요약: 사운드 소스. 소리 진동

음원. 소리 진동

인간은 소리의 세계에 산다. 사람에게 소리는 정보의 원천입니다. 그는 사람들에게 위험을 경고합니다. 음악 형태의 소리, 새소리는 우리에게 즐거움을 줍니다. 우리는 다음을 가진 사람의 말을 듣는 것을 기쁘게 생각합니다. 기분 좋은 목소리. 소리는 인간뿐만 아니라 동물에게도 중요한데, 좋은 소리를 포착하는 것이 생존에 도움이 됩니다.

소리 - 기체, 액체, 고체에서 전파되는 기계적 탄성파입니다.

소리의 원인 - 신체의 진동(진동), 이러한 진동은 종종 우리 눈에 보이지 않습니다.

음원 - 진동하는 육체, 즉. 주파수로 떨거나 진동하다
초당 16에서 20,000번까지. 진동체는 끈과 같이 단단할 수 있습니다.
또는 지각, 기체, 예를 들어 관악기의 공기 제트
또는 물 위의 파도와 같은 액체.

용량

소리의 크기는 음파의 진동 진폭에 따라 다릅니다. 음량의 단위는 1Bel입니다(전화의 발명가인 Alexander Graham Bell을 기리기 위해). 실제로 음량은 데시벨(dB)로 측정됩니다. 1dB = 0.1B.

10dB - 속삭임;

20-30dB – 주거 건물의 소음 기준;
50dB– 중간 볼륨 대화
80일 비 - 달리는 트럭 엔진의 소음;
130dB- 한계점 통증 감각

180dB 이상의 소리는 고막 파열을 유발할 수도 있습니다.

높은 소리고주파수로 표현됩니다. 예를 들어 새소리.

낮은 소리대형 트럭 엔진의 소리와 같은 저주파입니다.

음파

음파이들은 사람의 소리 감각을 일으키는 탄성파입니다.

음파는 다양한 거리를 이동할 수 있습니다. 대포 발사는 10-15km, 말의 울음 소리와 개 짖는 소리는 2-3km에서 들리며 속삭임은 불과 몇 미터 떨어져 있습니다. 이 소리는 공기를 통해 전달됩니다. 그러나 공기만이 소리의 지휘자가 될 수 있는 것은 아닙니다.

레일에 귀를 대면 훨씬 더 일찍 그리고 더 먼 거리에서 다가오는 기차의 소음을들을 수 있습니다. 이것은 금속이 공기보다 소리를 더 빠르고 더 잘 전도한다는 것을 의미합니다. 물은 또한 소리를 잘 전도합니다. 물에 잠수하면 돌이 서로 부딪치는 소리, 파도가 칠 때 자갈이 바스락거리는 소리를 명확하게 들을 수 있습니다.

소리를 잘 전달하는 물의 성질은 전쟁 중 바다에서 정찰을 하거나 바다의 깊이를 측정하는 데 널리 사용됩니다.

필요조건음파의 전파 - 물질 환경의 존재.진공 상태에서 음파진동원으로부터 상호작용을 전달하는 입자가 없기 때문에 전파되지 않습니다.

따라서 달에서는 대기가 없기 때문에 완전한 침묵이 지배합니다. 표면에 운석이 떨어지는 것조차 관찰자에게는 들리지 않습니다.

소리는 모든 매체에서 다른 속도로 이동합니다.

공기중의 음속- 약 340m/s.

물 속 음속- 1500m/s.

금속, 강철의 음속- 5000m/s.

따뜻한 공기에서는 음속이 찬 공기보다 빨라서 소리의 전파 방향이 바뀝니다.

포크

- 이것은 U자형 금속판 , 타격 후 끝이 진동 할 수 있습니다.

게시됨 소리굽쇠소리는 매우 약하고 짧은 거리에서만 들을 수 있습니다.
공명기 - 나무 박스, 소리굽쇠를 달 수 있는 는 소리를 증폭시키는 역할을 합니다.
이 경우 소리는 소리굽쇠뿐만 아니라 공진기의 표면에서도 발생합니다.
그러나 공명기에서 소리굽쇠 소리의 지속 시간은 공진기가 없는 것보다 짧습니다.

엑소

장애물에서 반사된 큰 소리는 잠시 후 음원으로 돌아오고 우리는 듣습니다. 에코.

소리의 속도에 발생부터 귀환까지의 경과 시간을 곱하면 음원에서 장벽까지의 거리를 두 배로 결정할 수 있습니다.
물체까지의 거리를 결정하는 이 방법은 다음에서 사용됩니다. 반향 위치 확인.

일부 동물, 예를 들어 박쥐,
또한 반향 위치 측정 방법을 적용하여 소리 반사 현상을 사용합니다.

반향 위치는 소리 반사 속성을 기반으로 합니다.

소리 - 달리는 기계 소 에그리고 에너지를 전달합니다.
하지만 온 국민이 동시대화하는 힘은 지구 Moskvich 자동차 한 대보다 훨씬 더 강력합니다!

초음파.

· 주파수가 20,000Hz를 초과하는 진동을 초음파라고 합니다. 초음파는 과학 기술 분야에서 널리 사용됩니다.

액체는 초음파를 통과할 때 끓습니다(캐비테이션). 이것은 유압 충격을 생성합니다. 초음파는 금속 표면에서 조각을 떼어내고 고체를 부술 수 있습니다. 섞이지 않는 액체는 초음파와 혼합될 수 있습니다. 이것이 오일 에멀젼이 준비되는 방법입니다. 초음파의 작용으로 지방의 비누화가 발생합니다. 세탁기는 이 원리를 기반으로 합니다.

· 널리 쓰이는 초음파 수중 음향학에서. 고주파의 초음파는 물에 매우 약하게 흡수되어 수십 킬로미터를 전파할 수 있습니다. 그들이 도중에 바닥, 빙산 또는 기타 만나면 단단한, 반사되어 큰 힘의 메아리를 줍니다. 초음파 에코 사운더는 이 원리를 기반으로 합니다.

