ทฤษฎีเสียงและอะคูสติกในภาษาที่เข้าใจได้

ปริมาณทางกายภาพ:

λ = vT= วี / γ(ม.)ความยาวคลื่น

วี = λ/ T = λ γ (m/s) ความเร็วคลื่น

T \u003d t / n (c) ระยะเวลาการสั่น

n - จำนวนการแกว่ง t - เวลาการสั่น

γ \u003d 1 / T (Hz) ความถี่การสั่น A [m] - แอมพลิจูดการสั่น

ฉัน. 1. ทักทาย ตรวจความพร้อมของนักเรียนในบทเรียน ความพร้อม โสตทัศนูปกรณ์, กระดานดำ ชอล์ก ฯลฯ

2. การเปิดเผยวัตถุประสงค์ทั่วไปของบทเรียน

วันนี้เรามีโอกาสได้สัมผัสโลกแห่งความงามและความสามัคคีที่มีอยู่แล้วในสายพันธุ์หนึ่ง การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ- ออสซิลเลเตอร์ การเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือนแพร่หลายในชีวิตรอบตัวเรา เสียงเป็นหนึ่งในประเภทของการเคลื่อนที่แบบสั่น ซึ่งเป็นวิธีการส่งข้อมูล ประมาณ 8-9% ของระดับเสียงทั้งหมดที่บุคคลได้รับ

ภาพรวมเบื้องต้นและการจัดระบบความรู้เกี่ยวกับการสั่นและคลื่นจะช่วยให้เราก้าวไปสู่การศึกษาปรากฏการณ์ทางเสียงจากมุมมองของการรวมเข้ากับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ

ดังนั้น บทเรียนของเราจึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสรุปและจัดระบบความรู้เกี่ยวกับการสั่นสะเทือนของเสียง ลักษณะเฉพาะ และความคุ้นเคยกับการใช้คลื่นเสียงในด้านต่างๆ ของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ศิลปะ ธรรมชาติ ดังนั้นฉันจึงนำเสนอหัวข้อของบทเรียน: "เสียงในธรรมชาติ ดนตรีและเทคโนโลยี".

II. อัพเดทความรู้และทักษะเบื้องต้น การก่อตัวของแรงจูงใจทางปัญญา

อันดับแรก งานอิสระจะมีการทำงานกับบทคัดย่ออ้างอิงซึ่งมีข้อมูลที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับการแกว่งและคลื่น มุ่งเน้นไปที่แนวคิดหลัก

· งานอิสระในการทำซ้ำและการรวมส่วน "การสั่นและคลื่น"

การจัดระบบแนวคิดพื้นฐาน ปริมาณทางกายภาพลักษณะ กระบวนการของคลื่น.

ค้นหาคำตอบสำหรับคำถามในบันทึกอ้างอิง:

1. ยกตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบสั่น

2. อะไรคือคุณสมบัติหลักของการเคลื่อนที่แบบสั่น?

3. ระยะเวลาการแกว่งคืออะไร? ความถี่การสั่น? แอมพลิจูดการสั่น?

4. เขียนสูตรของปริมาณทางกายภาพและระบุหน่วยของการวัด

5. หากกราฟของการพึ่งพาพิกัดตรงเวลาเป็นคลื่นไซน์ (คลื่นโคไซน์) - ร่างกายสร้างการสั่นสะเทือนแบบใด?

6. การรบกวนที่แพร่กระจายในอวกาศเรียกว่า...?

7. เป็นไปได้ที่คลื่นยืดหยุ่นจะแพร่กระจายในสื่อใด?

8. เขียนสูตรความยาวคลื่นความเร็วการแพร่กระจายคลื่น

() และระบุหน่วยวัด

9. คำอธิบายสั้น ๆ ของคลื่นเสียง: เริ่มจากแนวคิดของการสั่นสะเทือนทางกลและคลื่น มาต่อกันที่คลื่นเสียงกัน

	ความถี่ของคลื่นเสียงที่หูของมนุษย์รับรู้
	สนามถูกกำหนด	ขว้าง ขึ้นอยู่กับความถี่ คุณลังเล ขว้าง
	ความถี่พื้นฐาน (โทนเสียงพื้นฐาน)	ความถี่ต่ำสุดของเสียงที่ซับซ้อน
	Overtones (เสียงฮาร์โมนิกที่สูงขึ้น)	ความถี่ของโอเวอร์โทนทั้งหมดของเสียงที่กำหนดเป็นจำนวนเต็มที่มากกว่าความถี่ของโทนเสียงพื้นฐาน เสียงหวือหวากำหนดความดังของเสียงและคุณภาพของเสียง
	เสียงทุ้ม	กำหนดโดยจำนวนรวมของหวือหวา
	ระดับเสียงถูกกำหนด	ถูกกำหนดโดยแอมพลิจูดของการแกว่ง ในทางปฏิบัติ ระดับความดังจะมีลักษณะเฉพาะ (หน่วยวัดคือ phons, whites (เดซิเบล))
	สัญญาณรบกวน	ปรากฏการณ์ของการเพิ่มในอวกาศของคลื่นซึ่งมีการกระจายแอมพลิจูดของการแกว่งที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตามเวลา
	คลื่นทางกายภาพลักษณะคลื่นเสียง	ความยาวคลื่น: λ ความเร็วเสียง: V ความเร็วเสียงในอากาศ: V = 340 m/s

