Skaņas vibrācijas un viļņi. Skaņas avoti

Skaņas avoti.

Skaņas vibrācijas

Nodarbības izklāsts.

1. Organizatoriskais moments

Sveiki puiši! Mūsu nodarbībai ir plašs praktisks pielietojums ikdienas praksē. Tāpēc jūsu atbildes būs atkarīgas no novērojumiem dzīvē un no spējas analizēt savus novērojumus.

2. Pamatzināšanu atkārtošana.

1., 2., 3., 4., 5. slaidi tiek parādīti projektora ekrānā (1. pielikums).

Puiši, jūsu priekšā ir krustvārdu mīkla, kuru risinot jūs uzzināsiet nodarbības atslēgas vārdu.

1. fragments: nosauc fizisku parādību

2. fragments: nosauciet fizisko procesu

Trešais fragments: nosauciet fizisko daudzumu

4. fragments: nosauciet fizisko ierīci

R

W

H

IN

Plkst

UZ

Pievērsiet uzmanību izceltajam vārdam. Šis vārds ir "SKAŅA", tas ir nodarbības atslēgas vārds. Mūsu nodarbība ir veltīta skaņai un skaņas vibrācijām. Tātad, nodarbības tēma ir “Skaņas avoti. Skaņas vibrācijas". Nodarbībā uzzināsiet, kas ir skaņas avots, kas ir skaņas vibrācijas, to rašanās un daži praktiski pielietojumi Tavā dzīvē.

3. Jaunā materiāla skaidrojums.

Veiksim eksperimentu. Eksperimenta mērķis: noskaidrot skaņas cēloņus.

Pieredze ar metāla lineālu(2. pielikums).

Ko jūs novērojāt? Kāds var būt secinājums?

Izvade: vibrējošs ķermenis rada skaņu.

Veiksim šādu eksperimentu. Eksperimenta mērķis: noskaidrot, vai skaņu vienmēr rada vibrējošs ķermenis.

Ierīci, kuru redzat sev priekšā, sauc dakša.

Pieredze ar kamertonu un tenisa bumbiņa karājās uz diega(3. pielikums) .

Jūs dzirdat skaņu, ko izdod kamertonis, bet toņdakšas vibrācijas nav manāmas. Lai pārliecinātos, ka kamertonis svārstās, uzmanīgi pārvietojam to uz ēnainu bumbiņu, kas piekārta uz vītnes, un redzēsim, ka kamertonis vibrācijas tiek pārnestas uz periodiskā kustībā nonākušo lodi.

Izvade: skaņu rada jebkurš vibrējošs ķermenis.

Mēs dzīvojam skaņu okeānā. Skaņu rada skaņas avoti. Ir gan mākslīgie, gan dabiskie skaņas avoti. Dabiskie skaņas avoti ietver balss saites (1. pielikums - slaids Nr. 6) Gaiss, ko mēs elpojam, iziet no plaušām caur elpceļiem balsenē. Balsene satur balss saites. Zem izelpotā gaisa spiediena tie sāk svārstīties. Rezonatora lomu spēlē mute un deguns, kā arī krūtis. Artikulētai runai papildus balss saitēm ir nepieciešama arī mēle, lūpas, vaigi, mīkstās aukslējas un epiglottis.

Pie dabiskajiem skaņas avotiem pieder arī odu, mušu, bites dūkoņa ( plīvojošie spārni).

jautājums:kas rada skaņu.

(Saspiests gaisa balonā ir zem spiediena. Pēc tam tas dramatiski izplešas un rada skaņas vilni.)

Tātad, skaņa rada ne tikai svārstīgu, bet arī strauji izplešanās ķermeni. Acīmredzot visos skaņas parādīšanās gadījumos gaisa slāņi pārvietojas, t.i., rodas skaņas vilnis.