금속으로 초음파거의 흡수되지 않고 퍼집니다. 초음파 측위법을 이용하여 두께가 두꺼운 부분 내부의 가장 작은 결함도 검출할 수 있습니다.

초음파의 분쇄 효과는 초음파 납땜 인두의 제조에 사용됩니다.

초음파, 선박에서 보낸 침몰 물체에서 반사됩니다. 컴퓨터는 에코가 나타나는 시간을 감지하고 물체의 위치를 결정합니다.

· 초음파는 의학 및 생물학에서 사용됩니다.반향 정위, 종양 및 신체 조직의 일부 결함의 감지 및 치료, 다양한 수술 중 연조직 및 뼈 조직의 해부용 수술 및 외상학, 부러진 뼈 용접, 세포 파괴(고출력 초음파)용.

초저주파 및 인간에 미치는 영향.

주파수가 16Hz 미만인 진동을 초저주파라고 합니다.

자연에서 초저주파는 대기 중 공기의 소용돌이 운동이나 다양한 물체의 느린 진동으로 인해 발생합니다. 초저주파는 약한 흡수가 특징입니다. 따라서 장거리로 퍼집니다. 인체는 초저주파 진동에 고통스럽게 반응합니다. 외부 영향으로 인한 기계적 진동또는 4-8Hz의 주파수에서 음파, 사람은 움직임을 느낍니다. 내장, 12Hz의 주파수에서 - 뱃멀미의 공격.

최대 강도 초저주파 진동표면이 있는 기계 및 메커니즘 생성 큰 크기, 저주파 기계적 진동 수행(초저주파 기계적 기원) 또는 가스 및 액체의 난류(공기 역학적 또는 유체 역학적 기원의 초저주파).

질문.

1. 그림 70-73에 묘사된 실험에 대해 알려주십시오. 그들에게서 어떤 결론이 나오는가?

첫 번째 실험(그림 70)에서 바이스에 고정된 금속 자는 진동할 때 소리를 냅니다.
두 번째 실험(그림 71)에서는 소리를 내는 현의 진동을 관찰할 수 있습니다.
세 번째 실험(그림 72)에서는 소리굽쇠 소리가 관찰됩니다.
네 번째 실험(그림 73)에서 소리굽쇠의 진동은 그을음 판에 "기록"됩니다. 이 모든 실험은 소리의 근원이 진동하는 특성을 보여줍니다. 소리는 진동에서 나옵니다. 네 번째 실험에서도 이를 시각적으로 관찰할 수 있다. 바늘 끝은 정현파에 가까운 형태로 흔적을 남깁니다. 이 경우 소리는 아무데도 나타나지 않고 자, 줄, 소리굽쇠와 같은 음원에 의해 생성됩니다.

2. 어떻게 공동 재산모든 음원을 소유하고 있습니까?

모든 음원은 진동할 수밖에 없습니다.

3. 어떤 주파수의 기계적 진동을 소리라고 하며 그 이유는 무엇입니까?

소리 진동은 16Hz에서 20,000Hz 사이의 주파수를 갖는 기계적 진동이라고 합니다. 이 주파수 범위에서 그들은 사람에 의해 감지됩니다.

4. 초음파라고 하는 진동은 무엇입니까? 초저주파?

20,000Hz 이상의 주파수를 갖는 진동을 초음파라고 하고 16Hz 미만의 주파수를 갖는 진동을 초저주파라고 합니다.

5. 반향 측위를 사용하여 바다의 깊이를 측정하는 방법에 대해 알려주십시오.

수업 과정.

1. 날아다니는 모기의 날개짓 소리가 들린다. 그러나 나는 새는 그렇지 않습니다. 왜요?

모기 날개의 진동 주파수는 600Hz(초당 600회), 참새는 13Hz, 인간의 귀는 16Hz의 소리를 감지합니다.

음원. 소리 진동

인간은 소리의 세계에 산다. 사람에게 소리는 정보의 원천입니다. 그는 사람들에게 위험을 경고합니다. 음악 형태의 소리, 새소리는 우리에게 즐거움을 줍니다. 우리는 즐거운 목소리로 사람의 말을 듣는 것을 즐깁니다. 소리는 인간뿐만 아니라 동물에게도 중요한데, 좋은 소리를 포착하는 것이 생존에 도움이 됩니다.

소리 - 기체, 액체, 고체에서 전파되는 기계적 탄성파입니다.

소리의 원인 - 신체의 진동(진동), 이러한 진동은 종종 우리 눈에 보이지 않습니다.

용량

10dB - 속삭임;

20-30dB – 주거 건물의 소음 기준;
50dB– 중간 볼륨 대화
80일 비 - 달리는 트럭 엔진의 소음;
130dB- 통증 역치

180dB 이상의 소리는 고막 파열을 유발할 수도 있습니다.

높은 소리고주파수로 표현됩니다. 예를 들어 새소리.

낮은 소리대형 트럭 엔진의 소리와 같은 저주파입니다.

음파

음파이들은 사람의 소리 감각을 일으키는 탄성파입니다.

소리를 잘 전달하는 물의 성질은 전쟁 중 바다에서 정찰을 하거나 바다의 깊이를 측정하는 데 널리 사용됩니다.

음파의 전파에 필요한 조건은 물질적 환경의 존재입니다.진공에서 음파는 진동원으로부터 상호작용을 전달하는 입자가 없기 때문에 전파되지 않습니다.

따라서 달에서는 대기가 없기 때문에 완전한 침묵이 지배합니다. 표면에 운석이 떨어지는 것조차 관찰자에게는 들리지 않습니다.

소리는 모든 매체에서 다른 속도로 이동합니다.

공기중의 음속- 약 340m/s.

물 속 음속- 1500m/s.

금속, 강철의 음속- 5000m/s.