สาม. การควบคุมและตรวจสอบความรู้ด้วยตนเอง (ภาพสะท้อน) ของแนวคิดการมีเพศสัมพันธ์

เมื่อทำซ้ำเนื้อหาตามทฤษฎีแล้ว ไปที่งานจริงเพื่อระบุคุณสมบัติบางอย่างของคลื่นเสียง

1. งานปฏิบัติ (งานกลุ่ม):

ก) กลุ่มแรกทำการทดลองเกี่ยวกับการสะท้อนเสียงด้วยฉาบสองตัวและออร์แกนแบบลำกล้อง

งานหมายเลข 1การใช้ "hurdy-gurdy" เพื่อตรวจสอบสมบัติการสะท้อนของคลื่นเสียง รับเสียงที่มาจากฉาบที่พิงหูของคุณ

บทสรุป: เสียงกระเด็นออกจากวัตถุ .

b) กลุ่มที่สองตรวจสอบลักษณะสำคัญของเสียง: ระดับเสียงและความดัง

งานหมายเลข 2ค้นหาว่าระดับเสียงและความดังของเสียงขึ้นอยู่กับปริมาณทางกายภาพเท่าใดโดยใช้ไม้บรรทัดที่ยึดไว้บนโต๊ะ การเปลี่ยนความยาวของส่วนที่ยื่นออกมาและแอมพลิจูดของการแกว่ง เมื่อใดที่เสียงจะได้ยินไม่ได้ยิน

บทสรุป : โดยการเปลี่ยนความยาวของส่วนที่ยื่นออกมาของไม้บรรทัดและแอมพลิจูดของการแกว่งของมัน พบว่าระดับเสียงที่เปล่งออกมาโดยไม้บรรทัดการสั่นนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของมัน และปริมาตรจะถูกกำหนดโดยแอมพลิจูดของการแกว่ง .

ค) กลุ่มที่สามกำลังทดลองด้วยช้อน ทดสอบการขยายพันธุ์ของเสียงในสภาพแวดล้อมต่างๆ โดยใช้เครื่องตรวจฟังของแพทย์

งานหมายเลข 3. ใส่หลอดหูของหัววัดหูฟังเข้าไปในหูของคุณ ตีช้อนโลหะด้วยค้อน ทำการสรุปและบรรลุเสียงของ "ระฆัง" มันพูดว่าอะไร?

บทสรุป: เสียงเดินทางไม่เพียงในอากาศ แต่ยังอยู่ในของเหลวและ ของแข็ง.

d) ทำเครื่องลม

งานหมายเลข 4หาเครื่องเป่าลมง่ายๆ จากฝากล่องเครื่องสะท้อนเสียงและหลอดทดลองสามหลอด

e) รับโทนเสียงบริสุทธิ์ด้วยส้อมเสียงและทำให้มองเห็นเสียงได้

งานหมายเลข 5. ได้เสียงดนตรีที่สะอาดสะอ้านด้วยส้อมเสียง ทำให้เสียงนี้มองเห็นได้

กรัม) งานส่วนตัวพร้อมเอกสารประกอบคำบรรยาย (คำตอบด้วยวาจาของนักเรียน)

คำถาม:

1. เวลาบิน แมลงส่วนใหญ่จะส่งเสียง มันเรียกว่าอะไร?

2. ฝนขนาดใหญ่สามารถแยกความแตกต่างจากฝนขนาดเล็กโดยเสียงดังที่เกิดขึ้นเมื่อหยดกระทบหลังคา ความเป็นไปได้นี้มีพื้นฐานมาจากอะไร?

3. ความยาวของคลื่นเสียงอยู่ในสื่อเดียวกันสำหรับเสียงที่ดังและเงียบหรือไม่?

4. แมลงตัวไหน ยุงหรือแมลงวัน ปริมาณมากกระพือปีกในระยะเวลาเท่ากัน?

5. ทำไมถ้าเราต้องการให้ได้ยินในระยะไกลเรากรีดร้องและในขณะเดียวกันก็พับมือเหมือนกระบอกเสียงเข้าปาก?

6. สตริง เครื่องดนตรีมีตั้งแต่ 3 ถึง 7 สาย ความหลากหลายของเสียงที่เกิดจากเครื่องดนตรีนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร?

บทสรุป: คลื่นเสียงก่อตัวเป็นคลื่นวงกลมบนผิวน้ำ

IV. ลักษณะทั่วไปและการจัดระบบความรู้เกี่ยวกับคลื่นเสียงโดยอาศัยการบูรณาการศาสตร์แห่งฟิสิกส์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา ดนตรี

ฟิสิกส์ในฐานะวิทยาศาสตร์เป็นความสำเร็จทางวัฒนธรรมที่ทำให้เรามีวิธีการทำความเข้าใจโลกที่ทรงพลังอย่างมีเอกลักษณ์ การสั่นสะเทือนทางกลประเภทเดียวเท่านั้น - คลื่นเสียง - ให้ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับความสำคัญที่ใช้ เสียงเป็นสิ่งที่จับต้องไม่ได้ มองไม่เห็น แต่มาเป็นนักมายากลกันสักครู่แล้วสร้างมันขึ้นมา

· คุณสมบัติทางกายภาพคลื่นเสียง.

