Teoria sunetului și acusticii într-un limbaj ușor de înțeles.

Cantitati fizice:

λ = vT= v / γ(m) lungime de undă

v = λ/ T = λ γ (m/s) viteza undei

T \u003d t / n (c) perioada de oscilație

n - numărul de oscilații t - timpul de oscilație

γ \u003d 1 / T (Hz) frecvența de oscilație A [m] - amplitudinea oscilației

eu. 1. Salut, verificarea pregătirii elevilor pentru lecție, pregătirea ajutoare vizuale, tablă, cretă etc.

2. Dezvăluirea scopului general al lecției.

Astăzi avem ocazia să atingem lumea frumuseții și a armoniei, care este prezentă la una dintre specii. mișcare neuniformă- oscilatoare. Mișcările vibraționale sunt răspândite în viața din jurul nostru. Sunetul este unul dintre tipurile de mișcare oscilativă, un mijloc de transmitere a informațiilor, aproximativ 8-9% din volumul total primit de o persoană.

O generalizare introductivă și sistematizare a cunoștințelor despre oscilații și unde ne va permite să trecem la studiul fenomenelor sonore din punctul de vedere al integrării cu alte științe.

Deci, scopul lecției noastre este de a generaliza și sistematiza cunoștințele despre vibrațiile sonore, caracteristicile acestora și familiaritatea cu utilizarea undelor sonore în diverse domenii ale științei, tehnologiei, artei, naturii. Prin urmare, prezint subiectul lecției: „Sunet în natură, muzică și tehnologie”.

II. Actualizarea cunoștințelor și abilităților de bază. Formarea motivelor cognitive.

Primul sarcină independentă se va lucra cu un rezumat de referință, care conține cele mai importante informații despre oscilații și unde. Concentrați-vă pe concepte cheie

· Muncă independentă privind repetarea și consolidarea secțiunii „Oscilații și unde”.

Sistematizarea conceptelor de bază, mărimi fizice caracterizarea proces val.

Găsiți răspunsuri la întrebări în notele de referință:

1. Dați exemple de mișcări oscilatorii.

2. Care este caracteristica principală a mișcării oscilatorii?

3. Care este perioada de oscilație? Frecvența de oscilație? Amplitudinea oscilatiei?

4. Notați formulele mărimilor fizice și indicați unitățile de măsură ale acestora.

5. Dacă graficul dependenței coordonatei de timp este un sinusoid (undă cosinus) - ce fel de oscilații face corpul?

6. Perturbațiile care se propagă în spațiu se numesc...?

7. În ce medii este posibilă propagarea undelor elastice?

8. Scrieți formulele pentru lungimea de undă, viteza de propagare a undei

() și specificați unitățile de măsură ale acestora.

9. o scurtă descriere a unde sonore: pornind de la conceptele de vibrații mecanice și unde, să trecem la unde sonore.

	Frecvențele undelor sonore percepute de urechea umană
	Pitch-ul este determinat	Pas Depinde de frecventa eziti pas
	Frecvența fundamentală (ton fundamental)	Cea mai joasă frecvență a unui sunet complex.
	Harmonie (tonuri armonice mai înalte)	Frecvențele tuturor harmonicurilor unui sunet dat sunt de un număr întreg de ori mai mare decât frecvența tonului fundamental. Harmonițele determină timbrul sunetului, calitatea acestuia.
	Timbrul sunetului	Determinată de totalitatea tonurilor sale.
	Volumul sunetului este determinat	Este determinată de amplitudinea oscilațiilor. În sarcinile practice, se caracterizează prin nivelul de volum (unitatea de măsură este phons, whites (decibeli).
	Interferență sonoră	Fenomenul de adunare în spațiul undelor, în care se formează o distribuție constantă în timp a amplitudinilor oscilațiilor rezultate.
	undele fizice caracterizarea undei sonore	Lungime de undă: λ Viteza sunetului: V Viteza sunetului în aer: V = 340 m/s

III. Controlul și autoexaminarea cunoașterii (reflecției) conceptelor sexuale.

După ce am repetat materialul teoretic, să trecem la o sarcină practică de identificare a unor proprietăți ale undelor sonore.

1. Sarcina practică (lucru de grup):

a) prima grupă realizează un experiment de reflectare a sunetului cu două chimvale și o orgă cu butoi.