따뜻한 공기에서는 음속이 찬 공기보다 빨라서 소리의 전파 방향이 바뀝니다.

포크

- 이것은 U자형 금속판, 타격 후 끝이 진동 할 수 있습니다.

게시됨 소리굽쇠소리는 매우 약하고 짧은 거리에서만 들을 수 있습니다.
공명기- 소리굽쇠를 고정할 수 있는 나무상자로 소리를 증폭시키는 역할을 합니다.
이 경우 소리는 소리굽쇠뿐만 아니라 공진기의 표면에서도 발생합니다.
그러나 공명기에서 소리굽쇠 소리의 지속 시간은 공진기가 없는 것보다 짧습니다.

엑소

장애물에서 반사된 큰 소리는 잠시 후 음원으로 돌아오고 우리는 듣습니다. 에코.

박쥐와 같은 일부 동물은
또한 반향 위치 측정 방법을 적용하여 소리 반사 현상을 사용합니다.

반향 위치는 소리 반사 속성을 기반으로 합니다.

소리 - 달리는 기계 소 에그리고 에너지를 전달합니다.
그러나 전 세계 모든 사람들의 동시 대화의 힘은 Moskvich 자동차 한 대 이상의 힘입니다!

초음파.

· 주파수가 20,000Hz를 초과하는 진동을 초음파라고 합니다. 초음파는 과학 기술 분야에서 널리 사용됩니다.

· 널리 쓰이는 초음파 수중 음향학에서. 고주파의 초음파는 물에 매우 약하게 흡수되어 수십 킬로미터를 전파할 수 있습니다. 도중에 바닥, 빙산 또는 기타 단단한 물체를 만나면 반사되어 큰 힘의 메아리를 냅니다. 초음파 에코 사운더는 이 원리를 기반으로 합니다.

금속으로 초음파거의 흡수되지 않고 퍼집니다. 초음파 측위법을 이용하여 두께가 두꺼운 부분 내부의 가장 작은 결함도 검출할 수 있습니다.

초음파의 분쇄 효과는 초음파 납땜 인두의 제조에 사용됩니다.

초음파, 선박에서 보낸 침몰 물체에서 반사됩니다. 컴퓨터는 에코가 나타나는 시간을 감지하고 물체의 위치를 결정합니다.

초저주파 및 인간에 미치는 영향.

주파수가 16Hz 미만인 진동을 초저주파라고 합니다.

자연에서 초저주파는 대기 중 공기의 소용돌이 운동이나 다양한 물체의 느린 진동으로 인해 발생합니다. 초저주파는 약한 흡수가 특징입니다. 따라서 장거리로 퍼집니다. 인체는 초저주파 진동에 고통스럽게 반응합니다. 4-8Hz의 주파수에서 기계적 진동 또는 음파로 인한 외부 영향으로 사람은 12Hz의 주파수에서 뱃멀미의 공격으로 내부 장기의 움직임을 느낍니다.

최대 강도 초저주파 진동그들은 저주파 기계적 진동(기계적 기원의 초저주파) 또는 기체와 액체의 난류(공기 역학적 또는 유체 역학적 기원의 초저주파)를 수행하는 큰 표면을 가진 기계와 메커니즘을 만듭니다.

음원이 무엇인지 이해하기 전에 소리가 무엇인지 생각해보십시오. 우리는 빛이 방사선이라는 것을 압니다. 물체에서 반사된 이 방사선은 우리 눈에 들어와서 볼 수 있습니다. 맛과 냄새는 우리 각자의 수용체에 의해 감지되는 신체의 작은 입자입니다. 이 동물은 어떤 소리입니까?

소리는 공기를 통해 전달된다

기타 연주 방법을 본 적이 있을 것입니다. 아마도 당신 자신이 그것을하는 방법을 알고있을 것입니다. 현이 당겨질 때 기타에서 다른 소리를 내는 것이 중요합니다. 괜찮은. 그러나 기타를 진공 상태로 두고 현을 당길 수 있다면 기타에서 소리가 나지 않는다는 사실에 매우 놀랄 것입니다.

이러한 실험은 다양한 몸체로 수행되었으며 결과는 항상 같았습니다. 공기가없는 공간에서는 소리가 들리지 않았습니다. 이것으로부터 논리적인 결론 소리가 공기를 통해 전달됩니다. 따라서 소리는 공기 물질의 입자와 소리를 생성하는 물체에 발생하는 것입니다.

음원 - 진동체

더 나아가. 다양한 실험을 통해 소리가 몸의 진동으로 인해 발생함을 확인할 수 있었습니다. 음원은 진동하는 물체입니다. 이 진동은 공기 분자에 의해 전달되고 우리의 귀는 이러한 진동을 감지하여 우리가 이해할 수 있는 소리 감각으로 해석합니다.

이를 확인하는 것은 어렵지 않습니다. 유리잔이나 크리스탈 잔을 가져다가 탁자 위에 놓으십시오. 금속 스푼으로 가볍게 두드리십시오. 길고 얇은 소리가 들립니다. 이제 손으로 유리를 만지고 다시 탭하십시오. 소리가 변하고 훨씬 짧아집니다.

그리고 이제 여러 사람이 다리와 함께 유리 주위를 가능한 한 완전히 감싸게 하고, 아주 작은 부분을 제외하고는 한 곳의 자유 공간을 떠나지 않도록 노력하십시오. 작은 장소숟가락으로 치는 것. 유리를 다시 치십시오. 어떤 소리도 거의 들리지 않을 것이며 그 소리는 약하고 매우 짧은 것으로 판명될 것입니다. 그것은 무엇을 말하는가?

첫 번째 경우, 충격 후 유리가 자유롭게 진동하고 진동이 공기를 통해 전달되어 귀에 도달했습니다. 두 번째 경우는 대부분의 진동이 우리 손으로 흡수되었고, 신체의 진동이 감소함에 따라 소리가 훨씬 짧아졌습니다. 세 번째 경우는 신체의 거의 모든 진동이 모든 참가자의 손에 의해 즉시 흡수되었고 신체가 거의 진동하지 않아 결과적으로 거의 소리가 나지 않았습니다.

