4. Քայլում է ետ ու առաջ,

Երբեք չի հոգնում.

Բոլորին, ովքեր գալիս են

Նա ձեռք է տալիս.

(Դուռ):

5. Երկու եղբայր

Նրանք թակում են մեկ հատակին:

Բայց ոչ միայն ծեծել-

Նրանք միասին երգ են երգում.

(Թմբուկ):

6. Կովին արածեցնել մարգագետնում

Տանտիրուհին գնաց

Փոքրիկ զանգը կախել։

Ինչ է սա? Գուշակիր

(Զանգ):

6. Փայտե եռանկյունու վրա

Քաշեց երեք լար

Վերցրեց, խաղաց

Ոտքերը սկսեցին ինքնուրույն պարել։

(Բալալայկա):

8. Սարքը փոքր է,

Բայց այդպիսի զարմանալի մեկը:

Եթե ​​իմ ընկերը հեռու է

Ինձ համար հեշտ է խոսել նրա հետ:

(Հեռախոս):

Երաժշտական ​​հնչյունները արտադրվում են տարբեր երաժշտական ​​գործիքների միջոցով։ Դրանցում ձայնային աղբյուրները տարբեր են, ուստի երաժշտական ​​գործիքները բաժանվում են մի քանի խմբերի.

Սլայդներ 13-16

• Հարվածային գործիքներ - դափեր, թմբուկներ, քսիլոֆոններ և այլն: (Այստեղ փայտի կամ ձեռքի հարվածից տատանվում են ձգված նյութը, մետաղական թիթեղները և այլն);
• Փողային գործիքներ - ֆլեյտաներ, շչակներ և ֆանֆարներ, կլառնետներ, շչակներ, խողովակներ (գործիքի ներսում օդային սյունակի տատանումներ
• Լարային՝ ջութակ, կիթառ և այլն։.
• Ստեղնաշարեր՝ դաշնամուրներ, կլավեսիններ (լարերի թրթռումները այստեղ առաջանում են մուրճերով հարվածելով);

Այսպիսով, ըստ մեզ վրա արտադրվող ազդեցության, բոլոր հնչյունները բաժանվում են երկու խմբի՝ երաժշտական ​​հնչյուններ և աղմուկներ։ Ինչո՞վ են դրանք տարբերվում միմյանցից:

Դժվար է տարբերել երաժշտությունը աղմուկից, քանի որ այն, ինչ մեկի համար կարող է երաժշտություն թվալ, մյուսի համար կարող է պարզապես աղմուկ լինել: Ոմանք օպերան համարում են ամբողջովին ոչ երաժշտական, իսկ ոմանք, ընդհակառակը, կատարելության սահմանը տեսնում են երաժշտության մեջ։ Ձիերի հռհռոցը կամ փայտով բեռնված վագոնի ճռռոցը կարող է աղմուկ լինել մարդկանց մեծամասնության համար, իսկ երաժշտություն՝ փայտագործի համար։ Սիրող ծնողներին նորածին երեխայի լացը կարող է երաժշտություն թվալ, մյուսներին՝ նման հնչյունները պարզապես աղմուկ են։

Այնուամենայնիվ, շատերը կհամաձայնեն, որ երգչի թրթռացող լարերից, եղեգից, լարային պատառաքաղից և թրթռացող ձայնալարերից եկող հնչյունները երաժշտական ​​են։ Բայց եթե այդպես է. Ի՞նչն է կարևոր երաժշտական ​​ձայնի կամ հնչերանգի գրգռման մեջ:

Մեր փորձը ցույց է տալիս, որ երաժշտական ​​ձայնի համար էական է, որ թրթռումները լինեն կանոնավոր ընդմիջումներով: Կարգավորիչի, լարերի և այլնի թրթռումները: այս բնույթի են; գնացքների, փայտանյութով վագոնների թրթռումներ և այլն։ տեղի են ունենում անկանոն, անհավասար ընդմիջումներով, և նրանց ձայները միայն աղմուկ են: Աղմուկը տարբերվում է երաժշտական ​​հնչերանգից նրանով, որ այն չի համապատասխանում թրթռման որևէ կոնկրետ հաճախականության և, հետևաբար, որոշակի բարձրության: Աղմուկը պարունակում է տարբեր հաճախականությունների թրթռումներ: Արդյունաբերության եւ ժամանակակից արագընթաց տրանսպորտի զարգացման հետ մեկտեղ նոր խնդիր է առաջացել՝ պայքար աղմուկի դեմ։ Նույնիսկ շրջակա միջավայրի «աղմուկային աղտոտման» նոր հասկացություն կար։

սլայդ 17 Ռ.Ռոժդեստվենսկին ներկա իրականության շատ ճշգրիտ և տարողունակ պատկեր է տվել.

օդանավակայաններ,

Պիրեր և հարթակներ

Անտառներ առանց թռչունների և հողեր՝ առանց ջրի...

Ավելի ու ավելի քիչ - շրջակա բնությունը,

Ավելի ու ավելի շատ շրջակա միջավայր:

Աղմուկը, հատկապես բարձր ինտենսիվությունը, ոչ միայն նյարդայնացնում և հոգնեցնում է, այլև կարող է լրջորեն վնասել առողջությանը:

Ամենավտանգավորը մարդու լսողության ինտենսիվ աղմուկի երկարատև ազդեցությունն է, որը կարող է հանգեցնել լսողության մասնակի կամ ամբողջական կորստի: Բժշկական վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ վերջին տարիներին մասնագիտական ​​հիվանդությունների կառուցվածքում լսողության կորուստը առաջատար տեղ է գրավել և նվազման միտում չունի։

Ուստի կարևոր է իմանալ մարդու ձայնի ընկալման առանձնահատկությունները, աղմուկի ընդունելի մակարդակները առողջության, բարձր կատարողականության և հարմարավետության ապահովման տեսանկյունից, ինչպես նաև աղմուկի վերահսկման միջոցներն ու մեթոդները:

Աղմուկի բացասական ազդեցությունը մարդկանց վրա և պաշտպանություն դրանից.

Աղմուկի վնասակար ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա.

Սլայդ 18

Մարդու օրգանիզմի վրա աղմուկի վնասակար ազդեցության դրսեւորումը շատ բազմազան է։

Ինտենսիվ աղմուկի երկարատև ազդեցություն(80 դԲ-ից բարձր) անձի լսողությունը հանգեցնում է դրա մասնակի կամ ամբողջական կորստի: Կախված աղմուկի ազդեցության տևողությունից և ինտենսիվությունից՝ լսողության օրգանների զգայունության մեծ կամ փոքր նվազում է նկատվում՝ արտահայտված որպես լսողության շեմի ժամանակավոր տեղաշարժ, որը անհետանում է աղմուկի ազդեցության ավարտից հետո և երկար տևողությամբ և (կամ) աղմուկի ինտենսիվությունը, անշրջելիլսողության կորուստ (դժվար լսողություն), բնութագրվում է լսողության շեմի մշտական ​​փոփոխությամբ։

Գոյություն ունեն լսողության կորստի հետևյալ աստիճանները.