Sarcina numărul 1. Folosirea „gurdei” pentru a investiga proprietatea de reflectare a undelor sonore. Obțineți sunetul care vine de la un chimval sprijinit de urechea dvs.

Concluzie: sunet care sări de obiecte .

b) a doua grupă verifică principalele caracteristici ale sunetului: înălțimea și volumul.

Sarcina numărul 2. Aflați de ce mărimi fizice depind înălțimea și intensitatea sunetului folosind o riglă fixată pe masă, modificând lungimea părții sale proeminente și amplitudinea oscilațiilor. Când devine sunetul audibil, nu?

Concluzie : prin modificarea lungimii părții proeminente a riglei și a amplitudinii oscilațiilor acesteia, se constată că înălțimea tonului emis de rigla oscilantă depinde de mărimea acestuia, iar volumul este determinat de amplitudinea oscilațiilor. .

c) al treilea grup experimentează cu o lingură, testând propagarea sunetului în diverse medii cu ajutorul unui stetoscop.

Sarcina numărul 3. Puneți tuburile pentru urechi ale sondei stetoscopului în urechi. Loviți o lingură de metal cu un ciocan. Faceți o concluzie și obțineți sunetul „clopotului”. Ce spune?

Concluzie: Sunetul circulă nu numai în aer, ci și în lichide și solide.

d) realizarea unui instrument de suflat;

Sarcina numărul 4. Obțineți un instrument de suflat simplu de la capacul unei cutii de rezonanță și trei eprubete.

e) obțineți un ton pur cu un diapazon și faceți vizibil sunetul;

Sarcina numărul 5. Obțineți un ton curat și muzical cu un diapazon. Faceți acest sunet vizibil.

g) munca individuala cu fișe (răspunsuri orale ale elevilor).

Întrebări:

1. Când zboară, majoritatea insectelor scot un sunet. Ceea ce este numit?

2. Ploaia mare poate fi distinsă de ploaia mică printr-un sunet mai puternic care apare atunci când picăturile lovesc acoperișul. Pe ce se bazează această posibilitate?

3. Sunetele puternice și liniștite au aceleași lungimi de undă ale undelor sonore în același mediu?

4. Ce insectă - un țânțar sau o muscă - face cantitate mare bate din aripi în aceeași perioadă de timp?

5. De ce, dacă vrem să fim auziți la mare distanță, țipăm și în același timp ducem mâinile încrucișate ca un muștiuc la gură?

6. Snur instrument muzical are de la 3 la 7 șiruri. Cum se realizează varietatea de sunete produse de instrument?

Concluzie: Undele sonore formează unde circulare la suprafața apei.

IV. Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor despre undele sonore pe baza integrării științelor fizicii, biologiei, ecologiei, muzicii.

Fizica ca știință este o realizare culturală care ne oferă un mod unic de puternic de a înțelege lumea. Doar unul dintre tipurile de vibrații mecanice - undele sonore - oferă o întreagă gamă de fapte interesante de importanță aplicată. Sunetele sunt intangibile, invizibile, dar haideți să devenim o clipă magicieni și să le materializăm.

· Proprietăți fizice unde sonore.

1. Scara gamei undelor sonore.

2. Tabelul vitezei sunetului în diverse substante, un grafic al vitezei sunetului în aer la diferite temperaturi și al dependenței vitezei sunetului de înălțimea deasupra suprafeței Pământului.

3. Efectul Doppler în acustică.

Un desen care arată schimbarea înălțimii. Rezolvarea unei situații problema (un observator care emite o undă sonoră + un corp care zboară pe lângă el + care este rezultatul modificării frecvenței. Ce efect va fi observat?

4. Experimentați cu unde sonore.

· aplicarea inginerească a proprietăților sunetului.

1. Acustica sălii.

Sala Teatrului Bolșoi este comparată cu o vioară mare, acum carcasa ei de lemn este restaurată pentru a îmbunătăți acustica.

· Instrumente muzicale.

1. pian.

Poluările sunt diferite: natură, sufletească, informațională. Stilurile de muzică punk, metal, trance, techno aparțin poluării fonice?

Sarcina problematica: Evidențiați aspectele pozitive și negative ale lucrărilor muzicale ale stilului: „punk”, „metal”, „trance”, „techno”.

· Biologie. Semnificația sunetelor în viața animală.