생각하고 실행할 수 있는 다른 모든 실험도 마찬가지입니다. 공기 분자로 전달되는 신체의 진동은 귀로 감지되고 뇌에서 해석됩니다.

다양한 주파수의 소리 진동

따라서 소리는 진동입니다. 음원은 공기를 통해 소리 진동을 우리에게 전달합니다. 그렇다면 왜 우리는 모든 물체의 모든 진동을 듣지 못합니까? 진동이 다른 주파수로 발생하기 때문입니다.

인간의 귀가 인지하는 소리는 약 16Hz~20kHz의 주파수를 갖는 소리의 진동입니다. 아이들은 어른들보다 더 높은 주파수의 소리를 듣게 되며, 다양한 생명체에 대한 지각의 범위는 일반적으로 매우 다릅니다.

세상은 다양한 소리로 가득 차 있습니다. 시계 똑딱 소리와 모터 소리, 나뭇잎이 바스락거리는 소리와 바람의 울부짖는 소리, 새들의 지저귐과 사람들의 목소리. 소리가 어떻게 태어나고 무엇을 나타내는지에 대해 사람들은 아주 오래 전에 추측하기 시작했습니다. 더 고대 그리스 철학자그리고 백과사전 과학자인 아리스토텔레스는 관찰을 바탕으로 소리의 본질을 정확하게 설명했으며 소리를 내는 물체는 공기의 압축과 희박을 번갈아 가며 만든다고 믿었습니다. 작가는 작년에 소리의 본성에 대한 문제를 연구하고 완성한 연구 작업: "소리의 세계에서", 음계의 소리 주파수가 물 한 잔을 사용하여 계산되었습니다.

소리는 주파수, 파장 및 속도와 같은 양으로 특징 지어집니다. 또한 진폭과 음량이 특징입니다. 따라서 우리는 다양한 소리와 다양한 음영의 세계에 살고 있습니다.

이전 연구의 끝에서 나는 근본적인 질문을했습니다. 집에서 음속을 결정하는 방법이 있습니까? 따라서 우리는 문제를 공식화할 수 있습니다. 즉, 음속을 결정하는 방법이나 방법을 찾아야 합니다.

소리 교리의 이론적 토대

소리의 세계

Do-re-mi-fa-sol-la-si

소리의 감마. 그들은 귀와 독립적으로 존재합니까? 이것들은 주관적인 감각 일뿐이며 세계 자체는 침묵합니까, 아니면 우리 마음에 현실의 반영입니까? 후자라면, 우리가 없어도 세상은 교향곡으로 울릴 것입니다.

피타고라스(기원전 582-500년)조차도 서로 다른 음악적 소리에 해당하는 수치적 관계를 발견한 것으로 알려져 있습니다. 몇몇 노동자들이 철을 단조하고 있는 제련소를 지나다가 피타고라스는 소리가 5분의 1, 4분의 1, 옥타브와 관련되어 있음을 알아차렸습니다. 대장간에 들어서면서 그는 가장 무거운 망치에 비해 옥타브를 주는 망치의 무게가 후자의 1/2, 5분의 1을 주는 망치의 무게가 2/3, 쿼트 - 무거운 망치의 3/4. 집으로 돌아온 피타고라스는 끝에 1/2:2/3:3/4에 비례하는 무게의 현을 매달았고, 현을 치면 동일한 음정이 나온다는 것을 발견했다고 합니다. 물리적으로 전설은 비판을 견디지 못하며, 모루는 여러 망치로 두들겨 그 자체로 같은 소리를 내며, 현 진동의 법칙은 전설을 확인하지 못한다. 그러나 어쨌든 전설은 조화 교리의 고대에 대해 말합니다. 음악 분야에서 피타고라스 학파의 장점은 의심의 여지가 없습니다. 그들은 길이를 측정하여 울리는 현의 음색을 측정하는 유익한 아이디어를 소유하고 있습니다. 그들은 "모노코드(monochord)"라는 장치를 알고 있었습니다. 즉, 뚜껑에 끈이 하나 늘어져 있는 삼나무 판자 상자였습니다. 현을 치면 하나의 특정 음이 납니다. 현을 두 부분으로 나누고 가운데 삼각형 못으로 현을 받치면 더 높은 소리가 납니다. 메인 톤과 너무 흡사해서 동시에 울릴 때 거의 하나의 톤으로 합쳐집니다. 음악에서 두 음색의 비율은 간격입니다. 문자열 길이의 비율이 1/2:1일 때 간격을 옥타브라고 합니다. 피타고라스에게 알려진 다섯 번째 음정과 네 번째 음정은 모노코드 말뚝이 각각 2/3 또는 3/4 현을 분리하도록 이동하면 얻어집니다.

숫자 7은 반종교적이고 반신비적인 성격의 사람들에 대한 더 고대의 신비한 표현과 관련이 있습니다. 그러나 이것은 천문학적 분열 때문일 가능성이 가장 큽니다. 태음월 4주 동안 7일 동안. 이 숫자는 다양한 전설에서 수천 년 동안 나타납니다. 예, 우리는 그것을 찾습니다 고대 파피루스, 기원전 2000년 이집트의 아메스가 저술했습니다. 이 흥미로운 문서의 제목은 "모든 비밀에 대한 지식 습득을 위한 지침"입니다. 무엇보다도 "계단"이라는 신비한 작업이 있습니다. 7, 49, 343, 2401, 16 807이라는 숫자 7의 거듭제곱을 나타내는 숫자 사다리에 대해 이야기합니다. 각 숫자 아래에는 상형 문자 그림이 있습니다: 고양이, 쥐, 보리, 측정. 파피루스는 이 문제에 대한 단서를 제공하지 않습니다. 아메스 파피루스의 현대 해석가들은 문제의 상태를 다음과 같이 해독합니다. 7명의 사람은 7마리의 고양이를 키울 수 있고, 각 고양이는 7마리의 쥐를 먹고, 각 쥐는 7개의 보리 이삭을 먹을 수 있고, 각 귀는 7알의 곡식을 자랄 수 있습니다. 고양이는 얼마나 많은 곡물을 저장할 수 있습니까? 4000년 전에 제안된 산업적 콘텐츠에 대한 작업이 아닌 이유는 무엇입니까?