Skaņas vilnis ir neredzams, to var tikai dzirdēt, kā arī reģistrēt ar fiziskām ierīcēm. Skaņas viļņa īpašību reģistrēšanai un pētīšanai izmantojam datoru, ko šobrīd plaši izmanto fiziķi pētījumiem. Datorā ir instalēta speciāla izpētes programma, pievienots mikrofons, kas uztver skaņas vibrācijas (4.pielikums). Paskaties uz ekrānu. Ekrānā ir redzams skaņas viļņa grafisks attēlojums. Kas ir šis grafiks? ( sinusoids)

Eksperimentēsim ar kamertoni ar spalvu. Sitiet kamertonu ar gumijas āmuru. Skolēni redz kamertonis vibrācijas, bet nedzird skaņu.

jautājums:Kāpēc ir vibrācijas, bet jūs nedzirdat skaņu?

Izrādās, puiši, cilvēka auss uztver skaņas diapazonus no 16 Hz līdz Hz, tā ir dzirdama skaņa.

Klausieties tos caur datoru un tveriet diapazona frekvenču izmaiņas (5. pielikums). Pievērsiet uzmanību tam, kā mainās sinusoīda forma, mainoties skaņas vibrāciju frekvencei (svārstību periods samazinās, līdz ar to arī frekvence palielinās).

Ir skaņas, kas cilvēka ausij nav dzirdamas. Tie ir infraskaņa (svārstību diapazons mazāks par 16 Hz) un ultraskaņa (diapazons, kas lielāks par Hz). Uz tāfeles redzat frekvenču diapazonu shēmu, uzzīmējiet to piezīmju grāmatiņā (5.pielikums). Pētot infra un ultraskaņu, zinātnieki ir atklājuši daudz interesantas funkcijasšie skaņas viļņi. Par šiem interesanti fakti pateiks tavi klasesbiedri (6.pielikums).

4. Apgūstamā materiāla konsolidācija.

Lai nodarbībā nostiprinātu apgūto materiālu, iesaku spēlēt spēli TRUE-FALSE. Es izlasīju situāciju, un jūs paceļat zīmi PATIESI vai NEPAREIZI un paskaidrojat savu atbildi.

Jautājumi. 1. Vai tā ir taisnība, ka jebkurš vibrējošs ķermenis ir skaņas avots? (taisnība).

2. Vai tā ir taisnība, ka ļaužu pilnā zālē mūzika skan skaļāk nekā tukšā? (nepareizi, jo tukšā zāle darbojas kā vibrāciju rezonators).

3. Vai tā ir taisnība, ka ods plivina spārnus ātrāk nekā kamene? (tiesa, jo odu radītā skaņa ir augstāka, līdz ar to arī spārnu svārstību frekvence ir augstāka).

4. Vai tā ir taisnība, ka skanošas kamertonis vibrācijas samazinās ātrāk, ja tās kāju novieto uz galda? (pareizi, jo kamertoņa vibrācijas tiek pārraidītas uz galdu).

5. Vai tā ir taisnība sikspārņi redzēt ar skaņu? (pareizi, jo sikspārņi izstaro ultraskaņu un pēc tam klausās atstaroto signālu).

6. Vai tā ir taisnība, ka daži dzīvnieki "paredz" zemestrīci, izmantojot infraskaņu? (Tieši tā, piemēram, ziloņi dažu stundu laikā sajūt zemestrīci un tajā pašā laikā ir ārkārtīgi satraukti).

7. Vai tā ir taisnība, ka infraskaņa izraisa psihiskus traucējumus cilvēkiem? (Tieši tā, Marseļā (Francija) blakus zinātniskajam centram tika uzcelta neliela rūpnīca. Neilgi pēc tās darbības uzsākšanas viena no zinātniskajām laboratorijām atklāja dīvainas parādības. Uzturoties savā istabā pāris stundas, pētniece kļuva galīgi stulba: viņš diez vai spēja atrisināt pat vienkāršu problēmu).

Un noslēgumā iesaku no izgrieztajiem burtiem, pārkārtojot, iegūt atslēgvārdi nodarbība.

KVZU - SKAŅA

RAMTNOKE - kamertone

TRAKZUVLU - ULTRASKAŅA

FRAKVZUNI - INFRAZOUNS

OKLABEINJA - ANSULĀCIJAS

5. Nodarbības un mājas darbu apkopošana.

Nodarbību rezultāti. Nodarbībā mēs uzzinājām, ka:

Ka jebkurš vibrējošs ķermenis rada skaņu;

Skaņa izplatās pa gaisu kā skaņas viļņi;

Skaņas ir dzirdamas un nedzirdamas;

Ultraskaņa ir nedzirdama skaņa, kuras svārstību frekvence ir lielāka par 20 kHz;

Infraskaņa ir nedzirdama skaņa, kuras svārstību frekvence ir zemāka par 16 Hz;

Ultraskaņu plaši izmanto zinātnē un tehnoloģijā.