1. มาตราส่วนของช่วงคลื่นเสียง

2. ตารางความเร็วของเสียงใน สารต่างๆ, กราฟความเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิต่างๆ และการพึ่งพาความเร็วของเสียงบนความสูงเหนือพื้นผิวโลก

3. เอฟเฟกต์ Doppler ในเสียง

ภาพวาดแสดงการเปลี่ยนแปลงของระดับเสียง การแก้ปัญหาสถานการณ์ (ผู้สังเกตปล่อยคลื่นเสียง + ร่างที่บินผ่าน + ผลของการเปลี่ยนความถี่คืออะไร จะสังเกตผลกระทบอย่างไร?

4. ทดลองกับคลื่นเสียง

· การประยุกต์ทางวิศวกรรมคุณสมบัติของเสียง

1. อะคูสติกฮอลล์

ห้องโถงของโรงละครบอลชอยเปรียบได้กับไวโอลินขนาดใหญ่ ตอนนี้เปลือกไม้ของโรงละครกำลังได้รับการบูรณะเพื่อปรับปรุงคุณภาพเสียง

· เครื่องดนตรี.

1. เปียโน.

มลพิษแตกต่างกัน: ธรรมชาติ จิตวิญญาณ ข้อมูล สไตล์เพลงพังค์, เมทัล, แทรนซ์, เทคโนเป็นของมลพิษทางเสียงหรือไม่?

งานปัญหา:เน้นด้านบวกและด้านลบของผลงานดนตรีในสไตล์: "พังค์", "เมทัล", "มึนงง", "เทคโน"

· ชีววิทยา. ความหมายของเสียงในชีวิตสัตว์.

1. ราศีมีนช่างพูดช่างเหลือเชื่อ

คำถาม . Leonardo da Vinci แนะนำให้ฟังเสียงใต้น้ำโดยเอาหูแนบพายจุ่มลงไปในน้ำ ความต้านทานเสียงของไม้ดิบใกล้เคียงกับน้ำ ทำไม

· นิเวศวิทยาและอัลตราซาวนด์.

1. "ความรู้สึก" ในแอ่งน้ำ

· อัลตราซาวด์ในการแพทย์.

· มลภาวะทางเสียง.

ทั้งหมด. ข้อมูลที่คุณได้รับจะช่วยเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับคลื่นเสียงของคุณ

วี. สรุป.

.เงื่อนไขใหม่:

* รุ่น (การสร้างการศึกษา);

* เสียงก้อง (เสียงตกค้าง);

* อิมพีแดนซ์อะคูสติก (ผลคูณของความหนาแน่นของสารและความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงในนั้น);

* echolocation (ความสามารถในการรับรู้เสียงสะท้อน);

* โซนาร์ (อุปกรณ์สำหรับปล่อยและรับสัญญาณสะท้อน);

* เปียโน (จากนั้น มือขวา - "ดัง" เปียโน - "เงียบ");

* เรียงความ (เรียงความประเภทหนึ่งที่ความคิดมีบทบาทหลัก)

และตอนนี้เรามาทำข้อสรุปเกี่ยวกับความสำคัญและตำแหน่งของเสียง (ศาสตร์แห่งคลื่นเสียง) ในระบบของกระบวนการแกว่ง เราเรียนรู้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์อะไรบ้างจากบทเรียน

การถอนตัวของนักเรียน:

ก) ขอบเขตของเสียงนั้นกว้างขวาง, เสียงนั้นมีหลายแง่มุม

ข) เราสรุปและจัดระบบความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางเสียง

ค) ทำความคุ้นเคยกับการผสมผสานของปรากฏการณ์ทางกายภาพของการสั่นสะเทือนของเสียงกับศาสตร์แห่งวิศวกรรมศาสตร์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา ดนตรี

บทสรุปของครู:

ฉันขอขอบคุณสำหรับความร่วมมือ, การสื่อสาร, ความพยายามในการพัฒนาตนเอง, เรียนรู้สิ่งใหม่, ความสามารถในการวิเคราะห์, พูดคุยทั่วไป ข้าพเจ้าขอเน้นย้ำให้นักเรียนดังต่อไปนี้...

VI. การบ้าน. เรียงความ: "ความเข้าใจของฉันเกี่ยวกับเสียงและการนำไปใช้ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี"

ฉันเสนอให้ทำงานให้เสร็จซึ่งจะมีข้อมูลที่ไม่ได้ยินในบทเรียนของวันนี้

สรุปความเป็นมา.

การสั่นและคลื่นทางกล เสียง.

1. หนึ่งในประเภทของการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอคือการสั่น การเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือนแพร่หลายในชีวิตรอบตัวเรา ตัวอย่างของการแกว่ง ได้แก่ การเคลื่อนที่ของเข็มของจักรเย็บผ้า ชิงช้า ลูกตุ้มนาฬิกา เกวียนบนสปริง และส่วนอื่นๆ รูปแสดงร่างกายกำลังสร้าง การเคลื่อนที่แบบสั่นหากนำออกจากสมดุล:

2. หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง การเคลื่อนไหวของร่างกายจะเกิดซ้ำ ช่วงเวลาหลังจากที่การเคลื่อนไหวซ้ำเรียกว่า ช่วงเวลาของการสั่น. T=t/n[c] t - เวลาแกว่ง; n คือจำนวนการแกว่งในช่วงเวลานี้ 3. จำนวนการแกว่งต่อหน่วยเวลาเรียกว่า ความถี่ การสั่น แสดงด้วยตัวอักษร V ("nu") ซึ่งวัดเป็นเฮิรตซ์ [Hz] [เฮิร์ตซ์].