현대 유럽의 음계에는 7개의 음계가 있지만 항상 그런 것은 아니며 모든 사람들이 7개의 음계를 가진 것은 아닙니다. 예를 들어, 고대 중국 5음계를 사용했다. 조율의 통일성을 위해 이 컨트롤 톤의 피치는 국제 협약에 의해 엄격하게 선언되어야 합니다. 1938년 이래로 주파수 440Hz(초당 440회 진동)에 해당하는 음색이 이러한 기본음으로 채택되었습니다. 동시에 울리는 여러 음색이 음악적 화음을 형성합니다. 이른바 절대음이 있는 사람은 화음의 개별 톤을 들을 수 있습니다.

물론 당신은 기본적으로 인간의 귀 구조를 알고 있습니다. 간단히 기억해 봅시다. 귀는 세 부분으로 구성됩니다. 1) 고막에서 끝나는 외이; 2) 중이: 망치, 모루 및 등자라는 세 개의 청각 소골의 도움으로 고막의 진동을 내이에 공급합니다. 3) 내이 또는 미로는 반고리관과 달팽이관으로 구성됩니다. 달팽이관은 소리를 수신하는 장치입니다. 내이는 액체(림프)로 채워져 있습니다. 진동 운동막에 등자를 불어 미로의 뼈 상자에 타원형 창을 조입니다. 달팽이관을 두 부분으로 나누는 중격에서 전체 길이를 따라 점차적으로 증가하는 길이의 가장 얇은 신경 섬유가 가로 줄에 위치합니다.

소리의 세계는 현실입니다! 그러나 물론 이 세상이 모든 사람에게 똑같은 감각을 불러일으킨다고 생각해서는 안 됩니다. 다른 사람들이 소리를 당신과 똑같은 방식으로 인식하는지 묻는 것은 비과학적인 질문입니다.

1. 2. 음원. 소리 진동

우리 주변의 소리의 세계는 사람과 음악의 목소리, 새의 지저귐과 벌의 지저귐, 천둥 번개가 칠 때의 천둥과 바람에 흔들리는 숲의 소음, 지나가는 자동차, 비행기 소리 등 다양합니다.

모든 소리의 공통점은 소리를 생성하는 신체, 즉 소리의 근원이 진동한다는 것입니다.

바이스에 고정된 탄성 금속 통치자는 길이가 특정 방식으로 선택된 자유 부분이 진동 운동을 하게 되면 소리를 낼 것입니다. 이 경우 음원의 진동이 분명합니다.

그러나 모든 진동체가 소리의 근원이 되는 것은 아닙니다. 예를 들어, 실이나 스프링에 매달린 진동 추는 소리를 내지 않습니다. 금속 눈금자는 바이스에서 위로 이동하여 진동 주파수가 20Hz 미만이 되도록 자유 끝을 늘이면 소리가 중지됩니다.

연구에 따르면 인간의 귀는 20Hz에서 20,000Hz의 주파수에서 발생하는 신체의 기계적 진동을 소리로 인식할 수 있습니다. 따라서 주파수가 이 범위에 있는 진동을 소리라고 합니다.

주파수가 20,000Hz를 초과하는 기계적 진동을 초음파라고 하고 20Hz 미만의 진동을 초저주파라고 합니다.

음역의 표시된 경계는 사람의 나이와 개인의 특성그들의 보청기. 일반적으로 나이가 들어감에 따라 인지되는 소리의 주파수 상한이 크게 감소합니다. 일부 노인은 6000Hz를 초과하지 않는 주파수의 소리를 들을 수 있습니다. 반대로 어린이는 주파수가 20,000Hz를 약간 넘는 소리를 인지할 수 있습니다.

일부 동물은 주파수가 20,000Hz보다 크거나 20Hz 미만인 진동을 듣습니다.

세상은 다양한 소리로 가득 차 있습니다. 시계 똑딱 소리와 모터 소리, 나뭇잎이 바스락거리는 소리와 바람의 울부짖는 소리, 새들의 지저귐과 사람들의 목소리. 소리가 어떻게 태어나고 무엇을 나타내는지에 대해 사람들은 아주 오래 전에 추측하기 시작했습니다. 예를 들어, 그들은 소리가 공기 중에서 진동하는 물체에 의해 생성된다는 사실을 알아차렸습니다. 고대 그리스 철학자이자 과학자이자 백과사전인 아리스토텔레스도 관찰을 바탕으로 소리의 본질을 정확하게 설명했는데 소리가 나는 물체가 공기를 압축하고 희박하게 만든다고 믿었습니다. 따라서 진동하는 끈은 공기를 압축하거나 희박하게 하고, 공기의 탄성으로 인해 이러한 교대 효과는 공간으로 더 멀리 전달됩니다. 층에서 층으로 탄성파가 발생합니다. 우리 귀에 도달하면 고막에 작용하여 소리의 감각을 유발합니다.

사람은 귀로 약 16Hz에서 20kHz(1Hz - 1초당 진동) 범위의 주파수를 갖는 탄성파를 인지합니다. 이에 따라 주파수가 표시된 한계 내에있는 모든 매체의 탄성파를 음파 또는 단순히 소리라고합니다. 온도가 0°C이고 상압인 공기에서 소리는 330m/s의 속도로 이동합니다.

