การสั่นสะเทือนของเสียงและคลื่น แหล่งกำเนิดเสียง

แหล่งกำเนิดเสียง

การสั่นสะเทือนของเสียง

โครงร่างบทเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร

สวัสดีทุกคน! บทเรียนของเรามีการใช้งานจริงอย่างกว้างขวางในการฝึกฝนทุกวัน ดังนั้น คำตอบของคุณจะขึ้นอยู่กับการสังเกตในชีวิตและความสามารถในการวิเคราะห์การสังเกตของคุณ

2. การทำซ้ำความรู้พื้นฐาน

สไลด์หมายเลข 1, 2, 3, 4, 5 จะแสดงบนหน้าจอโปรเจ็กเตอร์ (ภาคผนวก 1)

พวกที่อยู่ข้างหน้าคุณเป็นปริศนาอักษรไขว้โดยการไขซึ่งคุณจะได้เรียนรู้คำสำคัญของบทเรียน

ส่วนที่ 1:เรียกปรากฏการณ์ทางกายภาพ

ตัวอย่างที่ 2:ตั้งชื่อกระบวนการทางกายภาพ

ส่วนที่ 3:ตั้งชื่อปริมาณทางกายภาพ

ส่วนที่ 4:ตั้งชื่ออุปกรณ์ทางกายภาพ

	R		Z		ชม
	ที่
						ที่
						ถึง

ให้ความสนใจกับคำที่เน้น คำนี้คือ "เสียง" ซึ่งเป็นคำสำคัญของบทเรียน บทเรียนของเราเน้นไปที่การสั่นของเสียงและเสียง ดังนั้น หัวข้อของบทเรียนคือ “แหล่งที่มาของเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง". ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าอะไรคือที่มาของเสียง การสั่นสะเทือนของเสียง การเกิดและบางส่วน การใช้งานจริงในชีวิตคุณ.

3. คำอธิบายของวัสดุใหม่

มาทำการทดลองกัน จุดประสงค์ของการทดลอง : เพื่อหาสาเหตุของเสียง

ประสบการณ์กับไม้บรรทัดโลหะ(ภาคผนวก 2).

คุณสังเกตอะไร บทสรุปจะเป็นอย่างไร?

บทสรุป: ร่างกายสั่นสะเทือนสร้างเสียง

ลองทำการทดลองต่อไปนี้ จุดประสงค์ของการทดลอง: เพื่อค้นหาว่าเสียงถูกสร้างขึ้นโดยร่างกายที่สั่นสะเทือนเสมอหรือไม่

อุปกรณ์ที่คุณเห็นอยู่ข้างหน้าคุณเรียกว่า ส้อม.

ประสบการณ์กับส้อมเสียงและ ลูกเทนนิสแขวนอยู่บนเส้นด้าย(ภาคผนวก 3) .

คุณได้ยินเสียงจากส้อมเสียง แต่ไม่เห็นการสั่นสะเทือนของส้อมเสียง เพื่อให้แน่ใจว่าตะเกียบปรับเสียงจะสั่น เราค่อยๆ เคลื่อนมันไปยังลูกบอลที่มีร่มเงาห้อยอยู่บนเส้นด้าย และเราจะเห็นว่าการสั่นสะเทือนของส้อมเสียงถูกส่งไปยังลูกบอลซึ่งเคลื่อนที่เป็นระยะ

บทสรุป: เสียงถูกสร้างขึ้นโดยร่างกายที่สั่นสะเทือน

เราอาศัยอยู่ในมหาสมุทรแห่งเสียง เสียงเกิดจากแหล่งกำเนิดเสียง มีทั้งแหล่งกำเนิดเสียงเทียมและธรรมชาติ แหล่งเสียงธรรมชาติ ได้แก่ สายเสียง (ภาคผนวก 1 - สไลด์หมายเลข 6) อากาศที่เราหายใจออกจากปอดผ่านทางเดินหายใจเข้าสู่กล่องเสียง กล่องเสียงประกอบด้วยสายเสียง ภายใต้ความกดดันของอากาศที่หายใจออกพวกเขาเริ่มสั่น บทบาทของเรโซเนเตอร์นั้นเล่นโดยปากและจมูกรวมถึงหน้าอก สำหรับคำพูดที่ชัดเจน นอกจากเส้นเสียงแล้ว ยังต้องใช้ลิ้น ริมฝีปาก แก้ม เพดานอ่อน และฝาปิดกล่องเสียงด้วย

แหล่งเสียงธรรมชาติยังรวมถึงเสียงหึ่งของยุง แมลงวัน ผึ้ง ( กระพือปีก).