4. การเบี่ยงเบนที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (โมดูโล) ของร่างกายที่สั่นจากตำแหน่งสมดุลเรียกว่า แอมพลิจูด ความผันผวน

OA1 และ OB1 - แอมพลิจูดการแกว่ง (A); OA1=OB1=A [ม.]

5. ในธรรมชาติและเทคโนโลยีมีความผันผวนอย่างกว้างขวางเรียกว่า ฮาร์โมนิก.

การสั่นแบบฮาร์มอนิกคือสิ่งที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงที่เป็นสัดส่วนกับการกระจัดของจุดสั่นและพุ่งตรงไปตรงข้ามกับการกระจัดนี้

กราฟของการพึ่งพาพิกัดของวัตถุที่สั่นตรงเวลาคือไซนัส (คลื่นโคไซน์)

https://pandia.ru/text/78/333/images/image005_14.gif" width="13" height="15"> ครึ่งคลื่นของคลื่นนิ่งตามขวาง โหมดการสั่นที่สัมพันธ์กันเรียกว่าฮาร์โมนิกแรกของ คลื่นแกว่งตามธรรมชาติหรือโหมดพื้นฐาน

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

การวิเคราะห์บทเรียน

1. ประเภทบทเรียน: การประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ และความสามารถที่ซับซ้อน .

บทเรียนมีปัญหา โต้ตอบได้ ขึ้นอยู่กับ แอปพลิเคชั่นที่ซับซ้อนความรู้และทักษะมีความสำคัญในทางปฏิบัติ เนื่องจากมีการใช้ข้อเท็จจริงเชิงทดลองที่นำไปสู่การประเมินการค้นพบทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้โดยอิสระ

จุดประสงค์ของบทเรียน : เพื่อสร้างความสามารถในการประยุกต์ความรู้เชิงทฤษฎีและการทดลอง ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ให้เข้าใจธรรมชาติของแสง บทบาท สถานที่ และ วิธีการต่างๆกำหนดความเร็วของมัน

2. ฉันถือว่าการจัดบทเรียนนั้นเหมาะสมที่สุด เพราะมันทำให้เราพิจารณาปัญหาของธรรมชาติของแสงอย่างครอบคลุมและทำให้เป็นจริงได้ ความคิดสร้างสรรค์ในการค้นหาความเร็วแสงให้ใช้ความรู้ทักษะและความสามารถที่ซับซ้อน

3. เพื่อกระตุ้นความสนใจของนักเรียน ฉันเลือกวิธีการภายในวิชาและ การสื่อสารระหว่างกันโดยอาศัยความรู้ทางดาราศาสตร์ ประวัติการค้นพบทางกายภาพ ความต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์กายภาพ การค้นพบทางวิศวกรรม

การดูดซึมเนื้อหา สื่อการศึกษาในความคิดของฉัน ได้จัดเตรียมไว้ผ่านความเข้าใจและการรวมเป็นหนึ่ง วัสดุทางทฤษฎี. งานไม่เพียงเพื่อให้แน่ใจว่าการดูดซึมของวัสดุเท่านั้น แต่ยังให้ความสนใจหลักกับการประยุกต์ใช้การสืบพันธุ์ในการปฏิบัติงานจริงในการประเมินตนเองของความเร็วของแสงและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน

4. ในความคิดของฉัน ภายใน วัตถุประสงค์การสอนบทเรียนได้รับการดำเนินการ:

* ในด้านความรู้ความเข้าใจ:

มีความพยายามที่จะขยายโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์กับพื้นหลังของงานการศึกษา

* ในด้านการพัฒนา:

คำศัพท์ที่เข้มข้นและซับซ้อน

ทักษะการคิดได้รับการกระตุ้น เช่น การเปรียบเทียบ การวิเคราะห์ การสังเคราะห์ ความสามารถในการเน้นสิ่งที่สำคัญ การพิสูจน์และการพิสูจน์

* ในด้านการศึกษา:

โดยเน้นที่ความสำคัญของความต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์กายภาพ กฎและทฤษฎีที่สำคัญที่สุด และวิธีการยืนยันความน่าเชื่อถือของวิทยาศาสตร์กายภาพ

มีการจัดเตรียมวิธีการที่แตกต่างโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าบทเรียนนั้นจัดขึ้นในชั้นเรียนที่ไม่คุ้นเคย งานนี้สร้างบน งานเดี่ยวเช่นเดียวกับในการทำงานเป็นทีม นักเรียนมีส่วนร่วมในกระบวนการระบุความสัมพันธ์แบบเหตุและผลของปรากฏการณ์และข้อเท็จจริง ในความคิดของฉันวิธีการควบคุมซึ่งกันและกันและการควบคุมตนเองในส่วนของนักเรียนนั้นสมเหตุสมผล ระดับความเป็นอิสระในระบบงานเพิ่มขึ้น

ฉันคิดว่าบรรยากาศทางจิตวิทยาในเชิงบวกเกิดขึ้นที่บทเรียน เนื้อหาถูกรับรู้ด้วยความสนใจเพราะเป็นนวัตกรรมและไม่ได้นำเสนอในตำราเรียนของโรงเรียน (เกรด 11) ฉันเชื่อว่าระดับของนักเรียนทำให้สามารถรับประกันคุณภาพของความรู้ที่ได้รับ