1. Peștii sunt incredibil de vorbăreți.

Întrebare . Leonardo da Vinci a sugerat să ascultați sunetele subacvatice punând urechea pe o vâslă coborâtă în apă. Impedanța acustică a lemnului brut este apropiată de cea a apei. De ce?

· Ecologie și ultrasunete.

1. „Senzație” într-un bazin de apă.

· Ecografia în medicină.

· poluare acustica.

TOTAL. Informațiile pe care le-ați primit sperăm că vă vor îmbogăți cunoștințele despre undele sonore.

V. Rezumând.

.Noi termeni:

* generație (creație, educație);

* reverberatie (sunet rezidual);

* impedanța acustică (produsul dintre densitatea unei substanțe și viteza de propagare a undei sonore în ea);

* ecolocație (abilitatea de a percepe un ecou);

* sonare (dispozitive pentru emiterea și recepția semnalelor de ecou);

* pian (din el. forte - „tare”, pian – „liniștit”);

* eseu (un fel de eseu în care gândurile joacă rolul principal).

Și acum să facem o concluzie despre semnificația și locul acusticii (știința undelor sonore) în sistemul proceselor oscilatorii. Ce informații utile am învățat din lecție?

Retragerea elevilor:

a) domeniul de aplicare al sunetului este extins, sunetul este multifațetat

b) am generalizat și sistematizat cunoștințele despre fenomenele sonore.

c) s-a familiarizat cu integrarea fenomenului fizic al vibrațiilor sonore cu științele ingineriei, biologiei, ecologiei, muzicii.

Concluzia profesorului:

Îți mulțumesc pentru cooperare, comunicare, străduință pentru auto-îmbunătățire, învățarea lucrurilor noi, capacitatea de analiză, generalizare. Aș dori în special să evidențiez următorii studenți...

VI. Teme pentru acasă. Eseu: „Înțelegerea mea despre acustică și utilizarea acesteia în știință și tehnologie”.

Îmi propun să finalizez sarcina, în care vor fi informații care nu au fost auzite în lecția de astăzi.

REZUMAT DE CONTEXT.

Oscilații mecanice și unde. Sunet.

1. Unul dintre tipurile de mișcare neuniformă este oscilatorie. Mișcările vibraționale sunt răspândite în viața din jurul nostru. Exemple de oscilații sunt: ​​mișcarea acului unei mașini de cusut, leagănele, pendulele de ceas, un vagon pe arcuri și alte corpuri. Figura arată corpurile care formează mișcare oscilantă, dacă sunt scoase din echilibru:

2. După o anumită perioadă de timp, mișcarea oricărui corp se repetă. Se numește intervalul de timp după care mișcarea se repetă perioada de oscilatie. T=t/n[c] t - timpul de oscilație; n este numărul de oscilații pentru această perioadă de timp. 3. Se numește numărul de oscilații pe unitatea de timp frecvență oscilații, notate cu litera V ("nu"), măsurate în herți [Hz]. [Hz].

4. Cea mai mare abatere (modulo) a unui corp oscilant de la poziția de echilibru se numește amplitudine fluctuatii.

OA1 și OB1 - amplitudinea oscilației (A); OA1=OB1=A [m]

5. În natură și tehnologie, fluctuațiile sunt larg răspândite, numite armonic.

Vibrațiile armonice sunt cele care apar sub acțiunea unei forțe proporționale cu deplasarea punctului oscilant și îndreptate opus acestei deplasări.

Graficul dependenței coordonatei unui corp oscilant în timp este o sinusoidă (undă cosinus).

https://pandia.ru/text/78/333/images/image005_14.gif" width="13" height="15"> semi-unde ale undelor staţionare transversale. Modul de oscilaţie corespunzător se numeşte prima armonică a unde de oscilație naturală sau modul fundamental .

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

ANALIZA LECȚIEI.

1. Tipul de lecție: aplicare complexă de cunoștințe, abilități și abilități .

Lecția este problematică, interactivă, bazată pe aplicație complexă cunoștințe și abilități, este de importanță practică, deoarece sunt folosite fapte experimentale care contribuie la o evaluare independentă a acestor descoperiri științifice.

Scopul lecției : să formeze elevilor capacitatea de a aplica cunoştinţe teoretice şi experimentale fapte științifice pentru a înțelege natura luminii, rolul, locul și diverse metode determinându-i viteza.