คำถาม:สิ่งที่สร้างเสียง

(อากาศในบอลลูนอยู่ภายใต้ความกดดันเมื่อถูกบีบอัด จากนั้นจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและสร้างคลื่นเสียง)

ดังนั้น เสียงไม่เพียงสร้างการสั่นเท่านั้น แต่ยังสร้างร่างกายที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วด้วย เป็นที่ชัดเจนว่าในทุกกรณีของการปรากฏตัวของเสียงชั้นของอากาศเคลื่อนที่นั่นคือคลื่นเสียงเกิดขึ้น

คลื่นเสียงมองไม่เห็น ได้ยินเท่านั้น และลงทะเบียนด้วยอุปกรณ์ทางกายภาพด้วย ในการลงทะเบียนและศึกษาคุณสมบัติของคลื่นเสียง เราใช้คอมพิวเตอร์ ซึ่งปัจจุบันนักฟิสิกส์ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อการวิจัย มีการติดตั้งโปรแกรมการวิจัยพิเศษในคอมพิวเตอร์และเชื่อมต่อไมโครโฟนที่รับการสั่นสะเทือนของเสียง (ภาคผนวก 4) ดูที่หน้าจอ บนหน้าจอ คุณจะเห็นการแสดงคลื่นเสียงแบบกราฟิก กราฟนี้คืออะไร? ( ไซนัส)

มาทดลองกับส้อมเสียงด้วยขนนกกัน ตีส้อมเสียงด้วยค้อนยาง นักเรียนเห็นการสั่นสะเทือนของส้อมเสียง แต่ไม่ได้ยินเสียง

คำถาม:ทำไมถึงมีการสั่นสะเทือนแต่คุณไม่ได้ยินเสียง?

ปรากฎว่าหูของมนุษย์รับรู้ช่วงเสียงตั้งแต่ 16 Hz ถึง Hz นี่คือเสียงที่ได้ยิน

ฟังพวกเขาผ่านคอมพิวเตอร์และจับการเปลี่ยนแปลงในความถี่ของช่วง (ภาคผนวก 5) ให้ความสนใจว่ารูปร่างของไซนัสเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อความถี่ของการสั่นสะเทือนของเสียงเปลี่ยนไป (ระยะเวลาการสั่นลดลงและความถี่จะเพิ่มขึ้น)

มีเสียงที่มนุษย์ไม่ได้ยิน สิ่งเหล่านี้คืออินฟาเรด (ช่วงการสั่นน้อยกว่า 16 Hz) และอัลตราซาวนด์ (ช่วงที่มากกว่า Hz) คุณเห็นโครงร่างของช่วงความถี่บนกระดานดำวาดในสมุดบันทึก (ภาคผนวก 5) โดยการสำรวจอินฟราเรดและอัลตราซาวนด์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบมากมาย คุณสมบัติที่น่าสนใจคลื่นเสียงเหล่านี้ เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเพื่อนร่วมชั้นของคุณจะบอกเรา (ภาคผนวก 6)

4. การรวมวัสดุที่ศึกษา

เพื่อรวบรวมเนื้อหาที่ศึกษาในบทเรียน ฉันแนะนำให้เล่นเกม TRUE-FALSE ฉันอ่านสถานการณ์และคุณถือเครื่องหมาย TRUE หรือ FALSE และอธิบายคำตอบของคุณ

คำถาม. 1. ตัวสั่นเป็นแหล่งกำเนิดเสียงจริงหรือ? (ขวา).