Mājasdarbs:

1. §34, piem. 29 (Peryshkin 9 šūnas)

2. Turpiniet argumentāciju:

Dzirdu skaņu: a) lido; b) nomests priekšmets; c) pērkona negaiss, jo ....

Es nedzirdu skaņu: a) no kāpjoša baloža; b) no ērgļa, kas planē debesīs, jo ...

Pirms saprotat, kas ir skaņas avoti, padomājiet, kas ir skaņa? Mēs zinām, ka gaisma ir starojums. Atspoguļojot no objektiem, šis starojums iekļūst mūsu acīs, un mēs to varam redzēt. Garša un smarža ir nelielas ķermeņa daļiņas, kuras uztver mūsu attiecīgie receptori. Kāda veida skaņa ir šis dzīvnieks?

Skaņas tiek pārraidītas pa gaisu

Jūs noteikti esat redzējuši, kā tiek spēlēta ģitāra. Varbūt jūs pats zināt, kā to izdarīt. Ir svarīgi, lai stīgas ģitārā radītu citu skaņu, kad tās tiek vilktas. Viss kārtībā. Bet, ja jūs varētu ielikt ģitāru vakuumā un pavilkt stīgas, tad jūs būtu ļoti pārsteigts, ka ģitāra neizdvestu nekādu skaņu.

Šādi eksperimenti tika veikti ar visdažādākajiem ķermeņiem, un rezultāts vienmēr bija vienāds - bezgaisa telpā nebija dzirdama skaņa. No tā izriet loģisks secinājums, ka skaņa tiek pārraidīta pa gaisu. Tāpēc skaņa ir kaut kas tāds, kas notiek ar gaisa vielu daļiņām un skaņu radošiem ķermeņiem.

Skaņas avoti – vibrējoši ķermeņi

Tālāk. Daudzu un dažādu eksperimentu rezultātā bija iespējams konstatēt, ka skaņa rodas ķermeņu vibrācijas dēļ. Skaņas avoti ir ķermeņi, kas vibrē. Šīs vibrācijas pārraida gaisa molekulas un mūsu auss, uztverot šīs vibrācijas, interpretē tās mums saprotamās skaņas sajūtās.

To pārbaudīt nav grūti. Paņemiet glāzi vai kristāla kausu un nolieciet to uz galda. Viegli piesitiet tai ar metāla karoti. Jūs dzirdēsit garu, plānu skaņu. Tagad pieskarieties stiklam ar roku un pieskarieties vēlreiz. Skaņa mainīsies un kļūs daudz īsāka.

Un tagad ļaujiet vairākiem cilvēkiem aptīt rokas ap stiklu pēc iespējas pilnīgāk kopā ar kāju, cenšoties neatstāt nevienu brīvu vietu, izņemot pašu maza vieta sist ar karoti. Atkal sit pa stiklu. Jūs gandrīz nedzirdēsit skaņu, un tā, kas būs, izrādīsies vāja un ļoti īsa. Ko tas saka?

Pirmajā gadījumā pēc trieciena stikls brīvi svārstījās, tā vibrācijas tika pārraidītas pa gaisu un sasniedza mūsu ausis. Otrajā gadījumā lielāko daļu vibrāciju absorbēja mūsu roka, un skaņa kļuva daudz īsāka, jo ķermeņa vibrācijas samazinājās. Trešajā gadījumā gandrīz visas ķermeņa vibrācijas momentāni absorbēja visu dalībnieku rokas un ķermenis gandrīz nesvārstījās, līdz ar to skaņa gandrīz netika izlaista.

Tas pats attiecas uz visiem citiem eksperimentiem, kurus varat iedomāties un veikt. Ķermeņu vibrācijas, kas tiek pārnestas uz gaisa molekulām, uztvers mūsu ausis un interpretēs smadzenes.