ระดับเสียงขึ้นอยู่กับความถี่ที่แหล่งกำเนิดเสียงสั่น ยิ่งความถี่การสั่นสูงเท่าใด เสียงก็จะยิ่งดังขึ้น การสั่นสะเทือนที่ง่ายที่สุดคือการสั่นแบบฮาร์มอนิก โทนเสียงที่บริสุทธิ์คือเสียงของส้อมเสียง

โทนสีบริสุทธิ์เป็นเสียงที่ทำให้เกิดการสั่นแบบฮาร์มอนิกในความถี่เดียวกัน ในโทนเสียงดนตรี สามารถแยกแยะคุณสมบัติสองอย่างด้วยเสียง - ความดังและระดับเสียง

เสียง แหล่งต่างๆ(เช่น เครื่องดนตรีต่างๆ เสียงคน เสียงของแปลก เป็นต้น) รวมกันเป็นเซต การสั่นสะเทือนแบบฮาร์มอนิกความถี่ที่แตกต่างกัน

ความถี่พื้นฐานคือความถี่ที่เล็กที่สุดของเสียงที่มีหลายองค์ประกอบนี้ และเสียงที่สอดคล้องและมีความสูงระดับหนึ่งเรียกว่าเสียงพื้นฐาน

Overtonesส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดของเสียงที่มีหลายองค์ประกอบนี้เรียกว่า (ความถี่อาจมากกว่าความถี่ของโทนเสียงพื้นฐานได้หลายเท่า)

Overtones กำหนด timbreเสียงคือสิ่งที่ทำให้เราแยกแยะเสียงได้ เช่น เราแยกแยะเสียงของทีวีกับ . ได้ง่ายมาก เครื่องซักผ้า, เสียงกีตาร์และกลอง เป็นต้น

ระดับเสียงยังวัดใน เมลัช- นี่คือระดับพิทช์ที่ให้คุณตั้งค่าความเท่าเทียมกันของระดับเสียงสองเสียง

น้ำเสียงของเชพเพิร์ด (ภาพลวงตาอะคูสติก) เป็นเสียงที่มีระดับเสียงขึ้นและลงอย่างเห็นได้ชัด

ระดับเสียงจะขึ้นอยู่กับความถี่ของโทนเสียงพื้นฐาน หากความถี่ของโทนเสียงพื้นฐานสูงกว่า ระดับเสียงก็จะดังขึ้น หากความถี่ของโทนเสียงพื้นฐานต่ำลง เสียงก็จะเงียบลง

ระดับเสียง

ระดับเสียง- คุณภาพของความรู้สึกในการได้ยิน ซึ่งช่วยให้คุณสามารถวางเสียงทั้งหมดในระดับจากเงียบไปดัง

การนอนหลับเป็นหน่วยของระดับเสียง

1 sone คือระดับเสียงโดยประมาณของการสนทนาที่ไม่ออกเสียง และระดับเสียงของเครื่องบินคือ 264 sone เสียงที่ดังขึ้นจะทำให้เกิดความเจ็บปวด

ความดังของเสียงขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน ยิ่งเสียงดังมากเท่านั้น

ระดับความดันเสียงวัดเป็นเบล (B) หรือเดซิเบล (D) - 1/10 ของเบลา (B) และเท่ากับระดับเสียงที่แสดงในรูปของเสียง

ความดังที่สูงกว่า 180 เดซิเบลอาจทำให้แก้วหูแตกได้

เสียงรบกวน เสียงดัง เสียงไม่พึงประสงค์ ส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ เนื่องจากมีการรบกวนลำดับของความดัง ระดับเสียง และเสียงต่ำที่แตกต่างกัน

เสียงรบกวน- เป็นเสียงที่มีการสั่นของความถี่ต่างๆ

ให้มีเสียงที่ไพเราะ คลื่นเสียงควรมีความเข้มต่ำสุด แต่ถ้าความเข้มเกินเกณฑ์ปกติเสียงจะไม่ได้ยินและจะทำให้เกิดความเจ็บปวดเท่านั้น

อะคูสติกเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาปรากฏการณ์ทางเสียง

เสียงมีสองประเภท: ธรรมชาติและประดิษฐ์.

คลื่นเสียงก็เหมือนกับคลื่นอื่นๆ ที่ถูกกำหนดโดยปริมาณเชิงวัตถุ เช่น ความถี่ แอมพลิจูด เฟสของการแกว่ง ความเร็วการแพร่กระจาย ความเข้มของเสียง และอื่นๆ แต่. นอกจากนี้ยังอธิบายลักษณะอัตนัยสามประการ คือ ระดับเสียง ระดับเสียง และระดับเสียงต่ำ

ความไวของหูของมนุษย์นั้นแตกต่างกันไปตามความถี่ที่ต่างกัน ในการทำให้เกิดความรู้สึกเสียง คลื่นจะต้องมีความเข้มต่ำสุดที่แน่นอน แต่ถ้าความเข้มนี้เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ เสียงจะไม่ได้ยินและทำให้เกิดความเจ็บปวดเท่านั้น ดังนั้นสำหรับความถี่การสั่นแต่ละครั้งจะมีค่าน้อยที่สุด (เกณฑ์การได้ยิน)และยิ่งใหญ่ที่สุด (เกณฑ์ ความรู้สึกเจ็บปวด) ความเข้มของเสียงที่สามารถสร้างความรู้สึกเสียงได้ รูปที่ 15.10 แสดงการพึ่งพาเกณฑ์การได้ยินและความเจ็บปวดตามความถี่เสียง พื้นที่ระหว่างเส้นโค้งทั้งสองนี้คือ พื้นที่การได้ยินระยะห่างสูงสุดระหว่างเส้นโค้งจะขึ้นอยู่กับความถี่ที่หูมีความไวมากที่สุด (1000-5000 Hz)