2. Consider organizarea lecției cea mai optimă, deoarece ne-a permis să luăm în considerare problema naturii luminii în mod cuprinzător și a făcut posibilă realizarea creativitate atunci când căutați viteza luminii, utilizați cunoștințe, abilități și abilități complexe.

3. Pentru a activa atenția studenților, am selectat metode de intra-subiect și comunicări între subiecte bazat pe cunoștințele astronomiei, istoria descoperirilor fizice, continuitatea științei fizice, descoperirile inginerești.

Absorbția conținutului material educațional, în opinia mea, a fost oferită prin înțelegere și consolidare material teoretic. Sarcina a fost nu numai de a asigura asimilarea materialului, ci o atenție principală a fost acordată aplicării reproductive în cursul lucrărilor practice de autoevaluare a vitezei luminii și gândirii creative a elevilor.

4. După părerea mea, în interiorul scop didactic lecțiile au fost implementate:

* sub aspect cognitiv:

S-a încercat extinderea viziunii științifice asupra lumii pe fondul sarcinii educaționale;

* sub aspectul dezvoltării:

Vocabular îmbogățit și complicat;

Sunt stimulate abilitățile de gândire, cum ar fi compararea, analiza, sinteza, capacitatea de a evidenția principalul, dovada și infirmarea;

* sub aspect educational:

Accentul se pune pe semnificația continuității științei fizice, a celor mai importante legi și teorii ale acesteia și a modalităților de a confirma fiabilitatea acestora.

Este oferită o abordare diferențiată, ținând cont de faptul că lecția a fost ținută într-o clasă necunoscută. Lucrarea a fost construită pe sarcini individuale cât și în munca în echipă. Elevii au fost implicați în procesul de identificare a relațiilor cauză-efect ale fenomenelor și faptelor. În opinia mea, metodele aplicate de control reciproc și autocontrol din partea elevilor sunt justificate, s-a înregistrat o creștere a gradului de independență în sistemul de sarcini.

Cred că la lecție s-a creat un climat psihologic pozitiv. Materialul a fost perceput cu interes, deoarece este inovator și nu este prezentat în manualul școlar (clasa a 11-a). Consider că nivelul elevilor a făcut posibilă asigurarea calității cunoștințelor dobândite.

Tonul depinde de cât de des vibrează sursele de sunet. Cu cât frecvența de oscilație este mai mare, cu atât sunetul este mai puternic. Cel mai simplu tip de vibrație este vibrația armonică. Un ton pur este sunetul unui diapazon.

ton pur este un sunet care produce vibrații armonice de aceeași frecvență. În tonul muzical, două calități pot fi distinse prin sunet - volumul și înălțimea.

Sunete surse diferite(de exemplu, diferite instrumente muzicale, vocea umană, sunetele unor obiecte străine etc.) împreună constituie un set vibratii armonice frecvente diferite.

Frecvența fundamentală este cea mai mică frecvență a acestui sunet multicomponent, iar sunetul care îi corespunde și are o anumită înălțime se numește ton fundamental.

Tonuri toate celelalte componente ale acestui sunet multicomponent sunt numite (frecvența acestuia poate fi de câteva ori mai mare decât frecvența tonului fundamental).

Harmonițele definesc timbru sunetul este ceea ce ne permite să distingem sunetele, de exemplu, putem distinge foarte ușor sunetul unui televizor și mașină de spălat, sunete de chitară și tobe etc.

Înălțimea sunetului este, de asemenea, măsurată în melah- Aceasta este o scară de înălțime care vă permite să setați egalitatea înălțimii a două sunete.

Tonul lui Shepard (iluzii acustice) este un sunet cu un ton aparent în creștere și scădere.

Înălțimea sunetului este determinată de frecvența tonului fundamental, dacă frecvența tonului fundamental este mai mare, atunci sunetul este mai puternic, dacă frecvența tonului fundamental este mai scăzută, atunci sunetul va fi mai silențios.

Volumul sunetului

Volumul sunetului- calitatea senzației auditive, care vă permite să plasați toate sunetele pe o scară de la liniștit la puternic.

Somnul este o unitate a volumului sunetului.

1 sone este volumul aproximativ al unei conversații înfundate, iar volumul unui avion este de 264 de soni. Sunetele care sunt și mai puternice vor provoca durere.