Dažādu frekvenču skaņas vibrācijas

Tātad skaņa ir vibrācija. Skaņas avoti caur gaisu pārraida mums skaņas vibrācijas. Kāpēc tad mēs nedzirdam visas visu objektu vibrācijas? Jo vibrācijas nāk dažādās frekvencēs.

Skaņa, ko uztver cilvēka auss, ir skaņas vibrācijas ar frekvenci aptuveni no 16 Hz līdz 20 kHz. Bērni dzird augstākas frekvences skaņas nekā pieaugušie, un dažādu dzīvo būtņu uztveres diapazoni parasti ļoti atšķiras.

Pirms saprotat, kas ir skaņas avoti, padomājiet, kas ir skaņa? Mēs zinām, ka gaisma ir starojums. Atspoguļojot no objektiem, šis starojums iekļūst mūsu acīs, un mēs to varam redzēt. Garša un smarža ir nelielas ķermeņa daļiņas, kuras uztver mūsu attiecīgie receptori. Kāda veida skaņa ir šis dzīvnieks?

Skaņas tiek pārraidītas pa gaisu

Jūs noteikti esat redzējuši, kā tiek spēlēta ģitāra. Varbūt jūs pats zināt, kā to izdarīt. Ir svarīgi, lai stīgas ģitārā radītu citu skaņu, kad tās tiek vilktas. Viss kārtībā. Bet, ja jūs varētu ielikt ģitāru vakuumā un pavilkt stīgas, tad jūs būtu ļoti pārsteigts, ka ģitāra neizdvestu nekādu skaņu.

Šādi eksperimenti tika veikti ar dažādiem ķermeņiem, un rezultāts vienmēr bija vienāds - bezgaisa telpā nebija dzirdama skaņa. No tā izriet loģisks secinājums, ka skaņa tiek pārraidīta pa gaisu. Tāpēc skaņa ir kaut kas tāds, kas notiek ar gaisa vielu daļiņām un skaņu radošiem ķermeņiem.

Skaņas avoti – vibrējoši ķermeņi

Tālāk. Daudzu un dažādu eksperimentu rezultātā bija iespējams konstatēt, ka skaņa rodas ķermeņu vibrācijas dēļ. Skaņas avoti ir ķermeņi, kas vibrē. Šīs vibrācijas pārraida gaisa molekulas un mūsu auss, uztverot šīs vibrācijas, interpretē tās mums saprotamās skaņas sajūtās.

To pārbaudīt nav grūti. Paņemiet glāzi vai kristāla kausu un novietojiet to uz galda. Viegli piesitiet tai ar metāla karoti. Jūs dzirdēsit garu, plānu skaņu. Tagad pieskarieties stiklam ar roku un pieskarieties vēlreiz. Skaņa mainīsies un kļūs daudz īsāka.

Un tagad ļaujiet vairākiem cilvēkiem aptīt rokas ap stiklu pēc iespējas pilnīgāk, kopā ar kāju, cenšoties neatstāt nevienu brīvu vietu, izņemot ļoti mazu vietu sitienam ar karoti. Atkal sit pa stiklu. Jūs gandrīz nedzirdēsit skaņu, un tā, kas būs, izrādīsies vāja un ļoti īsa. Ko tas saka?

Pirmajā gadījumā pēc trieciena stikls brīvi svārstījās, tā vibrācijas tika pārraidītas pa gaisu un sasniedza mūsu ausis. Otrajā gadījumā lielāko daļu vibrāciju absorbēja mūsu roka, un skaņa kļuva daudz īsāka, jo ķermeņa vibrācijas samazinājās. Trešajā gadījumā gandrīz visas ķermeņa vibrācijas momentāni absorbēja visu dalībnieku rokas un ķermenis gandrīz nesvārstījās, līdz ar to skaņa gandrīz netika izlaista.

Tas pats attiecas uz visiem citiem eksperimentiem, kurus varat iedomāties un veikt. Ķermeņu vibrācijas, kas tiek pārnestas uz gaisa molekulām, uztvers mūsu ausis un interpretēs smadzenes.