หากความเข้มของเสียงเป็นปริมาณที่กำหนดลักษณะเฉพาะของกระบวนการคลื่น แสดงว่าลักษณะเฉพาะของเสียงคือ ความดัง ความดังขึ้นอยู่กับความเข้มของเสียง กล่าวคือ กำหนดโดยกำลังสองของแอมพลิจูดของการแกว่งในคลื่นเสียงและความไวของหู (ลักษณะทางสรีรวิทยา) เนื่องจากความเข้มของเสียงคือ \(~I \sim A^2,\) ยิ่งแอมพลิจูดของการสั่นมากเท่าใด เสียงก็จะยิ่งดังขึ้น

ขว้าง- คุณภาพเสียงกำหนดโดยบุคคลทางหูและขึ้นอยู่กับความถี่ของเสียง ยิ่งความถี่สูง โทนเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้น

บุคคลจะรับรู้การสั่นสะเทือนของเสียงที่เกิดขึ้นตามกฎหมายฮาร์มอนิกด้วยความถี่ที่แน่นอน โทนดนตรีการสั่นสะเทือนความถี่สูงถือเป็นเสียง เสียงสูง,เสียงความถี่ต่ำ - เหมือนเสียง เสียงต่ำช่วงของการสั่นสะเทือนของเสียงที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการสั่นสะเทือนโดยปัจจัยสองเรียกว่า อ็อกเทฟตัวอย่างเช่น โทนเสียง "la" ของอ็อกเทฟแรกสอดคล้องกับความถี่ 440 Hz โทน "la" ของอ็อกเทฟที่สองสอดคล้องกับความถี่ 880 Hz

เสียงดนตรีสอดคล้องกับเสียงที่เปล่งออกมาจากร่างกายที่สั่นสะเทือนอย่างกลมกลืน

โทนเสียงหลักเสียงดนตรีที่ซับซ้อนเรียกว่าโทนเสียงที่สอดคล้องกับความถี่ต่ำสุดที่มีอยู่ในชุดความถี่ของเสียงที่กำหนด โทนเสียงที่สอดคล้องกับความถี่อื่นในองค์ประกอบของเสียงเรียกว่า หวือหวาหากความถี่ของโอเวอร์โทนเป็นทวีคูณของความถี่ \(~\nu_0\) ของเสียงพื้นฐาน จะมีการเรียกโอเวอร์โทนว่าฮาร์มอนิก และจะมีการเรียกโทนเสียงพื้นฐานที่มีความถี่ \(~\nu_0\) ฮาร์โมนิกแรกโอเวอร์โทนด้วยความถี่ต่อไปนี้ \(~2 \nu_0\) - ฮาร์โมนิกที่สองฯลฯ

ดนตรีที่มีโทนเสียงพื้นฐานเหมือนกันจะแตกต่างกันไปตามโทนเสียง ซึ่งพิจารณาจากการมีอยู่ของโอเวอร์โทน - ความถี่และแอมพลิจูด ลักษณะของแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นที่จุดเริ่มต้นของเสียง และความเสื่อมของเสียงเมื่อสิ้นสุดเสียง

ที่ระดับเสียงเดียวกัน เสียงที่ทำขึ้น เช่น ไวโอลินและเปียโน ต่างกัน เสียงต่ำ

การรับรู้เสียงโดยอวัยวะการได้ยินขึ้นอยู่กับความถี่ที่รวมอยู่ในคลื่นเสียง

เสียงรบกวน- เป็นเสียงที่สร้างสเปกตรัมต่อเนื่องซึ่งประกอบด้วยชุดของความถี่เช่น เสียงรบกวนมีความผันผวนของความถี่ต่างๆ

วรรณกรรม

Aksenovich L.A. ฟิสิกส์ใน มัธยม: ทฤษฎี. งาน การทดสอบ: Proc. เบี้ยเลี้ยงสำหรับสถาบันที่ให้บริการทั่วไป สิ่งแวดล้อม, การศึกษา / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; เอ็ด เค.เอส.ฟาริโน - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - S. 431-432.