Puterea sunetului depinde de amplitudinea vibrațiilor, cu cât este mai mare, cu atât sunetul va fi mai puternic.

Nivelul presiunii sonore se măsoară în beli (B) sau decibeli (D) - 1/10 de bela (B) și este egal cu nivelul volumului sonor, care este exprimat în foni.

Intensitatea de peste 180 dB poate provoca ruperea timpanului.

Zgomotul, sunetul puternic, sunetul neplăcut au un efect negativ asupra sănătății umane; acest lucru se datorează faptului că ordinea sunetelor de diferite tărie, înălțime și timbru este perturbată.

Zgomot- Sunt sunete în care există vibrații de diferite frecvențe.

Pentru a avea o senzație sonoră unda de sunet ar trebui să fie de intensitate minimă, dar dacă intensitatea depășește norma, atunci sunetul nu va fi auzit și va provoca doar durere.

Acustica este o ramură a fizicii care studiază fenomenele sonore.

Sunetele sunt de două tipuri: naturale si artificiale.

Undele sonore, ca și alte unde, sunt caracterizate de mărimi obiective precum frecvența, amplitudinea, faza oscilațiilor, viteza de propagare, intensitatea sunetului și altele. Dar. în plus, ele sunt descrise prin trei caracteristici subiective. Acestea sunt volumul sunetului, înălțimea și timbrul.

Sensibilitatea urechii umane este diferită pentru diferite frecvențe. Pentru a produce o senzație sonoră, valul trebuie să aibă o anumită intensitate minimă, dar dacă această intensitate depășește o anumită limită, atunci sunetul nu se aude și provoacă doar durere. Astfel, pentru fiecare frecvență de oscilație, există cea mai mică (pragul de auz) si cel mai mare (prag senzatie de durere) intensitatea unui sunet care este capabil să producă o senzație sonoră. Figura 15.10 arată dependența auzului și pragurilor durerii de frecvența sunetului. Aria dintre aceste două curbe este zona de auz. Cea mai mare distanță dintre curbe se încadrează pe frecvențele la care urechea este cea mai sensibilă (1000-5000 Hz).

Dacă intensitatea sunetului este o mărime care caracterizează în mod obiectiv procesul undei, atunci caracteristica subiectivă a sunetului este zgomotul, care depinde de intensitatea sunetului, adică determinată de pătratul amplitudinii oscilațiilor în unda sonoră și sensibilitatea urechii (trăsături fiziologice). Deoarece intensitatea sunetului este \(~I \sim A^2,\), cu cât amplitudinea oscilațiilor este mai mare, cu atât sunetul este mai puternic.

Pas- calitatea sunetului, determinată de o persoană subiectiv după ureche și în funcție de frecvența sunetului. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât tonul sunetului este mai mare.

Vibrațiile sonore care apar conform legii armonice, cu o anumită frecvență, sunt percepute de o persoană ca un anumit tonul muzical. Vibrațiile de înaltă frecvență sunt percepute ca sunete ton înalt, sunete de joasă frecvență – ca niște sunete ton scăzut. Se numește intervalul de vibrații sonore corespunzătoare unei modificări a frecvenței vibrațiilor cu un factor de doi octavă. Deci, de exemplu, tonul „la” al primei octave corespunde unei frecvențe de 440 Hz, tonul „la” al celei de-a doua octave corespunde unei frecvențe de 880 Hz.

Sunetele muzicale corespund sunetelor emise de un corp care vibra armonios.

Tonul principal Un sunet muzical complex se numește ton corespunzător celei mai joase frecvențe care există în setul de frecvențe ale unui sunet dat. Se numesc tonuri corespunzătoare altor frecvențe din compoziția sunetului acorduri. Dacă frecvențele harmonicurilor sunt multipli ai frecvenței \(~\nu_0\) a tonului fundamental, atunci harmonicurile se numesc armonice, iar tonul fundamental cu o frecvență \(~\nu_0\) se numește prima armonică ton cu următoarea frecvență \(~2 \nu_0\) - a doua armonică etc.

Sunetele muzicale cu același ton fundamental diferă în timbru, care este determinat de prezența tonurilor - frecvențele și amplitudinile acestora, natura creșterii amplitudinilor la începutul sunetului și declinul lor la sfârșitul sunetului.