Սլայդ 19

• I աստիճան ( փոքր անկումլսողություն) - լսողության կորուստը խոսքի հաճախականությունների շրջանում 10 - 20 դԲ է, 4000 Հց հաճախականությամբ - 20 - 60 դԲ;
• II աստիճան (չափավոր լսողության կորուստ) - լսողության կորուստը խոսքի հաճախականությունների շրջանում 21 - 30 դԲ է, 4000 Հց հաճախականությամբ - 20 - 65 դԲ;
• III աստիճան (լսողության զգալի կորուստ) - լսողության կորուստը խոսքի հաճախականությունների շրջանում 31 դԲ կամ ավելի է, 4000 Հց հաճախականությամբ - 20 - 78 դԲ:

Մարդու մարմնի վրա աղմուկի ազդեցությունը չի սահմանափակվում միայն լսողության օրգանի վրա ազդելով։. Լսողական նյարդերի մանրաթելերի միջոցով աղմուկի գրգռումը փոխանցվում է կենտրոնական և ինքնավար նյարդային համակարգերին, և դրանց միջոցով ազդում է. ներքին օրգաններ, հանգեցնելով մարմնի ֆունկցիոնալ վիճակի էական փոփոխությունների, ազդում է մարդու հոգեկան վիճակի վրա՝ առաջացնելով անհանգստության և գրգռվածության զգացում։ Ինտենսիվ (80 դԲ-ից ավելի) աղմուկի ենթարկված մարդը միջինում 10-20%-ով ավելի շատ ֆիզիկական և նյարդահոգեբանական ջանք է ծախսում, որպեսզի պահպանի իր ձեռք բերած ելքը 70 դԲ-ից ցածր ձայնային մակարդակում: Սահմանվել է աղմկոտ արդյունաբերության աշխատողների ընդհանուր հիվանդացության 10-15% աճ։ Ինքնավար նյարդային համակարգի վրա ազդեցությունը դրսևորվում է նույնիսկ ցածր ձայնային մակարդակներում (40 - 70 դԲ): Վեգետատիվ ռեակցիաներից առավել ցայտունը ծայրամասային շրջանառության խախտումն է՝ մազանոթների նեղացման պատճառով։ մաշկըեւ լորձաթաղանթները, ինչպես նաեւ ավելացել է արյան ճնշում(85 դԲ-ից բարձր ձայնային մակարդակներում):

Աղմուկի ազդեցությունը կենտրոնական նյարդային համակարգի վրա առաջացնում է տեսողական շարժիչային ռեակցիայի թաքնված (թաքնված) շրջանի ավելացում, հանգեցնում է նյարդային պրոցեսների շարժունակության խախտման, էլեկտրաէնցեֆալոգրաֆիկ պարամետրերի փոփոխության, ուղեղի բիոէլեկտրական ակտիվության խախտում՝ ընդհանուր դրսևորմամբ։ մարմնի ֆունկցիոնալ փոփոխությունները (արդեն 50 - 60 դԲ աղմուկով), զգալիորեն փոխում է ուղեղի կենսապոտենցիալները, դրանց դինամիկան, առաջացնում է ուղեղի կառուցվածքների կենսաքիմիական փոփոխություններ։

Իմպուլսիվ և անկանոն ձայների համարավելացել է աղմուկի ազդեցությունը.

Կենտրոնական և ինքնավարության ֆունկցիոնալ վիճակի փոփոխություններ նյարդային համակարգերտեղի են ունենում շատ ավելի վաղ և ավելի ցածր աղմուկի մակարդակներում, քան լսողական զգայունության նվազումը:

Սլայդ 20

Ներկայումս «աղմուկի հիվանդությունը» բնութագրվում է ախտանիշների համալիրով.

• լսողության զգայունության նվազում;
• մարսողության ֆունկցիայի փոփոխություն, որն արտահայտվում է թթվայնության նվազմամբ.
• սրտանոթային անբավարարություն;
• նեյրոէնդոկրին խանգարումներ.

Երկարատև աղմուկի պայմաններում աշխատողներն ունենում են դյուրագրգռություն, գլխացավեր, գլխապտույտ, հիշողության կորուստ, հոգնածության ավելացում, ախորժակի կորուստ, ականջի ցավ և այլն։ Աղմուկի ազդեցությունը կարող է բացասական փոփոխություններ առաջացնել հուզական վիճակմարդ, մինչև սթրես. Այս ամենը նվազեցնում է մարդու աշխատունակությունը և նրա արտադրողականությունը, աշխատանքի որակն ու անվտանգությունը։ Հաստատվել է, որ մեծ ուշադրություն պահանջող աշխատանքի ընթացքում ձայնի մակարդակի 70-ից 90 դԲ բարձրացմամբ աշխատանքի արտադրողականությունը նվազում է 20%-ով։

Սլայդ 21 (Ֆիլմի թվային դեղեր)

սլայդ 22

Ուլտրաձայնային հետազոտություն ( 20000 Հց-ից բարձր) նաև լսողության վնաս են պատճառում, թեև մարդու ականջը չի արձագանքում դրանց: Հզոր ուլտրաձայնը ազդում է նյարդային բջիջներըուղեղը և ողնուղեղը, առաջացնում է արտաքին լսողական անցուղու այրման սենսացիա և սրտխառնոցի զգացում։

Ոչ պակաս վտանգավոր ենինֆրաձայնային ակուստիկ թրթռումների ազդեցություն (20 Հց-ից պակաս): Բավարար ինտենսիվության դեպքում ինֆրաձայնը կարող է ազդել վեստիբուլյար ապարատի վրա՝ նվազեցնելով լսողական զգայունությունը և մեծացնելով հոգնածությունն ու դյուրագրգռությունը և հանգեցնել համակարգման խանգարման: Հատուկ դեր են խաղում 7 Հց հաճախականությամբ ինֆրահաճախականության տատանումները։ Ուղեղի ալֆա ռիթմի բնական հաճախականության հետ դրանց համընկնման արդյունքում նկատվում են ոչ միայն լսողության խանգարումներ, այլեւ. ներքին արյունահոսություն. Ինֆրաձայններ (6 8 Հց) կարող է հանգեցնել սրտի գործունեության և արյան շրջանառության խանգարման:

Սլայդներ 23 - 24

ԼՍՈՂՈՒԹՅԱՆ ՊԱՀՊԱՆՈՒՄ

Խրացրեք ականջները ձեր բութ մատներով ցուցամատներնրբորեն դրեք կոպերի վրա փակ աչքերը. Միջնամատները սեղմում են քթանցքերը։ Անանուն մատներև երկու փոքրիկ մատները հենվում են շրթունքների վրա, որոնք ծալվում են խողովակի մեջ և երկարացվում առաջ: Կատարեք հարթ շունչ բերանով, որպեսզի այտերը փչանան: Ներշնչելուց հետո գլուխը թեքեք և պահեք շունչը։ Այնուհետև կամաց բարձրացրեք ձեր գլուխը, բացեք ձեր աչքերը և արտաշնչեք ձեր քթով:

2. «Ծառ» վարժություն լռության համար՝ շատ պարզ:Դուք կարող եք խոսել միայն ուղիղ հարցի դեպքում ճիշտ ձև. Հարցեր՝ «Դե ո՞նց», «Ի՞նչ ես անում», «Գնացի, թե՞ ինչպես» - չեն աշխատում: Որոշ ժամանակ անց հարց տվողը սկսում է իրեն զազրելի սադրիչ զգալ և իր հարցով. Ժամանակն է՞»,- հասկանում է ինքն իրեն... Եվ լռություն է տիրում: Ֆիզիկական վարժություններն օգնում են պահպանել էներգիան, սրել լսողությունը և կենտրոնանալ:

Աշխարհը լցված է հնչյունների բազմազանությամբ՝ ժամացույցների տկտկոցով և շարժիչների դղրդյունով, տերևների խշշոցով և քամու ոռնոցով, թռչունների երգով և մարդկանց ձայնով: Այն մասին, թե ինչպես են ծնվում հնչյունները և ինչ են դրանք ներկայացնում, մարդիկ սկսել են կռահել շատ վաղուց: Այնուամենայնիվ հին հույն փիլիսոփաիսկ հանրագիտարան գիտնական Արիստոտելը, հիմնվելով դիտարկումների վրա, ճիշտ է բացատրել ձայնի բնույթը՝ հավատալով, որ հնչող մարմինը ստեղծում է օդի այլընտրանքային սեղմում և հազվադեպություն։ Անցյալ տարի հեղինակն աշխատել է ձայնի բնույթի խնդրի վրա և ավարտել հետազոտական ​​աշխատանք«Հնչյունների աշխարհում», որտեղ երաժշտական ​​մասշտաբի ձայնային հաճախականությունները հաշվարկվել են մեկ բաժակ ջրի միջոցով։

Ձայնը բնութագրվում է մեծություններով՝ հաճախականություն, ալիքի երկարություն և արագություն։ Եվ նաև այն բնութագրվում է առատությամբ և բարձրաձայն: Հետևաբար, մենք ապրում ենք հնչյունների և դրա երանգների բազմազան աշխարհում:

Նախորդ ուսումնասիրության վերջում ես հիմնարար հարց ունեի՝ կա՞ն միջոցներ տանը ձայնի արագությունը որոշելու համար: Հետևաբար, մենք կարող ենք խնդիր ձևակերպել՝ պետք է ուղիներ կամ միջոց գտնել ձայնի արագությունը որոշելու համար։

Ձայնի վարդապետության տեսական հիմունքները

հնչյունների աշխարհ

Դո-ռե-մի-ֆա-սոլ-լա-սի

Հնչյունների գամմա. Արդյո՞ք դրանք գոյություն ունեն ականջից անկախ: Արդյո՞ք սրանք միայն սուբյեկտիվ սենսացիաներ են, և այդ դեպքում աշխարհն ինքը լռում է, թե՞ դա իրականության արտացոլումն է մեր մտքում: Եթե ​​վերջինս, ապա նույնիսկ առանց մեզ աշխարհը կհնչի հնչյունների սիմֆոնիայով։

Նույնիսկ Պյութագորասին (մ.թ.ա. 582-500 թթ.) է վերագրվում տարբեր երաժշտական ​​հնչյուններին համապատասխան թվային հարաբերությունների հայտնաբերումը։ Անցնելով դարբնոցի մոտով, որտեղ մի քանի բանվորներ երկաթ էին դարբնում, Պյութագորասը նկատեց, որ հնչյունները կապված են հինգերորդի, կվարտի և օկտավայի հետ: Մտնելով դարբնոց՝ նա համոզվեց, որ օկտավա տվող մուրճը, համեմատած ամենածանր մուրճի հետ, ունի վերջինիս 1/2-ին հավասար, հինգերորդ տվող մուրճը՝ 2/3-ի, իսկ կվարտա - ծանր մուրճի 3/4: Տուն վերադառնալուց հետո Պյութագորասը կախեց լարեր, որոնց կշիռները համաչափ են 1/2: 2/3: 3/4 ծայրերում և, իբր, պարզեց, որ լարերը, երբ հարվածում են, տալիս են նույն երաժշտական ​​ընդմիջումները: Ֆիզիկապես լեգենդը չի դիմանում քննադատությանը, կոճը, երբ զանազան մուրճերը հարվածում են, արձակում է իր միևնույն հնչերանգը, իսկ լարերի թրթռման օրենքները չեն հաստատում լեգենդը։ Բայց, ամեն դեպքում, լեգենդը խոսում է ներդաշնակության ուսմունքի հնության մասին։ Պյութագորասի վաստակը երաժշտության ասպարեզում կասկածից վեր է։ Նրանց է պատկանում հնչող լարերի տոնայնությունը չափելու բեղմնավոր գաղափարը՝ չափելով դրա երկարությունը: Նրանք գիտեին «մոնոխորդ» սարքը՝ մայրու տախտակների տուփ, որի կափարիչի վրա մեկ ձգված թել կա: Եթե ​​դուք հարվածում եք լարին, այն արձակում է մեկ հատուկ տոն: Եթե ​​լարը բաժանեք երկու մասի, այն մեջտեղում եռանկյունաձև կցորդով պահելով, ապա այն ավելի բարձր տոն կարձակի: Այն այնքան նման է հիմնական տոնին, որ միաժամանակ հնչելիս դրանք գրեթե միաձուլվում են մեկ տոնով: Երաժշտության մեջ երկու հնչյունների հարաբերակցությունը ինտերվալ է։ Երբ լարերի երկարությունների հարաբերակցությունը 1/2:1 է, միջակայքը կոչվում է օկտավա։ Պյութագորասին հայտնի հինգերորդ և չորրորդ ինտերվալները ստացվում են, եթե մոնակորդային կցորդը տեղափոխվում է այնպես, որ այն բաժանում է համապատասխանաբար 2/3 կամ 3/4 տողեր։