기체와 액체의 소리의 근원은 진동하는 물체일 뿐만 아닙니다. 예를 들어, 총알과 화살이 날아가고 바람이 울부짖습니다. 그리고 터보제트 항공기의 포효는 팬, 압축기, 터빈, 연소실 등의 작동 장치의 소음뿐만 아니라 항공기가 작동할 때 발생하는 제트 기류, 와류, 난기류의 소음으로 구성됩니다. 고속으로 흐릅니다. 공기 또는 물 속에서 빠르게 돌진하는 몸체는 주변의 흐름을 끊고 주기적으로 매체에서 희박 및 압축 영역을 생성합니다. 결과는 음파입니다.

소리의 음색과 음색의 개념은 소리 연구에서도 중요합니다. 사람의 목소리든 악기 연주든 모든 실제 소리는 단순한 화음 진동이 아니라 여러 소리가 혼합된 일종의 혼합입니다. 고조파 진동특정 주파수 세트로 주파수가 가장 낮은 것을 기본음이라고 하고 나머지를 배음이라고 합니다. 특정 사운드에 고유한 배음 수가 다르기 때문에 특별한 색상인 음색이 나타납니다. 한 음색과 다른 음색의 차이는 숫자뿐 아니라 기본음의 소리에 수반되는 배음의 강도 때문입니다. 음색으로 바이올린과 피아노, 기타와 플루트의 소리를 쉽게 구별하고 친숙한 사람들의 목소리를 인식합니다.

1. 4. 소리의 높낮이와 음색

기타나 발랄라이카에서 두 개의 다른 현 소리를 만들어 봅시다. 우리는 들을 것이다 다른 소리: 하나는 더 낮고 다른 하나는 더 높습니다. 남자 목소리의 소리는 여자 목소리의 소리보다 낮고 베이스 소리는 테너 소리보다 낮고 소프라노 소리는 알토 소리보다 높습니다.

소리의 높낮이를 결정하는 것은 무엇입니까?

소리의 피치는 진동의 주파수에 의존한다고 결론지을 수 있습니다. 음원의 진동 주파수가 높을수록 방출하는 소리가 높아집니다.

순수한 톤은 한 주파수에서 진동하는 소스의 사운드입니다.

다른 소스의 사운드(예: 다양한 소스의 사운드 악기, 사람의 목소리, 사이렌 소리 등)은 서로 다른 주파수의 진동, 즉 순수한 음의 모음입니다.

이와 같이 복잡한 소리의 가장 낮은(즉, 가장 작은) 주파수를 기본주파수라고 하고, 이에 상응하는 일정 높이의 소리를 기본음(간단히 톤이라고도 함)이라고 합니다. 복잡한 소리의 피치는 기본 톤의 피치에 의해 정확하게 결정됩니다.

복잡한 소리의 다른 모든 음색을 배음이라고 합니다. 배음은 소리의 음색, 즉 품질을 결정하므로 일부 소스의 소리를 다른 소스의 소리와 구별할 수 있습니다. 예를 들어 피아노의 소리와 바이올린의 소리는 같은 음높이, 즉 같은 기본 주파수를 가지고 있어도 쉽게 구별할 수 있습니다. 이 소리의 차이는 다른 배음 세트 때문입니다.

따라서 소리의 피치는 기본음의 주파수에 의해 결정됩니다. 기본음의 주파수가 클수록 소리가 높아집니다.

소리의 음색은 배음의 전체성에 의해 결정됩니다.

1. 5. 다른 소리가 나는 이유는 무엇입니까?

소리는 볼륨, 피치 및 음색이 서로 다릅니다. 소리의 크기는 부분적으로는 소리를 내는 물체로부터 청취자의 귀까지의 거리에 따라 달라지고 부분적으로는 소리를 내는 물체의 진동 진폭에 따라 달라집니다. 진폭이라는 단어는 물체가 하나에서 이동하는 거리를 의미합니다. 극점망설이는 동안 상대방에게. 이 거리가 클수록 소리가 커집니다.

소리의 높낮이는 신체의 진동 속도나 주파수에 따라 달라집니다. 물체가 1초 동안 더 많이 진동할수록 더 높은 소리가 생성됩니다.

그러나 볼륨과 피치가 절대적으로 동일한 두 소리는 서로 다를 수 있습니다. 소리의 음악성은 소리에 존재하는 배음의 수와 강도에 따라 달라집니다. 추가 진동이 발생하지 않도록 바이올린의 현이 전체 길이를 따라 진동하도록 하면 오직 생성할 수 있는 가장 낮은 톤이 들립니다. 이 음색을 주음이라고 합니다. 그러나 개별 부품의 추가 진동이 발생하면 더 높은 음이 추가로 나타납니다. 메인 톤과 조화를 이루어 특별한 바이올린 사운드를 만들어 냅니다. 근음보다 높은 이 음표를 배음이라고 합니다. 그들은 특정 소리의 음색을 결정합니다.

1.6 섭동의 반사와 전파

늘어난 고무 튜브 또는 스프링의 일부가 섭동하면 길이를 따라 이동합니다. 섭동이 튜브 끝에 도달하면 튜브 끝이 고정이든 자유이든 상관없이 반사됩니다. 잡고 있던 끝을 날카롭게 잡아당긴 다음 원래 위치로 가져옵니다. 튜브에 형성된 융기는 튜브를 따라 벽으로 이동하여 반사됩니다. 이 경우 반사파는 오목한 모양을 가집니다. 즉, 초기 안티노드가 위에 있는 동안 튜브의 평균 위치 아래에 있습니다. 이 차이의 이유는 무엇입니까? 벽에 고정된 고무 튜브의 끝을 상상해 보십시오. 고정되어 있기 때문에 움직일 수 없습니다. 들어오는 충동의 위쪽으로 향하는 힘은 위쪽으로 움직이도록 합니다. 그러나 움직일 수 없기 때문에 지지대에서 발산되어 고무 튜브의 끝 부분에 가해지는 동일하고 반대되는 하향력이 있어야하므로 반사 된 펄스는 반대 방향입니다. 반사 펄스와 원래 펄스의 위상차는 180°입니다.