2. เสียงเพลงดังขึ้นในห้องโถงที่เต็มไปด้วยผู้คน มากกว่าเสียงที่ว่างเปล่า จริงหรือไม่? (ไม่ถูกต้องเนื่องจากห้องโถงว่างเปล่าทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนการสั่นสะเทือน)

3. ยุงกระพือปีกเร็วกว่าภมรจริงหรือ? (จริงอยู่เพราะเสียงที่เกิดจากยุงนั้นสูงขึ้น ดังนั้นความถี่ของการแกว่งของปีกก็สูงขึ้นด้วย)

4. จริงหรือไม่ที่การสั่นสะเทือนของส้อมเสียงที่ส่งเสียงจะสลายเร็วขึ้นหากวางขาไว้บนโต๊ะ (ถูกต้องเพราะการสั่นสะเทือนของส้อมเสียงถูกส่งไปยังโต๊ะ)

5. จริงหรือไม่ที่ ค้างคาวดูด้วยเสียง? (ถูกต้องเพราะค้างคาวปล่อยอัลตราซาวนด์แล้วฟังสัญญาณสะท้อน)

6. จริงหรือไม่ที่สัตว์บางชนิด "ทำนาย" แผ่นดินไหวโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง? (ใช่แล้ว เช่น ช้างจะรู้สึกถึงแผ่นดินไหวภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงและตื่นเต้นในเวลาเดียวกัน)

7. จริงหรือไม่ที่อินฟราซาวน์ทำให้เกิดความผิดปกติทางจิตในคน? (ใช่แล้ว ในมาร์เซย์ (ฝรั่งเศส) โรงงานเล็กๆ แห่งหนึ่งถูกสร้างขึ้นใกล้กับศูนย์วิทยาศาสตร์ หลังจากเปิดตัวได้ไม่นาน ห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์แห่งหนึ่งก็ค้นพบ ปรากฏการณ์ประหลาด. หลังจากอยู่ในห้องของเธอได้สองสามชั่วโมง นักวิจัยกลายเป็นคนโง่มาก: เขาแทบจะไม่สามารถแก้ปัญหาง่ายๆ ได้)

และโดยสรุป ผมขอแนะนำว่าจากการตัดตัวอักษร โดยการจัดเรียงใหม่ ได้รับ คีย์เวิร์ดบทเรียนหรือสอนหรือการเรียนและเครื่องเตือนสติ.

KVZU - เสียง

RAMTNOKE - ส้อมเสียง

แทรคซูฟลู - อัลตราซาวด์

ฟราคซูนี - อินฟราซาวน์

OKLABEINJA - VASCULATIONS

5. สรุปบทเรียนและการบ้าน

ผลการเรียน. ในบทเรียน เราพบว่า:

ว่าร่างกายที่สั่นสะเทือนจะสร้างเสียง

เสียงแพร่กระจายผ่านอากาศเป็นคลื่นเสียง

เสียงที่ได้ยินและไม่ได้ยิน

อัลตราซาวนด์เป็นเสียงที่ไม่ได้ยินซึ่งมีความถี่การสั่นสูงกว่า 20 kHz;

อินฟราซาวน์เป็นเสียงที่ไม่ได้ยินซึ่งมีความถี่การสั่นต่ำกว่า 16 Hz;

อัลตราซาวนด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การบ้าน:

1. §34 เช่น 29 (เซลล์ Peryshkin 9)

2. ให้เหตุผลต่อไป:

ฉันได้ยินเสียง: ก) แมลงวัน; b) วัตถุที่ตกลงมา; ค) พายุฝนฟ้าคะนองเพราะ ....

ฉันไม่ได้ยินเสียง: ก) จากนกพิราบปีนเขา; b) จากนกอินทรีที่บินขึ้นไปบนท้องฟ้าเพราะ ...

ก่อนที่คุณจะเข้าใจว่าแหล่งกำเนิดเสียงคืออะไร ลองคิดดูว่าเสียงคืออะไร? เรารู้ว่าแสงคือการแผ่รังสี เมื่อสะท้อนจากวัตถุ รังสีนี้จะเข้าตาเรา และเราสามารถมองเห็นได้ รสและกลิ่นเป็นอนุภาคขนาดเล็กของร่างกายที่รับรู้โดยตัวรับของเรา สัตว์ตัวนี้เป็นเสียงแบบไหน?