La aceeași înălțime, sunetele făcute, de exemplu, de o vioară și un pian, diferă timbru.

Percepția sunetului de către organele auditive depinde de ce frecvențe sunt incluse în unda sonoră.

Zgomote- acestea sunt sunete care formează un spectru continuu, format dintr-un set de frecvențe, adică. Zgomotul conține fluctuații de diferite frecvențe.

Literatură

Aksenovich L. A. Fizica în liceu: Teorie. Sarcini. Teste: Proc. indemnizație pentru instituțiile care oferă general. medii, educație / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - S. 431-432.

Sarcina numărul 1 Folosirea „gurdei” pentru a investiga proprietatea de reflectare a undelor sonore. Obțineți sunetul care vine de la un chimval sprijinit de urechea dvs. Sarcina numărul 2 Aflați de ce mărimi fizice depind înălțimea și intensitatea sunetului folosind o riglă fixată pe masă, schimbând lungimea părții sale proeminente și amplitudinea vibrațiilor. Când devine sunetul audibil, nu? Sarcina numărul 3 Puneți tuburile pentru urechi ale sondei stetoscopului în urechi. Loviți o lingură de metal cu un ciocan. Obțineți sunetul „clopot”. Închei ce spune? Sarcina #4 Obțineți un ton curat, muzical cu un diapazon. Faceți acest sunet vizibil. Sarcina numărul 5 Obțineți cel mai simplu instrument de suflat din capacul cutiei de rezonanță și trei eprubete.

Poza 11 din prezentarea „Proprietățile sunetului” la lecții de fizică pe tema „Sunet”

Dimensiuni: 960 x 720 pixeli, format: jpg. Pentru a descărca o imagine gratuit lectie de fizica, faceți clic dreapta pe imagine și faceți clic pe „Salvare imagine ca...”. Pentru a afișa imagini în lecție, puteți descărca gratuit și prezentarea completă „Proprietăți sunet.ppt” cu toate imaginile într-o arhivă zip. Dimensiunea arhivei - 6616 KB.

Descărcați prezentarea

Sunet

„Vibrații sonore” - Propagarea și receptorii sunetului. Se răspândește în orice mediu elastic: solid; lichid; gazos. Experimentul #3 Infrasunete - vibrații care apar la o frecvență mai mică de 20 Hz. Cercetarea caracteristicilor undelor sonore cu ajutorul calculatorului. Optica. Experimentul #1 Loudness - Depinde de amplitudinea mediului vibrant.

„Vibrații ale sunetului” - Sunete acustic. Cuvintele cheie ale lecției. (Dreapta). Artificial. Audibil (acustic). 3. Ultrasunetele este limbajul comunicării animalelor: delfin, lilieci. Dar pisicile, emise de infrasunete, sunt capabile să trateze o persoană cu toc. Delfin. Cauzele sunetului. În aer în condiții normale, viteza sunetului este de 330 m/s.

„Proprietățile sunetului” – Un instrument muzical cu coarde are de la 3 la 7 coarde. Senzație într-un bazin de apă. Rezolvarea unei situații problematice. Am generalizat și sistematizat cunoștințele despre fenomenele sonore. Ecografia în medicină. Un observator care emite o undă sonoră; corp care trece. Sarcina practică. Sarcina numărul 3 Puneți tuburile pentru urechi ale sondei stetoscopului în urechi.

„Reflexia sunetului” - 1. Care este viteza sunetului în aer? Reflectarea sunetului. Test pe tema „Sunet. 3. Unda sonoră în aer este: 6. Acțiunea claxonului se bazează pe proprietatea sunetului: 4. Ecoul se formează ca urmare a: 2. Cum se modifică viteza sunetului când densitatea sunetului scade medii?

„Viteza sunetului în diverse medii” - Ce spun cărțile de referință? Experiment. Sarcinile noastre: Notați formula prin care se calculează viteza sunetului. Cum depinde viteza sunetului de mediu? Scufundați într-un vas cu apă ceasuri de mânăși așezați urechea la o anumită distanță. Cea mai bună audibilitate la un unghi de înclinare a cartonului de 450. Sunetul este aproape inaudibil. De ce apare amplificarea?