Dažādu frekvenču skaņas vibrācijas

Tātad skaņa ir vibrācija. Skaņas avoti caur gaisu pārraida mums skaņas vibrācijas. Kāpēc tad mēs nedzirdam visas visu objektu vibrācijas? Jo vibrācijas nāk dažādās frekvencēs.

Skaņa, ko uztver cilvēka auss, ir skaņas vibrācijas ar frekvenci aptuveni no 16 Hz līdz 20 kHz. Bērni dzird augstākas frekvences skaņas nekā pieaugušie, un dažādu dzīvo būtņu uztveres diapazoni parasti ļoti atšķiras.

Ausis ir ļoti plāns un smalks instruments, ko mums dāvā daba, tāpēc jums par to ir jārūpējas kā aizstājēji un analogi cilvēka ķermenis neeksistē.

Tiek saukta fizikas nozare, kas nodarbojas ar skaņas vibrācijām akustika.

Cilvēka auss ir veidota tā, lai vibrācijas ar frekvenci no 20 Hz līdz 20 kHz uztvertu kā skaņu. Zemas frekvences (skaņa no bungas vai ērģeļu caurule) auss uztver kā basa notis. Moskītu svilpe vai čīkstēšana atbilst augstām frekvencēm. Tiek sauktas svārstības ar frekvenci zem 20 Hz infraskaņa un ar frekvenci virs 20 kHz - ultraskaņa. Cilvēks šādas vibrācijas nedzird, bet ir dzīvnieki, kas dzird infraskaņas, kas nāk no zemes garoza pirms zemestrīces. Tos dzirdot, dzīvnieki atstāj bīstamo zonu.

Mūzikā akustiskās frekvences atbilst bet tur. Galvenās oktāvas nots "la" (taustiņš C) atbilst 440 Hz frekvencei. Nākamās oktāvas nots "la" atbilst 880 Hz frekvencei. Un tā visas pārējās oktāvas pēc frekvences atšķiras tieši divas reizes. Katrā oktāvā izšķir 6 toņus vai 12 pustoņus. Katrs tonis ir biežums yf2~ 1,12 atšķiras no iepriekšējā signāla frekvences, katrs pustonis atšķiras no iepriekšējās par "$2 . Redzam, ka katra nākamā frekvence atšķiras no iepriekšējās nevis par dažiem Hz, bet par tas pats numurs vienreiz. Tādu mērogu sauc logaritmisks, jo vienāds attālums starp toņiem būs tieši logaritmiskajā skalā, kur tiek attēlota nevis pati vērtība, bet gan tās logaritms.

Ja skaņa atbilst vienai frekvencei v (vai ar = 2tcv), tad to sauc par harmonisku vai monohromatisku. Tīri harmoniskas skaņas ir reti sastopamas. Gandrīz vienmēr skaņa satur frekvenču kopu, t.i., tās spektrs (skat. šīs nodaļas 8. nodaļu) ir sarežģīts. Mūzikas vibrācijas vienmēr satur pamata toni cco \u003d 2n / T, kur T ir periods, un virstoņu kopu 2 ​​(Oo, Zco 0, 4coo utt. Virstonu kopu, kas norāda to intensitāti mūzikā, sauc par to. tembrs. Dažādiem mūzikas instrumentiem, dažādiem dziedātājiem, kas sit vienu un to pašu noti, ir dažādi tembri. Tas viņiem piešķir dažādas krāsas.

Ir iespējama arī ne vairāku frekvenču sajaukums. Eiropas klasiskajā mūzikā tas tiek uzskatīts par disonējošu. Tomēr tas tiek izmantots mūsdienu mūzikā. Tiek izmantota pat lēna jebkuru frekvenču kustība pieauguma vai samazināšanās virzienā (ukulele).

Nemūzikas skaņās iespējama jebkura frekvenču kombinācija spektrā un to maiņa laikā. Šādu skaņu spektrs var būt nepārtraukts (sk. 8. nodaļu). Ja visu frekvenču intensitāte ir aptuveni vienāda, tad šādu skaņu sauc par " baltā trokšņa» (termins ņemts no optikas, kur balta krāsa ir visu frekvenču kopums).