เสียงถูกส่งผ่านอากาศ

คุณต้องเคยเห็นวิธีการเล่นกีตาร์ บางทีตัวคุณเองอาจรู้ว่าต้องทำอย่างไร สิ่งสำคัญคือต้องสร้างเสียงที่แตกต่างในกีตาร์เมื่อดึงออกมา ไม่เป็นไร. แต่ถ้าคุณสามารถใส่กีตาร์ในสุญญากาศและดึงสายได้ คุณจะแปลกใจมากที่กีตาร์จะไม่ส่งเสียงใดๆ

การทดลองดังกล่าวดำเนินการกับวัตถุต่างๆ มากมาย และผลลัพธ์ก็เหมือนเดิมเสมอ - ไม่ได้ยินเสียงในพื้นที่ปลอดอากาศ จากนี้ไปเสียงสรุปที่เป็นตรรกะจะถูกส่งผ่านทางอากาศ ดังนั้นเสียงจึงเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคของสารในอากาศและวัตถุที่สร้างเสียง

แหล่งกำเนิดเสียง - ตัวสั่น

ไกลออกไป. จากการทดลองมากมายหลากหลายรูปแบบ จึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าเสียงนั้นเกิดจากการสั่นสะเทือนของร่างกาย แหล่งกำเนิดเสียงคือตัวที่สั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนเหล่านี้ส่งผ่านโดยโมเลกุลของอากาศและหูของเรา เมื่อรับรู้การสั่นเหล่านี้ แปลเป็นความรู้สึกเสียงที่เข้าใจได้สำหรับเรา

การตรวจสอบนี้ไม่ยาก นำแก้วหรือถ้วยคริสตัลมาวางบนโต๊ะ แตะเบา ๆ ด้วยช้อนโลหะ คุณจะได้ยินเสียงบางยาว ตอนนี้ใช้มือแตะกระจกแล้วแตะอีกครั้ง เสียงจะเปลี่ยนไปและสั้นลงมาก

และตอนนี้ให้หลายคนเอาแขนโอบกระจกให้สนิทที่สุดพร้อมกับขา พยายามไม่ทิ้งพื้นที่ว่างแม้แต่จุดเดียว สถานที่เล็ก ๆตีด้วยช้อน โดนแก้วอีกแล้ว คุณจะแทบไม่ได้ยินเสียงอะไรเลย และเสียงที่จะกลายเป็นเสียงเบาและสั้นมาก มันพูดว่าอะไร?

ในกรณีแรก หลังจากการกระแทก กระจกสั่นอย่างอิสระ แรงสั่นสะเทือนถูกส่งผ่านอากาศและไปถึงหูของเรา ในกรณีที่สอง มือของเราดูดซับแรงสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ และเสียงก็สั้นลงมาก เนื่องจากการสั่นสะเทือนของร่างกายลดลง ในกรณีที่สาม การสั่นสะเทือนเกือบทั้งหมดของร่างกายถูกดูดซับทันทีโดยมือของผู้เข้าร่วมทั้งหมด และร่างกายแทบไม่สั่น ดังนั้นจึงแทบไม่มีเสียงเล็ดลอดออกมา

เช่นเดียวกับการทดสอบอื่นๆ ทั้งหมดที่คุณคิดและดำเนินการได้ การสั่นสะเทือนของร่างกายที่ส่งไปยังโมเลกุลของอากาศจะถูกรับรู้โดยหูของเราและตีความโดยสมอง

การสั่นสะเทือนของเสียงในความถี่ต่างๆ

เสียงก็คือการสั่นสะเทือน แหล่งกำเนิดเสียงส่งการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านอากาศมาที่เรา แล้วทำไมเราไม่ได้ยินเสียงสั่นสะเทือนของวัตถุทั้งหมด? เพราะแรงสั่นสะเทือนมาในความถี่ที่ต่างกัน

เสียงที่หูของมนุษย์รับรู้คือเสียงสั่นสะเทือนที่มีความถี่ประมาณ 16 Hz ถึง 20 kHz เด็กได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าผู้ใหญ่ และช่วงการรับรู้ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ มักจะแตกต่างกันอย่างมาก

ก่อนที่คุณจะเข้าใจว่าแหล่งกำเนิดเสียงคืออะไร ลองคิดดูว่าเสียงคืออะไร? เรารู้ว่าแสงคือการแผ่รังสี เมื่อสะท้อนจากวัตถุ รังสีนี้จะเข้าตาเรา และเราสามารถมองเห็นได้ รสและกลิ่นเป็นอนุภาคขนาดเล็กของร่างกายที่รับรู้โดยตัวรับของเรา สัตว์ตัวนี้เป็นเสียงแบบไหน?