1. 7. 정상파

고무관을 잡고 있는 손을 위아래로 움직이면서 그 움직임의 빈도를 점차 증가시키면 하나의 역극이 얻어지는 지점에 도달한다. 손의 진동 빈도가 더 증가하면 이중 양극이 형성됩니다. 손 움직임의 빈도를 측정하면 빈도가 두 배로 증가한 것을 알 수 있습니다. 손을 더 빨리 움직이기 어렵기 때문에 기계식 바이브레이터를 사용하는 것이 좋다.

생성된 파동을 정상파 또는 정상파라고 합니다. 반사파가 입사파에 중첩되기 때문에 형성됩니다.

이 연구에는 입사파와 반사파의 두 가지가 있습니다. 그들은 동일한 주파수, 진폭 및 파장을 갖지만 반대 방향으로 전파됩니다. 이들은 진행파이지만 서로 간섭하여 정상파를 생성합니다. 이것은 다음과 같은 결과를 낳습니다. a) 파장의 각 절반에 있는 모든 입자는 위상이 진동합니다. 즉, 모두 동시에 같은 방향으로 움직입니다. b) 각 입자는 다음 입자의 진폭과 다른 진폭을 갖는다. c) 한 반파 입자의 진동과 다음 반파 입자의 진동 사이의 위상차는 180°입니다. 이것은 단순히 동시에 반대 방향으로 최대한 편향되거나 중간 위치에 있으면 반대 방향으로 움직이기 시작한다는 것을 의미합니다.

일부 입자는 이동하지 않습니다(진폭이 0임). 이는 입자에 작용하는 힘이 항상 동일하고 반대이기 때문입니다. 이러한 점을 절점 또는 절점이라고 하며 두 개의 후속 절점 사이의 거리는 파장의 절반, 즉 1 \ 2 λ입니다.

최대 움직임은 지점에서 발생하며 이러한 지점의 진폭은 입사파 진폭의 2배입니다. 이러한 점을 안티노드라고 하며 두 개의 후속 안티노드 사이의 거리는 파장의 절반입니다. 노드와 다음 안티노드 사이의 거리는 파장의 1/4, 즉 1\4λ입니다.

정상파는 진행파와 다릅니다. 진행파에서: a) 모든 입자는 동일한 진동 진폭을 갖습니다. b) 각 입자는 다음 입자와 위상이 같지 않습니다.

1. 8. 공명관.

공명관은 공기 기둥이 진동하는 좁은 관입니다. 공기 기둥의 길이를 변경하려면 다음을 적용하십시오. 다른 방법들, 파이프의 수위 변화와 같은. 파이프와 접촉하는 공기가 고정되어 있기 때문에 파이프의 닫힌 끝은 매듭입니다. 진동 진폭이 여기에서 최대이기 때문에 파이프의 열린 끝은 항상 안티노드입니다. 하나의 노드와 하나의 안티노드가 있습니다. 관의 길이는 정재파 길이의 약 1/4입니다.

공기 기둥의 길이가 파동의 주파수에 반비례한다는 것을 보여주기 위해서는 일련의 소리굽쇠를 사용해야 합니다. 보정된 발전기에 연결된 소형 확성기를 사용하는 것이 좋습니다. 오디오 주파수, 고정 주파수 튜닝 포크 대신. 물이있는 파이프 대신 피스톤이있는 긴 파이프가 사용됩니다. 이렇게하면 공기 기둥의 길이를 더 쉽게 선택할 수 있습니다. 파이프 끝단 부근에 일정한 음원을 배치하고 300Hz, 350Hz, 400Hz, 450Hz, 500Hz, 550Hz, 600Hz의 주파수에 대해 공기 기둥의 공진 길이를 구합니다.

병에 물을 부으면 병 안의 공기가 진동하기 시작하면서 일정한 소리가 납니다. 이 음의 높낮이는 병 안의 공기량이 감소함에 따라 높아집니다. 각 병에는 고유한 주파수가 있으며 병의 열린 목을 불면 소리도 낼 수 있습니다.

전쟁이 시작될 때 1939-1945. 탐조등은 오디오 범위에서 작동하는 장비를 사용하는 항공기에 집중되었습니다. 그들이 초점을 맞추는 것을 방지하기 위해 일부 승무원은 비행기에서 쫓겨났습니다. 빈 병스포트라이트를 받았을 때. 병이 떨어지는 큰 소리가 수신기에 감지되고 스포트라이트가 초점을 잃었습니다.

1. 9. 관악기.

관악기에 의해 생성되는 소리는 파이프에서 발생하는 정상파에 따라 다릅니다. 톤은 파이프의 길이와 파이프의 공기 진동 유형에 따라 다릅니다.

예를 들어, 열린 오르간 파이프. 공기가 구멍을 통해 파이프로 불어 넣어 날카로운 선반에 부딪힙니다. 이로 인해 파이프의 공기가 진동합니다. 파이프의 양쪽 끝이 열려 있기 때문에 항상 양쪽 끝에 안티노드가 있습니다. 가장 단순한 형태의 진동은 양쪽 끝에 안티노드가 있고 중간에 하나의 노드가 있는 경우입니다. 이것은 기본적인 진동이며 튜브의 길이는 파장의 절반과 거의 같습니다. 피치 주파수 = c/2l, 여기서 c는 음속이고 l은 파이프 길이입니다.

닫은 오르간 파이프끝에 플러그가 있습니다. 즉, 파이프의 끝이 닫힙니다. 이것은 이 끝에 항상 노드가 있음을 의미합니다. 다음과 같은 사실은 매우 분명합니다. 닫힌 파이프기본 주파수의 절반입니다. 열린 파이프같은 길이; b) 닫힌 파이프에서는 이상한 배음만 형성될 수 있습니다. 따라서 열린 파이프의 음색 범위는 닫힌 파이프의 음색 범위보다 큽니다.