„Viteza de propagare a sunetului” – În solide – chiar mai rapid. Care sunt unitățile de volum și nivelul volumului sunetului. Ce determină volumul sunetului? Cum afectează acțiunea sistematică a sunetelor puternice sănătatea umană? Ce determină înălțimea unui sunet? Care este tonul și tonurile fundamentale ale sunetului? Viteza sunetului în aer este de » 330 m/s.

În total sunt 34 de prezentări la subiect

Vorbind despre structura aparatului auditiv, trecem treptat la principiul analizei de către creier a semnalului primit de la cohlee. Ce este? Și cum îl descifrează creierul? Cum determină el înălțimea unui sunet? Astăzi vom vorbi doar despre acesta din urmă, deoarece dezvăluie automat răspunsurile la primele două întrebări.

Trebuie remarcat faptul că creierul detectează doar componentele periodice sinusoidale ale sunetului. Percepția umană a înălțimii depinde și de intensitate și durată. În ultimul articol, am vorbit despre membrana bazilară și structura ei. După cum știți, are o eterogenitate în rigiditatea structurii. Acest lucru îi permite să descompună mecanic sunetul în componente care au loc special aşezarea pe suprafaţa sa. De unde celulele părului trimit ulterior un semnal către creier. Datorită acestei trăsături structurale a membranei, unda „sunet” care circulă pe suprafața sa are maxime diferite: frecvențe joase - în apropierea vârfului membranei, înalte - la fereastra ovală. Creierul încearcă automat să determine înălțimea din acest " harta topografică”, constatând localizarea frecvenței fundamentale pe ea. Această metodă poate fi asociată cu un filtru multibandă. De aici provine teoria „benzilor critice” despre care am discutat mai devreme:

Dar aceasta nu este singura abordare! A doua modalitate este de a determina înălțimea în funcție de armonici: dacă găsiți diferența minimă de frecvență între ele, atunci aceasta este întotdeauna egală cu frecvența fundamentală - [( n +1) f 0 - (nf 0)]= f 0, unde n sunt numere armonice. Și, de asemenea, împreună cu aceasta, se folosește a treia metodă: găsirea factorului comun din împărțirea tuturor armonicilor în numere succesive și, împingând din aceasta, se determină înălțimea. Experimentele au confirmat pe deplin validitatea acestor metode: sistemul auditiv, găsind maximele armonicelor, efectuează operații de calcul asupra lor și chiar dacă tăiați tonul fundamental sau aranjați armonicile într-o secvență impară, în care metoda 1 și 2 nu ajutați, atunci o persoană determină înălțimea sunetului prin metoda 3.

Dar după cum s-a dovedit - acestea nu sunt toate posibilitățile creierului! Au fost efectuate experimente viclene care i-au surprins pe oamenii de știință. Ideea este că cele trei metode funcționează numai cu primele 6-7 armonice. Când o armonică a spectrului de sunet cade în fiecare „bandă critică”, creierul le „determină” calm. Dar dacă unele armonice sunt atât de aproape una de cealaltă încât mai multe dintre ele cad într-o zonă a filtrului auditiv, atunci creierul le recunoaște mai rău sau nu le determină deloc: acest lucru se aplică sunetelor cu armonici peste a șaptea. . Aici intervine a patra metodă - metoda „timp”: creierul începe să analizeze timpul de primire a semnalelor de la organul Corti cu faza de oscilație a întregii membrane bazilare. Acest efect se numește „blocare de fază”. Chestia este că atunci când membrana vibrează, când se deplasează spre celulele capilare, acestea intră în contact cu ea, formând un impuls nervos.
Când conduc înapoi, nu Potential electric nu apare. Apare o relație - timpul dintre impulsuri în orice fibră individuală va fi egal cu numărul întreg 1, 2, 3 și așa mai departe, înmulțit cu perioada din unda sonoră principală f = nT . Cum ajută acest lucru în colaborare cu benzile critice? Foarte simplu: știm că atunci când două armonice sunt atât de apropiate încât se încadrează în aceeași „regiune de frecvență”, atunci între ele există un efect de „bătaie” (pe care muzicienii îl aud la acordarea instrumentului) - este doar o oscilație cu o medie. frecvență egală cu diferența de frecvențe. În acest caz, vor avea o perioadă T = 1/f 0. Astfel, toate perioadele de deasupra armonicii a șasea sunt aceleași sau au un bit într-un număr întreg, adică valoarea n/f 0. În continuare, creierul calculează pur și simplu frecvența tonului.