เสียงถูกส่งผ่านอากาศ

คุณต้องเคยเห็นวิธีการเล่นกีตาร์ บางทีตัวคุณเองอาจรู้ว่าต้องทำอย่างไร สิ่งสำคัญคือต้องสร้างเสียงที่แตกต่างในกีตาร์เมื่อดึงออกมา ไม่เป็นไร. แต่ถ้าคุณสามารถใส่กีตาร์ในสุญญากาศและดึงสายได้ คุณจะแปลกใจมากที่กีตาร์จะไม่ส่งเสียงใดๆ

การทดลองดังกล่าวดำเนินการกับวัตถุต่างๆ มากมาย และผลลัพธ์ก็เหมือนเดิมเสมอ - ไม่ได้ยินเสียงในพื้นที่ปลอดอากาศ จากนี้ไปเสียงสรุปที่เป็นตรรกะจะถูกส่งผ่านทางอากาศ ดังนั้นเสียงจึงเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคของสารในอากาศและวัตถุที่สร้างเสียง

แหล่งกำเนิดเสียง - ตัวสั่น

ไกลออกไป. จากการทดลองมากมายหลากหลายรูปแบบ จึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าเสียงนั้นเกิดจากการสั่นสะเทือนของร่างกาย แหล่งกำเนิดเสียงคือตัวที่สั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนเหล่านี้ส่งผ่านโดยโมเลกุลของอากาศและหูของเรา เมื่อรับรู้การสั่นเหล่านี้ แปลเป็นความรู้สึกเสียงที่เข้าใจได้สำหรับเรา

การตรวจสอบนี้ไม่ยาก นำแก้วหรือถ้วยคริสตัลมาวางบนโต๊ะ แตะเบา ๆ ด้วยช้อนโลหะ คุณจะได้ยินเสียงบางยาว ตอนนี้ใช้มือแตะกระจกแล้วแตะอีกครั้ง เสียงจะเปลี่ยนไปและสั้นลงมาก

และตอนนี้ให้หลาย ๆ คนโอบแขนแก้วไว้อย่างสุดความสามารถพร้อมกับขา พยายามไม่เว้นที่ว่างเพียงแห่งเดียว ยกเว้นที่เล็กๆ มากสำหรับการตีด้วยช้อน โดนแก้วอีกแล้ว คุณจะแทบไม่ได้ยินเสียงอะไรเลย และเสียงที่จะกลายเป็นเสียงเบาและสั้นมาก มันพูดว่าอะไร?

ในกรณีแรก หลังจากการกระแทก กระจกสั่นอย่างอิสระ แรงสั่นสะเทือนถูกส่งผ่านอากาศและไปถึงหูของเรา ในกรณีที่สอง มือของเราดูดซับแรงสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ และเสียงก็สั้นลงมาก เนื่องจากการสั่นสะเทือนของร่างกายลดลง ในกรณีที่สาม การสั่นสะเทือนเกือบทั้งหมดของร่างกายถูกดูดซับทันทีโดยมือของผู้เข้าร่วมทั้งหมด และร่างกายแทบไม่สั่น ดังนั้นจึงแทบไม่มีเสียงเล็ดลอดออกมา

เช่นเดียวกับการทดสอบอื่นๆ ทั้งหมดที่คุณคิดและดำเนินการได้ การสั่นสะเทือนของร่างกายที่ส่งไปยังโมเลกุลของอากาศจะถูกรับรู้โดยหูของเราและตีความโดยสมอง

การสั่นสะเทือนของเสียงในความถี่ต่างๆ

เสียงก็คือการสั่นสะเทือน แหล่งกำเนิดเสียงส่งการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านอากาศมาที่เรา แล้วทำไมเราไม่ได้ยินเสียงสั่นสะเทือนของวัตถุทั้งหมด? เพราะแรงสั่นสะเทือนมาในความถี่ที่ต่างกัน

เสียงที่หูของมนุษย์รับรู้คือเสียงสั่นสะเทือนที่มีความถี่ประมาณ 16 Hz ถึง 20 kHz เด็กได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่าผู้ใหญ่ และช่วงการรับรู้ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ มักจะแตกต่างกันอย่างมาก

หูเป็นเครื่องดนตรีที่บางและละเอียดอ่อน ที่ธรรมชาติมอบให้เรา ดังนั้นคุณควรดูแลมัน เป็นอุปกรณ์ทดแทนและคล้ายคลึงกันใน ร่างกายมนุษย์ไม่ได้อยู่.

สาขาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของเสียงเรียกว่า อะคูสติก

หูของมนุษย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้รับรู้การสั่นสะเทือนด้วยความถี่ 20 Hz ถึง 20 kHz เป็นเสียง ความถี่ต่ำ (เสียงกลองหรือ ท่ออวัยวะ) หูจะรับรู้ว่าเป็นโน้ตเบส เสียงนกหวีดหรือสารภาพของยุงสอดคล้องกับความถี่สูง การสั่นที่มีความถี่ต่ำกว่า 20 Hz เรียกว่า อินฟาเรดและด้วยความถี่มากกว่า 20 kHz - อัลตราซาวนด์บุคคลไม่ได้ยินการสั่นสะเทือนดังกล่าว แต่มีสัตว์ที่ได้ยินเสียงอินฟราซาวน์มาจาก เปลือกโลกก่อนเกิดแผ่นดินไหว เมื่อได้ยินพวกมัน สัตว์ก็ออกจากพื้นที่อันตราย

ในดนตรี ความถี่อะคูสติกสอดคล้องกับ แต่มี.โน้ต "la" ของอ็อกเทฟหลัก (คีย์ C) สอดคล้องกับความถี่ 440 Hz โน้ต "la" ของอ็อกเทฟถัดไปสอดคล้องกับความถี่ 880 Hz ดังนั้นอ็อกเทฟอื่นๆ ทั้งหมดจึงมีความถี่ต่างกันถึง 2 เท่า ภายในแต่ละอ็อกเทฟ 6 โทนหรือ 12 เซมิโทนมีความโดดเด่น ทุกคน โทนมีความถี่ของ yf2~ 1.12 แตกต่างจากความถี่ของโทนก่อนหน้าแต่ละ ครึ่งเสียงแตกต่างจากครั้งก่อนใน "$2 เราจะเห็นว่าแต่ละความถี่ถัดไปแตกต่างจากความถี่ก่อนหน้าไม่ใช่ไม่กี่ Hz แต่โดย เบอร์เดียวกันครั้งหนึ่ง. มาตราส่วนดังกล่าวเรียกว่า ลอการิทึมเนื่องจากระยะห่างที่เท่ากันระหว่างโทนเสียงจะอยู่บนมาตราส่วนลอการิทึม โดยที่ค่าไม่ได้ถูกพล็อต แต่เป็นลอการิทึม

หากเสียงตรงกับหนึ่งความถี่ v (หรือกับ = 2tcv) จากนั้นจะเรียกว่าฮาร์มอนิกหรือโมโนโครม เสียงฮาร์มอนิกล้วนๆ นั้นหายาก เกือบทุกครั้ง เสียงประกอบด้วยชุดของความถี่ กล่าวคือ สเปกตรัม (ดูหัวข้อที่ 8 ของบทนี้) มีความซับซ้อน การสั่นของดนตรีมักจะมีโทนเสียงพื้นฐาน cco \u003d 2n / T โดยที่ T คือคาบ และชุดของโอเวอร์โทน 2 (Oo, Zco 0, 4coo เป็นต้น) ชุดของโอเวอร์โทนที่ระบุความเข้มในดนตรีเรียกว่า เสียงต่ำเครื่องดนตรีต่าง ๆ นักร้องต่าง ๆ ที่ตีโน้ตตัวเดียวกันมีเสียงต่ำต่างกัน สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีสีที่ต่างกัน

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ส่วนผสมของความถี่ที่ไม่ใช่หลายความถี่ได้ ในดนตรียุโรปคลาสสิกถือว่าไม่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตามมันถูกใช้ในดนตรีสมัยใหม่ แม้แต่การเคลื่อนไหวช้าของความถี่ใด ๆ ในทิศทางของการเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ยังใช้ (อูคูเลเล่)