Cilvēka runas skaņas ir ļoti sarežģītas. Viņiem ir sarežģīts spektrs, kas laika gaitā strauji mainās, izrunājot vienu skaņu, vārdu un visu frāzi. Tas piešķir runas skaņām dažādas intonācijas un akcentus. Rezultātā pēc balss ir iespējams atšķirt vienu cilvēku no otra, pat ja viņi izrunā vienus un tos pašus vārdus.

Skaņas vilnis (skaņas vibrācijas) ir kosmosā pārraidītas vielas (piemēram, gaisa) molekulu mehāniska vibrācija.

Bet ne katrs svārstīgais ķermenis ir skaņas avots. Piemēram, uz vītnes vai atsperes piekārts svārstīgs svars nerada skaņu. Arī metāla lineāls pārtrauks skanēt, ja pabīdīsit to skrūvspīlēs uz augšu un tādējādi pagarināsiet brīvo galu tā, lai tā svārstību frekvence būtu mazāka par 20 Hz. Pētījumi liecina, ka cilvēka auss spēj uztvert kā skaņu ķermeņu mehāniskās vibrācijas, kas notiek ar frekvenci no 20 Hz līdz 20 000 Hz. Tāpēc vibrācijas, kuru frekvences ir šajā diapazonā, sauc par skaņu. Mehāniskās vibrācijas, kuru frekvence pārsniedz 20 000 Hz, sauc par ultraskaņu, un vibrācijas, kuru frekvence ir mazāka par 20 Hz, sauc par infraskaņu. Jāatzīmē, ka norādītās skaņas diapazona robežas ir patvaļīgas, jo tās ir atkarīgas no cilvēku vecuma un individuālas iezīmes viņu dzirdes aparāts. Parasti līdz ar vecumu uztveramo skaņu augšējās frekvences robeža ievērojami samazinās – daži vecāki cilvēki var dzirdēt skaņas, kuru frekvences nepārsniedz 6000 Hz. Bērni, gluži pretēji, var uztvert skaņas, kuru frekvence ir nedaudz lielāka par 20 000 Hz. Daži dzīvnieki dzird svārstības, kuru frekvences ir lielākas par 20 000 Hz vai mazākas par 20 Hz. Pasaule ir piepildīta ar visdažādākajām skaņām: pulksteņu tikšķēšanu un motoru šalkoņu, lapu šalkoņu un vēja gaudošanu, putnu dziedāšanu un cilvēku balsīm. Par to, kā rodas skaņas un ko tās pārstāv, cilvēki sāka uzminēt ļoti sen. Viņi pamanīja, piemēram, ka skaņu rada gaisā vibrējoši ķermeņi. Tomēr sengrieķu filozofs un enciklopēdijas zinātnieks Aristotelis, pamatojoties uz novērojumiem, pareizi izskaidroja skaņas būtību, uzskatot, ka skanošais ķermenis rada alternatīvu gaisa saspiešanu un retināšanu. Tādējādi oscilējoša virkne tagad saspiež, pēc tam retāk gaisu, un gaisa elastības dēļ šīs mainīgās ietekmes tiek pārnestas tālāk kosmosā - no slāņa uz slāni rodas elastīgi viļņi. Sasniedzot mūsu ausi, tie iedarbojas uz bungādiņām un rada skaņas sajūtu. Ar ausi cilvēks uztver elastīgos viļņus, kuru frekvence svārstās no aptuveni 16 Hz līdz 20 kHz (1 Hz - 1 svārstība sekundē). Saskaņā ar to elastīgos viļņus jebkurā vidē, kuru frekvences atrodas norādītajās robežās, sauc par skaņas viļņiem vai vienkārši skaņu. Gaisā 0 ° C temperatūrā un normālā spiedienā skaņa izplatās ar ātrumu 330 m/s, jūras ūdenī - aptuveni 1500 m/s, atsevišķos metālos skaņas ātrums sasniedz 7000 m/s. Elastīgos viļņus, kuru frekvence ir mazāka par 16 Hz, sauc par infraskaņu, un viļņus, kuru frekvence pārsniedz 20 kHz, sauc par ultraskaņu.