ภารกิจที่ 1 ใช้ "hurdy-gurdy" เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของการสะท้อนของคลื่นเสียง รับเสียงที่มาจากฉาบที่พิงหูของคุณ งานหมายเลข 2 ค้นหาว่าระดับเสียงและความดังของเสียงนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณทางกายภาพเท่าใดโดยใช้ไม้บรรทัดที่ยึดอยู่บนโต๊ะ การเปลี่ยนความยาวของส่วนที่ยื่นออกมาและแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน เมื่อใดที่เสียงจะได้ยินไม่ได้ยิน ภารกิจที่ 3 ใส่หลอดหูของหัววัดหูฟังในหูของคุณ ตีช้อนโลหะด้วยค้อน รับเสียง "ระฆัง" สรุปว่าพูดว่าอะไร? งาน #4 รับโทนเสียงดนตรีที่สะอาดด้วยส้อมเสียง ทำให้เสียงนี้มองเห็นได้ งานหมายเลข 5 รับเครื่องมือลมที่ง่ายที่สุดจากฝากล่องเรโซเนเตอร์และหลอดทดลองสามหลอด

ภาพที่ 11 จากการนำเสนอ "คุณสมบัติของเสียง"สู่บทเรียนฟิสิกส์ในหัวข้อ "เสียง"

ขนาด: 960 x 720 พิกเซล, รูปแบบ: jpg. ดาวน์โหลดรูปภาพได้ฟรี วิชาฟิสิกส์ให้คลิกขวาที่รูปภาพแล้วคลิก "บันทึกรูปภาพเป็น..." หากต้องการแสดงรูปภาพในบทเรียน คุณยังสามารถดาวน์โหลดการนำเสนอแบบเต็ม "Sound properties.ppt" พร้อมรูปภาพทั้งหมดในไฟล์ zip ได้ฟรี ขนาดไฟล์เก็บถาวร - 6616 KB

ดาวน์โหลดงานนำเสนอ

เสียง

"การสั่นสะเทือนของเสียง" - การขยายพันธุ์และรับเสียง มันแพร่กระจายในสื่อยืดหยุ่นใด ๆ : แข็ง; ของเหลว; เป็นก๊าซ การทดลอง #3 อินฟาเรด - การสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นที่ความถี่น้อยกว่า 20 Hz ศึกษาคุณลักษณะของคลื่นเสียงด้วยเครื่องพีซี เลนส์ การทดลอง #1 ความดัง - ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของตัวกลางที่สั่นสะเทือน

"เสียงสั่นสะเทือน" - เสียงอะคูสติก คำสำคัญของบทเรียน (ถูกต้อง). เทียม. เสียง (อะคูสติก). 3. อัลตราซาวนด์เป็นภาษาของการสื่อสารกับสัตว์: ปลาโลมา ค้างคาว. แต่แมวที่ปล่อยออกมาจากอินฟราซาวน์สามารถรักษาคนด้วยเสียงฟี้อย่างแมวได้ ปลาโลมา. สาเหตุของเสียง ในอากาศภายใต้สภาวะปกติ ความเร็วของเสียงคือ 330 เมตร/วินาที

"คุณสมบัติของเสียง" - เครื่องดนตรีประเภทเครื่องสายมีตั้งแต่ 3 ถึง 7 สาย ความรู้สึกในแอ่งน้ำ การแก้ปัญหาสถานการณ์ เราสรุปและจัดระบบความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางเสียง อัลตราซาวนด์ในการแพทย์ ผู้สังเกตการณ์ปล่อยคลื่นเสียง ผ่านร่างกาย งานปฏิบัติ ภารกิจที่ 3 ใส่หลอดหูของหัววัดหูฟังในหูของคุณ

"การสะท้อนของเสียง" - 1. เสียงในอากาศมีความเร็วเท่าใด? เสียงสะท้อน. ทดสอบในหัวข้อ “เสียง 3. คลื่นเสียงในอากาศคือ: 6. การกระทำของแตรขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเสียง: 4. เสียงสะท้อนเกิดขึ้นจาก: 2. ความเร็วของเสียงเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อความหนาแน่นของเสียง ลดลงปานกลาง?

"ความเร็วของเสียงในสื่อต่างๆ" - หนังสืออ้างอิงพูดว่าอย่างไร? การทดลอง. งานของเรา: เขียนสูตรที่ใช้คำนวณความเร็วของเสียง ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับตัวกลางอย่างไร? ลงอ่างน้ำ นาฬิกาข้อมือและวางหูไว้ไกลๆ การได้ยินที่ดีที่สุดในมุมเอียงของกระดาษแข็ง 450 เสียงแทบไม่ได้ยิน เหตุใดจึงเกิดการขยายสัญญาณ

"ความเร็วของการแพร่กระจายเสียง" - ในของแข็ง - เร็วยิ่งขึ้น หน่วยความดังและระดับเสียงมีกี่หน่วย อะไรเป็นตัวกำหนดระดับเสียง? การกระทำที่เป็นระบบของเสียงดังส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างไร? อะไรกำหนดระดับเสียงของเสียง? โทนเสียงพื้นฐานและโอเวอร์โทนของเสียงคืออะไร? ความเร็วของเสียงในอากาศคือ » 330 m/s

ทั้งหมดมี 34 การนำเสนอในหัวข้อ

พูดถึงโครงสร้างของเครื่องช่วยฟัง เราค่อยๆ เคลื่อนไปสู่หลักการวิเคราะห์สัญญาณที่สมองได้รับจากโคเคลีย มันคืออะไร? และสมองถอดรหัสได้อย่างไร? เขากำหนดระดับเสียงได้อย่างไร? วันนี้เราจะพูดถึงเรื่องหลังเพราะมันจะเปิดเผยคำตอบของคำถามสองข้อแรกโดยอัตโนมัติ