물리적 조건은 악기의 소리를 변화시킵니다. 온도가 증가하면 공기 중에서 음속이 증가하고 기본 주파수가 증가합니다. 파이프의 길이도 약간 증가하여 주파수가 감소합니다. 예를 들어 교회에서 오르간을 연주할 때 연주자들은 오르간이 정상 온도에서 들리도록 난방을 켜달라고 요청합니다. 현악기에는 현 장력 조절 장치가 있습니다. 온도가 상승하면 현이 약간 팽창하고 장력이 감소합니다.

2장. 실용적인 부분

2. 1. 공명관을 이용하여 음속을 구하는 방법.

장치가 그림에 나와 있습니다. 공진 튜브는 고무 튜브를 통해 저장소 B에 연결된 길고 좁은 튜브 A입니다. 두 파이프 모두 물이 들어 있습니다. B를 올리면 A의 기주 길이가 줄어들고 B를 내리면 A의 기주 길이가 늘어납니다. A의 공기 기둥 길이가 거의 0일 때 A 위에 진동하는 소리굽쇠를 놓습니다. 아무 소리도 들리지 않습니다. A에 있는 공기 기둥의 길이가 증가함에 따라 소리의 강도가 증가하는 소리가 들리고 최대값에 도달한 다음 희미해지기 시작합니다. 이 절차를 반복하면서 A의 공기 기둥 길이가 최대 사운드를 생성하도록 B를 조정합니다. 그런 다음 공기 기둥의 길이 l1을 측정합니다.

길이가 l1인 기주의 고유진동수가 소리굽쇠의 고유진동수와 같기 때문에 큰 소리가 들립니다. 첫 번째 공명 위치를 찾았습니다. 사실, 진동하는 공기의 길이는 A의 공기 기둥보다 약간 더 깁니다.

떨어뜨리면. 공기 기둥의 길이가 길어질수록 더 낮아질수록 소리가 도달하는 다른 위치를 찾을 수 있습니다. 최대 강도. 이 위치를 정확히 결정하고 공기 기둥의 길이 l2를 측정하십시오. 이것은 두 번째 공명 위치입니다. 이전과 마찬가지로 정점은 파이프의 열린 끝에 있고 노드는 수면에 있습니다. 이것은 파이프의 공기 기둥 길이가 약 3/4 파장(3/4 λ)인 그림에 표시된 경우에만 달성할 수 있습니다.

두 측정값을 빼면 다음이 제공됩니다.

3\4 λ - 1\4 λ = l2 - l1 이므로 1\2 λ = l2 - l1입니다.

따라서 c = ν λ = ν 2 (l2 - l1), 여기서 ν는 음차 주파수입니다. 이것은 공기 중에서 음속을 결정하는 빠르고 정확한 방법입니다.

2. 2. 실험 및 계산.

음파의 속도를 결정하기 위해 다음 도구와 장비가 사용되었습니다.

삼각대 범용;

한쪽 끝이 밀봉된 두꺼운 벽의 유리관, 길이 1.2m;

주파수가 440Hz인 소리굽쇠, 음표 "la";

망치;

물 병;

판단 척도.

연구 진행 상황:

1. 삼각대를 조립하여 슬리브에 고리를 고정했습니다.

2. 유리관을 삼각대에 놓습니다.

3. 그는 관에 물을 붓고 소리굽쇠에 음파를 자극함으로써 관에 정상파를 생성했습니다.

4. 유리관에서 음파가 증폭되어 관내에서 공명이 관찰되는 수주의 높이를 경험적으로 달성하였다.

5. 물이 없는 튜브 끝의 첫 번째 길이 측정 - l2 \u003d 58 cm \u003d 0.58 m

6. 파이프에 물을 더 추가했습니다. (3, 4, 5단계 반복) - l1 = 19cm = 0.19m

7. 공식에 따라 계산 수행: c \u003d ν λ \u003d ν 2 (l2 - l1),

8. s \u003d 440Hz * 2 (0.58m - 0.19m) \u003d 880 * 0.39 \u003d 343.2m / s

연구 결과는 음속 = 343.2m/s입니다.

2. 3. 실습 부분의 결론

선택한 장비를 사용하여 공기 중 음속을 결정하십시오. 결과를 표 값 - 330m / s와 비교했습니다. 결과 값은 테이블과 거의 같습니다. 불일치는 측정 오류로 인한 것입니다. 두 번째 이유는 표 값이 00C의 온도에서 제공되고 아파트의 공기 온도 = 240C입니다.

따라서 제안된 공진관을 이용한 음속 결정 방법을 적용할 수 있다.

결론.

소리의 특성을 계산하고 결정하는 능력은 매우 유용합니다. 연구에서 다음과 같이 소리의 특성: 크기, 진폭, 주파수, 파장 - 이 값은 특정 소리에 내재되어 있으며 우리가 듣는 소리의 종류를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 순간. 우리는 다시 소리의 수학적 규칙성에 직면합니다. 그러나 소리의 속도는 계산은 가능하지만 소리가 나는 공간과 방의 온도에 따라 다릅니다.

이로써 연구의 목적은 달성되었다.

연구의 가설은 확인되었지만 앞으로는 측정 오류를 고려할 필요가 있습니다.

이를 바탕으로 연구의 목적은 다음과 같이 달성되었다.

공부했다 이론적 근거이 문제;

규칙성이 발견되었습니다.

필요한 측정이 수행되었습니다.

음속 계산이 이루어집니다.

계산 결과는 이미 사용 가능한 표 형식의 데이터와 비교되었습니다.

얻은 결과에 대한 평가가 제공됩니다.

작업의 결과: o 공명관을 사용하여 음속을 결정하는 방법을 배웠습니다. o 문제가 발생했습니다 다른 속도에 소리 다른 온도, 그래서 나는 가까운 장래에 이 문제를 조사하려고 노력할 것입니다.