Ինչ վերաբերում է յոթ թվին, ապա այն կապված է կիսակրոնական, կիսաառեղծվածային բնույթի մարդկանց ավելի հին և առեղծվածային ներկայացման հետ: Ամենայն հավանականությամբ, սակայն, դա պայմանավորված է աստղագիտական ​​տրոհմամբ: լուսնային ամիսչորս յոթօրյա շաբաթվա ընթացքում: Այս թիվը հայտնվում է հազարավոր տարիներ տարբեր լեգենդներում: Այո, մենք գտնում ենք այն հին պապիրուս, որը գրել է եգիպտացի Ահմեսը մ.թ.ա 2000թ. Այս հետաքրքիր փաստաթուղթը վերնագրված է՝ «Բոլոր գաղտնի բաների մասին գիտելիքի ձեռքբերման հրահանգ»: Ի թիվս այլ բաների, մենք այնտեղ գտնում ենք մի խորհրդավոր առաջադրանք, որը կոչվում է «աստիճաններ»: Այն խոսում է յոթ թվի ուժերը ներկայացնող թվերի սանդուղքի մասին՝ 7, 49, 343, 2401, 16 807: Յուրաքանչյուր թվի տակ կա հիերոգլիֆ-պատկեր՝ կատու, մուկ, գարի, չափ: Պապիրուսը այս խնդրի վերաբերյալ որևէ հուշում չի տալիս: Ահմես պապիրուսի ժամանակակից թարգմանիչները վերծանում են խնդրի վիճակը հետևյալ կերպ. Յոթ մարդ ունի յոթ կատու, յուրաքանչյուր կատու ուտում է յոթ մուկ, յուրաքանչյուր մուկ կարող է ուտել յոթ գարի, յուրաքանչյուր հասկից կարող է յոթ չափ հացահատիկ աճեցնել: Որքա՞ն հացահատիկ կարող են խնայել կատուները: Ինչու՞ ոչ արդյունաբերական բովանդակությամբ առաջադրանք՝ առաջարկված 40 դար առաջ։

Ժամանակակից եվրոպական երաժշտական ​​սանդղակն ունի յոթ հնչերանգ, բայց ոչ բոլոր ժամանակներում և ոչ բոլոր ժողովուրդներն են ունեցել յոթ հնչերանգ: Այսպիսով, օրինակ, ներս հին Չինաստանօգտագործեց հինգ տոնով սանդղակ: Կարգավորող միասնության նպատակով այս հսկողության տոնի բարձրությունը պետք է խստորեն հայտարարվի միջազգային համաձայնագրով: 1938 թվականից ի վեր 440 Հց հաճախականությանը (440 տատանում վայրկյանում) համապատասխան տոնն ընդունվել է որպես այդպիսի հիմնարար տոն։ Միաժամանակ հնչող մի քանի հնչերանգներ կազմում են երաժշտական ​​ակորդ: Մարդիկ, ովքեր ունեն այսպես կոչված բացարձակ բարձրություն, կարող են լսել առանձին հնչերանգներ ակորդի մեջ:

Դուք, իհարկե, հիմնականում գիտեք մարդկային ականջի կառուցվածքը: Հակիրճ հիշենք. Ականջը բաղկացած է երեք մասից՝ 1) արտաքին ականջ, վերջանում է թմբկաթաղանթով. 2) միջին ականջը, որը երեք լսողական ոսկորների՝ մուրճի, կոճի և պարանոցի օգնությամբ թմբկաթաղանթի թրթռումները փոխանցում է ներքին ականջին. 3) ներքին ականջը կամ լաբիրինթոսը բաղկացած է կիսաշրջանաձև ջրանցքներից և կոխլեայից: Կոխլեան ձայն ընդունող ապարատ է։ Ներքին ականջը լցված է հեղուկով (ավիշ) տատանվող շարժումթաղանթի վրա պտուտակի հարվածներով՝ ձգելով լաբիրինթոսի ոսկրային տուփի ձվաձեւ պատուհանը։ Կոխլեան երկու մասի բաժանող միջնապատի վրա՝ նրա ողջ երկարությամբ, լայնակի շարքերով տեղակայված են աստիճանաբար աճող երկարության ամենաբարակ նյարդաթելերը։

Հնչյունների աշխարհն իրական է: Բայց, իհարկե, պետք չէ մտածել, որ այս աշխարհը բոլորի մոտ առաջացնում է ճիշտ նույն սենսացիաները։ Հարցնելը, թե արդյոք այլ մարդիկ ձայներն ընկալում են ճիշտ այնպես, ինչպես դուք, ոչ գիտական ​​հարց է:

1. 2. Ձայնի աղբյուրներ. Ձայնային թրթռումներ

Մեզ շրջապատող հնչյունների աշխարհը բազմազան է՝ մարդկանց ձայներն ու երաժշտությունը, թռչունների երգն ու մեղուների բզզոցը, ամպրոպի ժամանակ որոտը և անտառի աղմուկը քամուց, անցնող մեքենաների, ինքնաթիռների ձայնը և այլն։

Բոլոր հնչյունների համար ընդհանուր է այն, որ դրանք առաջացնող մարմինները, այսինքն՝ ձայնի աղբյուրները, տատանվում են։

Վիզայի մեջ ամրացված առաձգական մետաղական քանոնը ձայն կարձակի, եթե նրա ազատ հատվածը, որի երկարությունը որոշակի ձևով ընտրված է, բերվի տատանողական շարժման։ Այս դեպքում ակնհայտ են ձայնի աղբյուրի տատանումները։

Բայց ամեն տատանվող մարմին չէ, որ ձայնի աղբյուր է։ Օրինակ, թելի կամ զսպանակի վրա կախված տատանվող կշիռը ձայն չի հանում։ Մետաղական քանոնը նույնպես կդադարի հնչել, եթե այն բարձրացնեք վզիկի մեջ և դրանով իսկ երկարացնեք ազատ ծայրը, որպեսզի նրա տատանումների հաճախականությունը դառնա 20 Հց-ից պակաս:

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մարդու ականջը կարողանում է որպես ձայն ընկալել մարմինների մեխանիկական թրթռումները, որոնք տեղի են ունենում 20 Հց-ից մինչև 20000 Հց հաճախականությամբ: Հետևաբար, թրթռումները, որոնց հաճախականությունները գտնվում են այս տիրույթում, կոչվում են ձայն:

Մեխանիկական թրթռումները, որոնց հաճախականությունը գերազանցում է 20000 Հց-ը, կոչվում են ուլտրաձայնային, իսկ 20 Հց-ից պակաս հաճախականություններով թրթռումները՝ ինֆրաձայնային:

Հարկ է նշել, որ ձայնային տիրույթի նշված սահմանները կամայական են, քանի որ դրանք կախված են մարդկանց տարիքից և անհատական ​​հատկանիշներնրանց լսողական սարքը: Սովորաբար, տարիքի հետ, ընկալվող ձայների վերին հաճախականության սահմանը զգալիորեն նվազում է. որոշ տարեց մարդիկ կարող են լսել 6000 Հց-ից ոչ ավելի հաճախականությամբ ձայներ: Երեխաները, ընդհակառակը, կարող են ընկալել ձայներ, որոնց հաճախականությունը 20000 Հց-ից մի փոքր ավելի է:

Որոշ կենդանիներ լսում են տատանումներ, որոնց հաճախականությունը 20000 Հց-ից ավելի կամ 20 Հց-ից պակաս է:

Աշխարհը լցված է հնչյունների բազմազանությամբ՝ ժամացույցների տկտկոցով և շարժիչների դղրդյունով, տերևների խշշոցով և քամու ոռնոցով, թռչունների երգով և մարդկանց ձայնով: Այն մասին, թե ինչպես են ծնվում հնչյունները և ինչ են դրանք ներկայացնում, մարդիկ սկսել են կռահել շատ վաղուց: Նրանք նկատել են, օրինակ, որ ձայնը ստեղծվում է օդում թրթռացող մարմինների կողմից։ Նույնիսկ հին հույն փիլիսոփա և գիտնական-հանրագիտարան Արիստոտելը, հիմնվելով դիտարկումների վրա, ճիշտ բացատրեց ձայնի բնույթը, հավատալով, որ հնչող մարմինը ստեղծում է օդի այլընտրանքային սեղմում և հազվադեպություն: Այսպիսով, տատանվող լարը կա՛մ սեղմում է, կա՛մ հազվադեպացնում օդը, և օդի առաձգականության պատճառով այդ փոփոխական ազդեցությունները փոխանցվում են ավելի տարածություն՝ շերտից շերտ առաջանում են առաձգական ալիքներ։ Հասնելով մեր ականջին՝ նրանք գործում են թմբկաթաղանթների վրա և առաջացնում ձայնի զգացում։

Ականջով մարդն ընկալում է առաձգական ալիքներ, որոնց հաճախականությունը տատանվում է մոտ 16 Հց-ից մինչև 20 կՀց (1 Հց - 1 տատանում վայրկյանում): Համապատասխանաբար, առաձգական ալիքները ցանկացած միջավայրում, որի հաճախականությունները գտնվում են նշված սահմաններում, կոչվում են ձայնային ալիքներ կամ պարզապես ձայն: 0°C ջերմաստիճանի և նորմալ ճնշման օդում ձայնը շարժվում է 330 մ/վ արագությամբ։

Գազերում և հեղուկներում ձայնի աղբյուր կարող են լինել ոչ միայն թրթռացող մարմինները։ Օրինակ՝ թռիչքի ժամանակ գնդակն ու նետը սուլում են, քամին ոռնում է։ Եվ տուրբոռեակտիվ ինքնաթիռի մռնչյունը բաղկացած է ոչ միայն գործող ստորաբաժանումների աղմուկից՝ օդափոխիչ, կոմպրեսոր, տուրբին, այրման խցիկ և այլն, այլև ռեակտիվ հոսքի, հորձանուտի, տուրբուլենտ օդային հոսքերի աղմուկից, որոնք առաջանում են օդանավի ժամանակ։ հոսում է շուրջը մեծ արագությամբ: Մարմինը, որն արագորեն շտապում է օդի կամ ջրի միջով, այսպես ասած, խախտում է իր շուրջը ընթացող հոսքը, պարբերաբար առաջանում է միջավայրում հազվադեպության և սեղմման տարածքներ: Արդյունքը ձայնային ալիքներն են:

Ձայնի տոնայնություն և տեմբր հասկացությունները նույնպես կարևոր են ձայնի ուսումնասիրության մեջ։ Ցանկացած իրական ձայն, լինի դա մարդու ձայն, թե երաժշտական ​​գործիքի նվագում, պարզ ներդաշնակ տատանում չէ, այլ շատերի մի տեսակ խառնուրդ։ ներդաշնակ թրթռումներորոշակի հաճախականությամբ: Այն, որն ունի ամենացածր հաճախականությունը, կոչվում է հիմնային տոն, մյուսները երանգավորում են: Որոշակի ձայնին բնորոշ երանգերի տարբեր քանակություն տալիս է նրան հատուկ գույն՝ տեմբր: Մեկ տեմբրի և մյուսի միջև տարբերությունը պայմանավորված է ոչ միայն քանակով, այլ նաև հիմնական տոնի ձայնին ուղեկցող հնչերանգների ինտենսիվությամբ։ Տեմբրով մենք հեշտությամբ տարբերում ենք ջութակի և դաշնամուրի, կիթառի և ֆլեյտայի հնչյունները, ճանաչում ենք ծանոթ մարդկանց ձայները։

1. 4. Ձայնի բարձրությունը և տեմբրը

Եկեք երկու տարբեր լարերի հնչյուններ անենք կիթառի կամ բալալայկայի վրա: Մենք կլսենք տարբեր ձայներ՝ մեկը ցածր է, մյուսը՝ բարձր։ Տղամարդու ձայնի հնչյուններն ավելի ցածր են, քան կնոջ ձայնը, բասի հնչյունները ավելի ցածր են, քան տենորը, սոպրանոյի հնչյունները ավելի բարձր են, քան ալտից:

Ի՞նչն է որոշում ձայնի բարձրությունը:

Կարելի է եզրակացնել, որ ձայնի բարձրությունը կախված է թրթռումների հաճախականությունից. որքան բարձր է ձայնի աղբյուրի թրթռումների հաճախականությունը, այնքան բարձր է այն արձակում:

Մաքուր տոնը աղբյուրի ձայնն է, որը տատանվում է մեկ հաճախականությամբ:

Այլ աղբյուրներից ստացված հնչյունները (օրինակ՝ տարբեր երաժշտական ​​գործիքների հնչյուններ, մարդկանց ձայներ, ազդանշանի ձայն և շատ ուրիշներ) տարբեր հաճախականությունների թրթռումների հավաքածու են, այսինքն՝ մաքուր հնչերանգների հավաքածու։

Նման բարդ ձայնի ամենացածր (այսինքն, ամենափոքր) հաճախականությունը կոչվում է հիմնական հաճախականություն, իսկ որոշակի բարձրության համապատասխան ձայնը կոչվում է հիմնական տոն (երբեմն կոչվում է պարզապես տոն): Բարդ ձայնի բարձրությունը որոշվում է հենց նրա հիմնական տոնայնության բարձրությամբ:

Բարդ ձայնի մյուս բոլոր հնչյունները կոչվում են երանգ: Օվերտոնները որոշում են ձայնի տեմբրը, այսինքն՝ որակը, ինչը թույլ է տալիս տարբերել որոշ աղբյուրների ձայները մյուսների ձայներից։ Օրինակ, մենք կարող ենք հեշտությամբ տարբերել դաշնամուրի ձայնը ջութակի ձայնից, նույնիսկ եթե այդ հնչյուններն ունեն նույն բարձրությունը, այսինքն՝ նույն հիմնական հաճախականությունը։ Այս հնչյունների տարբերությունը պայմանավորված է տարբեր երանգներով:

Այսպիսով, ձայնի բարձրությունը որոշվում է դրա հիմնական հաճախականությամբ. որքան մեծ է ֆունդամենտալ ձայնի հաճախականությունը, այնքան բարձր է ձայնը:

Ձայնի տեմբրը որոշվում է նրա հնչերանգների ամբողջությամբ:

1. 5. Ինչու են տարբեր հնչյուններ:

Հնչյունները միմյանցից տարբերվում են ծավալով, բարձրությամբ և տեմբրով: Ձայնի բարձրությունը մասամբ կախված է լսողի ականջի հեռավորությունից հնչող առարկայից, մասամբ էլ վերջինիս թրթիռի ամպլիտուդից։ Ամպլիտուդ բառը նշանակում է այն հեռավորությունը, որով անցնում է մարմինը մեկից ծայրահեղ կետմյուսին իրենց տատանումների ժամանակ։ Որքան մեծ է այս հեռավորությունը, այնքան ավելի բարձր է ձայնը:

Ձայնի բարձրությունը կախված է մարմնի թրթռումների արագությունից կամ հաճախականությունից։ Որքան ավելի շատ թրթռումներ է անում առարկան մեկ վայրկյանում, այնքան բարձր է նրա ձայնը:

Այնուամենայնիվ, երկու հնչյունները, որոնք բացարձակապես նույնական են ծավալով և բարձրությամբ, կարող են տարբերվել միմյանցից: Ձայնի երաժշտականությունը կախված է նրանում առկա հնչերանգների քանակից և ուժից: Եթե ​​ջութակի լարը այնպես է տատանվում իր ողջ երկարությամբ, որպեսզի լրացուցիչ թրթռումներ չառաջանան, ապա կլսվի ամենացածր տոնը, որը նա կարող է արտադրել: Այս տոնը կոչվում է հիմնական տոն: Այնուամենայնիվ, եթե դրա վրա առաջանան առանձին մասերի լրացուցիչ թրթռումներ, ապա կհայտնվեն լրացուցիչ ավելի բարձր նշումներ: Ներդաշնակվելով հիմնական տոնայնության հետ՝ նրանք կստեղծեն հատուկ, ջութակի ձայն։ Այս նշումները, որոնք ավելի բարձր են, քան արմատը, կոչվում են երանգ: Նրանք որոշում են որոշակի ձայնի տեմբրը:

1.6 Խանգարումների արտացոլումը և տարածումը.

Ձգված ռետինե խողովակի կամ զսպանակի մի մասի շեղումը շարժվում է նրա երկարությամբ։ Երբ խառնաշփոթը հասնում է խողովակի ծայրին, այն արտացոլվում է՝ անկախ նրանից՝ խողովակի ծայրը ֆիքսված է, թե ազատ։ Պահված ծայրը կտրուկ քաշվում է վերև, այնուհետև բերում իր սկզբնական դիրքին: Խողովակի վրա գոյացած սրածայրը խողովակի երկայնքով շարժվում է դեպի պատը, որտեղ այն արտացոլվում է։ Այս դեպքում արտացոլված ալիքն ունի դեպրեսիայի ձև, այսինքն՝ այն գտնվում է խողովակի միջին դիրքից ցածր, մինչդեռ սկզբնական հակահանգույցը վերևում էր։ Ինչո՞վ է պայմանավորված այս տարբերությունը։ Պատկերացրեք պատի մեջ ամրացված ռետինե խողովակի վերջը: Քանի որ այն ֆիքսված է, այն չի կարող շարժվել: Ներգնա իմպուլսի դեպի վեր ուղղված ուժը ձգտում է ստիպել նրան շարժվել դեպի վեր: Այնուամենայնիվ, քանի որ այն չի կարող շարժվել, պետք է լինի հավասար և հակառակ ներքև ուժ, որը բխի հենարանից և կիրառվի ռետինե խողովակի ծայրին, և, հետևաբար, արտացոլված զարկերակը հակահանգույց է: Արտացոլված և սկզբնական իմպուլսների փուլային տարբերությունը 180° է։

1. 7. Կանգնած ալիքներ

Երբ ռետինե խողովակը պահող ձեռքը շարժվում է վեր ու վար, և շարժման հաճախականությունը աստիճանաբար մեծանում է, հասնում է մի կետ, որտեղ ստացվում է մեկ հակահանգույց: Ձեռքի տատանումների հաճախականության հետագա աճը կհանգեցնի կրկնակի հակահանգույցի ձևավորմանը։ Եթե ​​չափեք ձեռքի շարժումների հաճախականությունը, ապա կտեսնեք, որ դրանց հաճախականությունը կրկնապատկվել է։ Քանի որ ձեռքն ավելի արագ շարժելը դժվար է, ավելի լավ է օգտագործել մեխանիկական վիբրատոր։

Առաջացած ալիքները կոչվում են կանգնած կամ անշարժ ալիքներ։ Նրանք ձևավորվում են, քանի որ արտացոլված ալիքը գտնվում է անկման ալիքի վրա:

Այս ուսումնասիրության մեջ կան երկու ալիքներ՝ միջադեպ և արտացոլված: Նրանք ունեն նույն հաճախականությունը, ամպլիտուդը և ալիքի երկարությունը, բայց տարածվում են հակառակ ուղղություններով։ Սրանք ճամփորդող ալիքներ են, բայց խանգարում են միմյանց և դրանով իսկ ստեղծում կանգուն ալիքներ: Սա ունի հետևյալ հետևանքները. ա) ալիքի երկարության յուրաքանչյուր կեսի բոլոր մասնիկները տատանվում են փուլով, այսինքն՝ բոլորը միաժամանակ շարժվում են նույն ուղղությամբ. բ) յուրաքանչյուր մասնիկ ունի ամպլիտուդ, որը տարբերվում է հաջորդ մասնիկի ամպլիտուդից. գ) մեկ կիսաալիքի մասնիկների տատանումների և հաջորդ կիսաալիքի մասնիկների տատանումների փուլային տարբերությունը 180° է։ Սա պարզապես նշանակում է, որ դրանք կա՛մ հնարավորինս շեղվում են հակառակ ուղղություններով, կա՛մ, եթե գտնվում են միջին դիրքում, սկսում են շարժվել հակառակ ուղղություններով։

Որոշ մասնիկներ չեն շարժվում (նրանք ունեն զրոյական ամպլիտուդ), քանի որ դրանց վրա ազդող ուժերը միշտ հավասար են և հակադիր։ Այս կետերը կոչվում են հանգույցներ կամ հանգույցներ, և երկու հաջորդ հանգույցների միջև հեռավորությունը ալիքի երկարության կեսն է, այսինքն՝ 1\2 λ։

Առավելագույն շարժումը տեղի է ունենում կետերում, և այդ կետերի ամպլիտուդը երկու անգամ գերազանցում է անկման ալիքի ամպլիտուդը: Այս կետերը կոչվում են հակահանգույցներ, և երկու հաջորդ հակահանգույցների միջև հեռավորությունը ալիքի երկարության կեսն է: Հանգույցի և հաջորդ հակահանգույցի միջև հեռավորությունը ալիքի երկարության մեկ չորրորդն է, այսինքն՝ 1\4λ:

Կանգնած ալիքը տարբերվում է ճամփորդող ալիքից: Շրջող ալիքում. ա) բոլոր մասնիկներն ունեն տատանման նույն ամպլիտուդը. բ) յուրաքանչյուր մասնիկը հաջորդի հետ փուլային չէ:

1. 8. Ռեզոնանսային խողովակ.