ควรสังเกตว่าสมองตรวจพบเฉพาะส่วนประกอบไซน์ที่เป็นจังหวะของเสียงเท่านั้น การรับรู้ระดับเสียงของมนุษย์ขึ้นอยู่กับความดังและระยะเวลาด้วย ในบทความที่แล้ว เราได้พูดถึง basilar membrane และโครงสร้างของมัน อย่างที่คุณทราบ มันมีความแตกต่างในด้านความแข็งแกร่งของโครงสร้าง ซึ่งช่วยให้สามารถแยกเสียงออกเป็นส่วนประกอบที่มี สถานที่พิเศษตำแหน่งบนพื้นผิว จากที่เซลล์ขนจะส่งสัญญาณไปยังสมองในเวลาต่อมา เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของเมมเบรนนี้ คลื่น "เสียง" ที่วิ่งบนพื้นผิวจึงมีค่าสูงสุดต่างกัน: ความถี่ต่ำ - ใกล้ด้านบนของเมมเบรน สูง - ที่หน้าต่างวงรี สมองจะพยายามกำหนดความสูงจากสิ่งนี้โดยอัตโนมัติ " แผนที่ภูมิประเทศ” ค้นหาการโลคัลไลเซชันของความถี่พื้นฐานในนั้น วิธีนี้สามารถเชื่อมโยงกับตัวกรองหลายแถบได้ นี่คือที่มาของทฤษฎี "กลุ่มวิกฤต" ที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้:

แต่นี่ไม่ใช่วิธีเดียว! วิธีที่สองคือการกำหนดพิทช์ด้วยฮาร์โมนิก: หากคุณพบความแตกต่างของความถี่ต่ำสุดระหว่างพวกเขา มันจะเท่ากับความถี่พื้นฐานเสมอ - [( n +1) f 0 - (nf 0)]= f 0 โดยที่ n เป็นตัวเลขฮาร์มอนิก และยังใช้วิธีที่สามร่วมกับมัน: ค้นหาปัจจัยร่วมจากการหารฮาร์โมนิกทั้งหมดเป็นตัวเลขที่ต่อเนื่องกันและผลักจากนั้นจึงกำหนดระดับเสียง การทดลองยืนยันความถูกต้องของวิธีการเหล่านี้อย่างเต็มที่: ระบบการได้ยิน การหาค่าสูงสุดของฮาร์โมนิก ดำเนินการคำนวณกับวิธีการเหล่านี้ และแม้ว่าคุณจะตัดโทนเสียงพื้นฐานหรือจัดเรียงฮาร์โมนิกในลำดับคี่ ซึ่งวิธีที่ 1 และ 2 ไม่ช่วยจากนั้นบุคคลจะกำหนดระดับเสียงตามวิธีที่ 3

แต่เมื่อมันปรากฏออกมา - นี่ไม่ใช่ความเป็นไปได้ทั้งหมดของสมอง! มีการทดลองอันชาญฉลาดซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ ประเด็นคือทั้งสามวิธีใช้งานได้กับฮาร์มอนิก 6-7 ตัวแรกเท่านั้น เมื่อฮาร์โมนิกหนึ่งของสเปกตรัมเสียงตกอยู่ใน "แถบวิกฤต" แต่ละอัน สมองจะ "กำหนด" พวกมันอย่างใจเย็น แต่ถ้าฮาร์โมนิกบางตัวอยู่ใกล้กันมากจนหลายฮาร์โมนิกอยู่ในส่วนเดียวของตัวกรองการได้ยิน สมองก็จะรับรู้ได้แย่ลงหรือไม่ได้กำหนดเลย: สิ่งนี้ใช้กับเสียงที่มีฮาร์โมนิกเหนืออันดับที่เจ็ด . นี่คือที่มาของวิธีที่สี่ - วิธี "เวลา": สมองเริ่มวิเคราะห์เวลาที่รับสัญญาณจากอวัยวะของ Corti ด้วยเฟสของการสั่นของเยื่อหุ้มฐานทั้งหมด เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า "การล็อกเฟส" ประเด็นก็คือเมื่อเมมเบรนสั่นสะเทือน เมื่อมันเคลื่อนเข้าหาเซลล์ขน พวกมันจะสัมผัสกับมัน ทำให้เกิดแรงกระตุ้นเส้นประสาท
ตอนขับรถกลับไม่มี ศักย์ไฟฟ้าไม่ปรากฏ ความสัมพันธ์ปรากฏขึ้น - เวลาระหว่างพัลส์ในแต่ละเส้นใยจะเท่ากับจำนวนเต็ม 1, 2, 3 เป็นต้น คูณด้วยระยะเวลาในคลื่นเสียงหลักฉ = nT . สิ่งนี้ช่วยในการทำงานร่วมกับวงดนตรีที่สำคัญได้อย่างไร? ง่ายมาก: เรารู้ว่าเมื่อฮาร์โมนิกสองอันอยู่ใกล้กันมากจนตกอยู่ใน "ย่านความถี่" เดียวกัน ระหว่างนั้นจะมีเอฟเฟกต์ "การตี" (ซึ่งนักดนตรีได้ยินเมื่อปรับแต่งเครื่องดนตรี) - เป็นเพียงการแกว่งเดียวที่มีค่าเฉลี่ย ความถี่เท่ากับความถี่ส่วนต่าง ในกรณีนี้จะมีประจำเดือน T =1/f 0 ดังนั้นคาบทั้งหมดที่อยู่เหนือฮาร์มอนิกที่หกจะเท่ากันหรือมีบิตเป็นจำนวนเต็ม กล่าวคือ ค่า n/f 0. ต่อไป สมองก็จะคำนวณความถี่พิทช์