Skaņas avots gāzēs un šķidrumos var būt ne tikai vibrējoši ķermeņi. Piemēram, lode un bulta svilpo lidojumā, vējš gaudo. Un turboreaktīvo lidmašīnu rūkoņa sastāv ne tikai no darbības vienību trokšņa - ventilatora, kompresora, turbīnas, sadegšanas kameras utt., bet arī no strūklas straumes trokšņa, virpuļa, turbulentu gaisa plūsmu, kas rodas, kad lidmašīna plūst apkārt ar lielu ātrumu. Ķermenis, kas strauji steidzas pa gaisu vai ūdeni, it kā pārtrauc plūsmu ap sevi, periodiski ģenerē vidē retināšanas un saspiešanas zonas. Rezultāts ir skaņas viļņi. Skaņa var izplatīties garenvirziena un šķērsviļņu veidā. Gāzveida un šķidrā vidē rodas tikai gareniskie viļņi, kad oscilējoša kustība daļiņas notiek tikai virzienā, kurā vilnis izplatās. IN cietvielas papildus gareniskajām ir arī šķērsviļņi kad vides daļiņas svārstās virzienos, kas ir perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam. Tur, sitot virkni perpendikulāri tās virzienam, liekam vilnim skriet gar stīgu. Cilvēka auss nav vienlīdz uztverama dažādu frekvenču skaņām. Tas ir visjutīgākais pret frekvencēm no 1000 līdz 4000 Hz. Pie ļoti augstas intensitātes viļņi vairs netiek uztverti kā skaņa, radot spiedošu sāpju sajūtu ausīs. Skaņas viļņu intensitāti, pie kuras tas notiek, sauc par slieksni. sāpju sajūta. Skaņas izpētē svarīgi ir arī skaņas toņa un tembra jēdzieni. Jebkura īsta skaņa, vai tā būtu cilvēka balss vai spēle mūzikas instruments, nav vienkārša harmoniska svārstība, bet gan sava veida daudzu sajaukums harmoniskas vibrācijas ar noteiktu frekvenču komplektu. To, kuram ir zemākā frekvence, sauc par pamata toni, pārējie ir virstoņi. Atšķirīgs virstoņu skaits, kas raksturīgs konkrētai skaņai, piešķir tai īpašu krāsu - tembru. Atšķirību starp vienu tembru un citu nosaka ne tikai skaits, bet arī virstoņu intensitāte, kas pavada pamattoņa skanējumu. Pēc tembra varam viegli atšķirt vijoles un klavieru, ģitāras un flautas skaņas, atpazīstam pazīstamu cilvēku balsis.

  • Svārstību frekvence sauc par pilnīgu svārstību skaitu sekundē. Frekvences mērvienība ir 1 Hz (Hz). 1 hercs atbilst vienai pilnai (vienā un otrā virzienā) svārstībai, kas notiek vienā sekundē.
  • Periods sauc par laiku (-iem), kura laikā notiek viena pilnīga svārstība. Jo augstāka ir svārstību frekvence, jo īsāks to periods, t.i. f=1/T. Tādējādi svārstību biežums ir lielāks, jo īsāks ir to periods un otrādi. Cilvēka balss rada skaņas vibrācijas ar frekvenci no 80 līdz 12 000 Hz, un dzirde uztver skaņas vibrācijas diapazonā no 16 līdz 20 000 Hz.
  • Amplitūda svārstības sauc par svārstīgo ķermeņa lielāko novirzi no sākotnējā (mierīgā) stāvokļa. Jo lielāka ir vibrācijas amplitūda, jo skaļāka ir skaņa. Cilvēka runas skaņas ir sarežģītas skaņas vibrācijas, kas sastāv no viena vai otra skaita vienkāršu vibrāciju, kas atšķiras pēc frekvences un amplitūdas. Katrai runas skaņai ir tikai sava dažādu frekvenču un amplitūdu vibrāciju kombinācija. Tāpēc vienas runas skaņas vibrāciju forma izteikti atšķiras no citas, kas parāda vibrāciju grafikus skaņu a, o un y izrunas laikā.

Cilvēks jebkuras skaņas raksturo atbilstoši savai uztverei skaļuma un augstuma ziņā.

Notiek ielāde...Notiek ielāde...