Ռեզոնանսային խողովակը նեղ խողովակ է, որի մեջ օդի սյունը թրթռում է: Օդային սյունակի երկարությունը փոխելու համար դիմեք տարբեր ճանապարհներ, ինչպիսին է խողովակի ջրի մակարդակի փոփոխությունը: Խողովակի փակ ծայրը հանգույց է, քանի որ դրա հետ շփվող օդը անշարժ է: Խողովակի բաց ծայրը միշտ հակահանգույց է, քանի որ տատանման ամպլիտուդան այստեղ առավելագույնն է: Կա մեկ հանգույց և մեկ հակահանգույց: Խողովակի երկարությունը կազմում է կանգնած ալիքի երկարության մոտավորապես մեկ քառորդը:

Ցույց տալու համար, որ օդային սյունակի երկարությունը հակադարձ համեմատական ​​է ալիքի հաճախականությանը, պետք է օգտագործվեն մի շարք թյունինգ պատառաքաղներ: Ֆիքսված հաճախականության կարգավորիչ պատառաքաղների փոխարեն ավելի լավ է օգտագործել փոքր բարձրախոսը, որը միացված է տրամաչափված աուդիո հաճախականության գեներատորին: Ջրով խողովակների փոխարեն օգտագործվում է մխոցով երկար խողովակ, քանի որ դա հեշտացնում է օդային սյուների երկարության ընտրությունը: Խողովակի վերջի մոտ տեղադրվում է ձայնի մշտական ​​աղբյուր, և օդային սյունակի ռեզոնանսային երկարությունները ստացվում են 300 Հց, 350 Հց, 400 Հց, 450 Հց, 500 Հց, 550 Հց և 600 Հց հաճախականությունների համար:

Երբ ջուրը լցվում է շշի մեջ, որոշակի տոն է ստացվում, քանի որ շշի օդը սկսում է թրթռալ: Այս տոնի բարձրությունը բարձրանում է, քանի որ շշի օդի ծավալը նվազում է: Յուրաքանչյուր շիշ ունի իր հատուկ հաճախականությունը, և երբ դուք փչում եք շշի բաց պարանոցի վրայով, կարող է նաև ձայն արտադրվել:

Պատերազմի սկզբում 1939-1945 թթ. Լուսարձակները կենտրոնացած էին օդանավերի վրա, որոնք օգտագործում էին ձայնային տիրույթում գործող սարքավորումներ: Որպեսզի չկենտրոնանան, որոշ անձնակազմեր դուրս են շպրտվել ինքնաթիռներից դատարկ շշերերբ նրանք հայտնվեցին ուշադրության կենտրոնում: Ընկնող շշերի բարձր ձայները ընկալվել են ստացողի կողմից, և լուսարձակները կորցրել են ուշադրությունը

1. 9. Փողային երաժշտական ​​գործիքներ.

Փողային գործիքների կողմից արտադրվող ձայները կախված են խողովակներում առաջացող կանգնած ալիքներից: Տոնը կախված է խողովակի երկարությունից և խողովակի օդային թրթռումների տեսակից:

Օրինակ՝ բաց օրգանի խողովակ։ Օդը փչում է խողովակի մեջ անցքի միջով և հարվածում սուր եզրին: Սա հանգեցնում է խողովակի օդի տատանումների: Քանի որ խողովակի երկու ծայրերը բաց են, յուրաքանչյուր ծայրում միշտ կա հակահանգույց: Թրթռումների ամենապարզ տեսակն այն է, երբ յուրաքանչյուր ծայրում կա հակահանգույց, իսկ մեկ հանգույցը գտնվում է մեջտեղում: Սրանք հիմնարար թրթռումներ են, և խողովակի երկարությունը մոտավորապես հավասար է ալիքի երկարության կեսին: Բարձրության հաճախականությունը =c/2l, որտեղ c-ն ձայնի արագությունն է, իսկ l-ը՝ խողովակի երկարությունը:

Փակված օրգան խողովակվերջում ունի խցան, այսինքն՝ խողովակի ծայրը փակ է։ Սա նշանակում է, որ այս վերջում միշտ կա հանգույց: Միանգամայն ակնհայտ է, որ՝ ա) հիմնարար հաճախականությունը փակ խողովակհիմնարար հաճախականության կեսն է բաց խողովակնույն երկարությունը; բ) փակ խողովակով կարող են ձևավորվել միայն կենտ երանգներ: Այսպիսով, բաց խողովակի տոնների տիրույթն ավելի մեծ է, քան փակինը:

Ֆիզիկական պայմանները փոխում են երաժշտական ​​գործիքների ձայնը. Ջերմաստիճանի բարձրացումն առաջացնում է օդում ձայնի արագության բարձրացում և հետևաբար հիմնական հաճախականության բարձրացում: Խողովակի երկարությունը նույնպես որոշակիորեն մեծանում է, ինչը հանգեցնում է հաճախականության նվազման: Երգեհոն նվագելիս, օրինակ, եկեղեցում, կատարողները խնդրում են միացնել ջեռուցումը, որպեսզի երգեհոնը հնչի իր նորմալ ջերմաստիճանում։ Լարային գործիքներն ունեն լարային լարվածության կարգավորիչներ: Ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է պարանի որոշակի ընդլայնման և լարվածության նվազմանը։

Գլուխ 2. Գործնական մաս

2. 1. Ձայնի արագության որոշման մեթոդ ռեզոնանսային խողովակի միջոցով:

Սարքը ներկայացված է նկարում: Ռեզոնանսային խողովակը երկար նեղ A խողովակ է, որը կապված է ռետինե խողովակի միջոցով B ջրամբարին: Երկու խողովակներն էլ պարունակում են ջուր։ Երբ B-ն բարձրանում է, A-ում օդային սյունակի երկարությունը նվազում է, իսկ երբ B-ն իջեցվում է, A-ում օդային սյունակի երկարությունը մեծանում է: Տեղադրեք տատանվող հարմարվողական պատառաքաղ A-ի վերևում, երբ A-ում օդային սյունակի երկարությունը գործնականում զրո է: Դուք ոչ մի ձայն չեք լսի: Երբ A-ում օդի սյունը մեծանում է երկարությամբ, դուք կլսեք, որ ձայնի ինտենսիվությունը մեծանում է, հասնում է առավելագույնի, իսկ հետո սկսում է մարել: Կրկնեք այս պրոցեդուրան՝ կարգավորելով B-ն այնպես, որ A-ում օդային սյունակի երկարությունը առավելագույն ձայն արտադրի: Այնուհետև չափեք օդային սյունակի երկարությունը l1:

Բարձր ձայնը լսվում է, քանի որ l1 երկարությամբ օդային սյունակի բնական հաճախականությունը հավասար է լարման պատառաքաղի բնական հաճախականությանը, և, հետևաբար, օդային սյունը տատանվում է դրա հետ համահունչ: Դուք գտել եք առաջին ռեզոնանսային դիրքը։ Փաստորեն, տատանվող օդի երկարությունը փոքր-ինչ ավելի մեծ է, քան օդի սյունը Ա-ում։

Եթե ​​դուք գցեք. Նույնիսկ ավելի ցածր, որպեսզի օդային սյունակի երկարությունը մեծանա, դուք կգտնեք մեկ այլ դիրք, որտեղ ձայնը հասնում է առավելագույն ուժ. Հստակ որոշեք այս դիրքը և չափեք օդային սյունակի երկարությունը l2: Սա երկրորդ ռեզոնանսային դիրքն է։ Ինչպես նախկինում, գագաթը գտնվում է խողովակի բաց ծայրում, իսկ հանգույցը՝ ջրի մակերեսին։ Դրան կարելի է հասնել միայն նկարում ներկայացված դեպքում, երբ խողովակի օդային սյունակի երկարությունը մոտավորապես 3/4 ալիքի երկարություն է (3/4 λ):

Երկու չափումները հանելով՝ ստացվում է.

3\4 λ - 1\4 λ = l2 - l1 , հետեւաբար, 1\2 λ = l2 - l1:

Այսպիսով, c = ν λ = ν 2 (l2 - l1), որտեղ ν-ը լարման պատառաքաղի հաճախականությունն է: Սա օդում ձայնի արագությունը որոշելու արագ և բավականին ճշգրիտ միջոց է:

2. 2. Փորձ և հաշվարկներ.

Ձայնային ալիքի արագությունը որոշելու համար օգտագործվել են հետևյալ գործիքներն ու սարքավորումները.

Եռոտանի ունիվերսալ;

Հաստ պատերով ապակե խողովակ, մի ծայրով կնքված, 1,2 մետր երկարությամբ;

Կարգավորող պատառաքաղ, որի հաճախականությունը 440 Հց է, «la» նշումը;

Մուրճ;

Ջրի շիշ;

Արշին.

Հետազոտության առաջընթաց.

1. Ես հավաքեցի եռոտանի, որի վրա ամրացրեցի օղակները թեւքի վրա։

2. Տեղադրել ապակե խողովակը եռոտանի մեջ:

3. Խողովակի մեջ ջուր լցնելով, իսկ կարգավորիչի վրա հուզիչ ձայնային ալիքներ՝ նա խողովակի մեջ ստեղծել է կանգնած ալիքներ։

4. Էմպիրիկորեն հասել է ջրի սյունակի այնպիսի բարձրության, որ ձայնային ալիքներն ուժեղացել են ապակե խողովակում, այնպես որ խողովակում նկատվել է ռեզոնանս:

5. Չափվել է ջրից զերծ խողովակի վերջի առաջին երկարությունը՝ l2 \u003d 58 սմ \u003d 0,58 մ

6. Խողովակին ավելացրել է ավելի շատ ջուր: (Կրկնել 3, 4, 5 քայլերը) - l1 = 19 սմ = 0,19 մ

7. Կատարված հաշվարկներ ըստ բանաձևի. c \u003d ν λ \u003d ν 2 (l2 - l1),

8. s \u003d 440 Հց * 2 (0,58 մ - 0,19 մ) \u003d 880 * 0,39 \u003d 343,2 մ / վ

Ուսումնասիրության արդյունքը ձայնի արագությունն է = 343,2 մ/վ:

2. 3. Գործնական մասի եզրակացություններ

Օգտագործելով ձեր ընտրած սարքավորումները, որոշեք օդում ձայնի արագությունը: Արդյունքը համեմատեցինք աղյուսակային արժեքի հետ՝ 330 մ/վ: Ստացված արժեքը մոտավորապես հավասար է աղյուսակին: Անհամապատասխանությունները պայմանավորված են եղել չափումների սխալներով, երկրորդ պատճառը՝ աղյուսակային արժեքը տրվում է 00C ջերմաստիճանում, իսկ բնակարանում օդի ջերմաստիճանը = 240C։

Ուստի ձայնի արագության որոշման առաջարկվող մեթոդը ռեզոնանսային խողովակի միջոցով կարող է կիրառվել։

Եզրակացություն.

Ձայնի բնութագրերը հաշվարկելու և որոշելու ունակությունը շատ օգտակար է: Ինչպես հետևում է ուսումնասիրությունից՝ ձայնի բնութագրերը՝ բարձրություն, առատություն, հաճախականություն, ալիքի երկարություն. այս պահին. Մենք կրկին կանգնած ենք ձայնի մաթեմատիկական օրինաչափության հետ։ Բայց ձայնի արագությունը, թեև հնարավոր է հաշվարկել, բայց դա կախված է սենյակի ջերմաստիճանից և այն տարածությունից, որտեղ հնչում է ձայնը:

Այսպիսով, ուսումնասիրության նպատակը իրականացավ.

Հետազոտության վարկածը հաստատվեց, սակայն ապագայում անհրաժեշտ է հաշվի առնել չափման սխալները:

Դրա հիման վրա իրականացվել են ուսումնասիրության նպատակները.

Սովորել է տեսական հիմքայս հարցը;

Պարզվում են օրինաչափությունները.

Կատարվել են անհրաժեշտ չափումներ.

Կատարվում են ձայնի արագության հաշվարկներ;

Հաշվարկների արդյունքները համեմատվել են արդեն իսկ առկա աղյուսակային տվյալների հետ.

Տրվում է ստացված արդյունքների գնահատում։

Աշխատանքի արդյունքում՝ o Սովորել է ձայնի արագությունը որոշել ռեզոնանսային խողովակի միջոցով; o Խնդիր է առաջացել տարբեր արագությունհնչում է տարբեր ջերմաստիճան, ուստի մոտ ապագայում կփորձեմ հետաքննել այս հարցը։