ในเสียงที่ไม่ใช่เสียงดนตรี ความถี่ใด ๆ ในสเปกตรัมและการเปลี่ยนแปลงของเวลาก็เป็นไปได้ สเปกตรัมของเสียงดังกล่าวสามารถต่อเนื่องกันได้ (ดูหัวข้อ 8) หากความเข้มของความถี่ทั้งหมดใกล้เคียงกัน เรียกว่า " เสียงสีขาว» (คำนี้นำมาจากเลนส์โดยที่ สีขาวคือผลรวมของความถี่ทั้งหมด)

เสียงพูดของมนุษย์นั้นซับซ้อนมาก พวกมันมีสเปกตรัมที่ซับซ้อนซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อออกเสียงเสียงคำเดียวและทั้งวลี สิ่งนี้ทำให้คำพูดมีน้ำเสียงและสำเนียงที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะแยกแยะบุคคลออกจากอีกคนหนึ่งด้วยเสียง แม้ว่าพวกเขาจะออกเสียงคำเดียวกันก็ตาม

คลื่นเสียง (การสั่นสะเทือนของเสียง) คือการสั่นสะเทือนทางกลของโมเลกุลของสาร (เช่น อากาศ) ที่ส่งผ่านในอวกาศ

แต่ไม่ใช่ทุกร่างที่สั่นไหวเป็นแหล่งกำเนิดของเสียง ตัวอย่างเช่น ตุ้มน้ำหนักที่แกว่งไปมาบนเกลียวหรือสปริงจะไม่ส่งเสียง ไม้บรรทัดที่เป็นโลหะจะหยุดส่งเสียงเช่นกัน หากคุณเลื่อนขึ้นโดยใช้คีมจับและด้วยเหตุนี้จึงทำให้ปลายที่ว่างยาวขึ้นเพื่อให้ความถี่การสั่นน้อยกว่า 20 Hz จากการศึกษาพบว่าหูของมนุษย์สามารถรับรู้เสียงการสั่นสะเทือนทางกลของร่างกายที่เกิดขึ้นที่ความถี่ 20 Hz ถึง 20,000 Hz ดังนั้นการสั่นสะเทือนที่มีความถี่อยู่ในช่วงนี้จึงเรียกว่าเสียง การสั่นสะเทือนทางกลที่มีความถี่เกิน 20,000 เฮิรตซ์เรียกว่าอัลตราโซนิกและการสั่นสะเทือนที่มีความถี่น้อยกว่า 20 เฮิรตซ์เรียกว่าอินฟราโซนิก ควรสังเกตว่าขอบเขตที่ระบุของช่วงเสียงนั้นเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอนเนื่องจากขึ้นอยู่กับอายุของคนและ คุณสมบัติเฉพาะตัวเครื่องช่วยฟังของพวกเขา โดยปกติ เมื่ออายุมากขึ้น ขีดจำกัดความถี่สูงสุดของเสียงที่รับรู้จะลดลงอย่างมาก - ผู้สูงวัยบางคนสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่ไม่เกิน 6000 Hz ในทางตรงกันข้าม เด็กสามารถรับรู้เสียงที่มีความถี่มากกว่า 20,000 เฮิรตซ์เล็กน้อย สัตว์บางชนิดได้ยินการสั่นซึ่งมีความถี่มากกว่า 20,000 Hz หรือน้อยกว่า 20 Hz โลกนี้เต็มไปด้วยเสียงต่างๆ มากมาย: การฟ้องของนาฬิกาและเสียงก้องของเครื่องยนต์ เสียงใบไม้ที่แผดเผา และเสียงหอนของลม เสียงนกร้องและเสียงผู้คน ผู้คนเริ่มคาดเดาเกี่ยวกับการเกิดเสียงและสิ่งที่พวกเขาเป็นตัวแทนของเสียงเมื่อนานมาแล้ว ตัวอย่างเช่น พวกเขาสังเกตเห็นว่าเสียงนั้นถูกสร้างขึ้นโดยร่างกายที่สั่นสะเทือนในอากาศ มากกว่า นักปรัชญากรีกโบราณและนักวิทยาศาสตร์สารานุกรมอริสโตเติลจากการสังเกตได้อธิบายธรรมชาติของเสียงอย่างถูกต้องโดยเชื่อว่าร่างกายที่เปล่งเสียงจะสร้างการบีบอัดและการกรองอากาศแบบสลับกัน ดังนั้น เชือกที่แกว่งไปมาจึงถูกบีบอัด และทำให้อากาศหายากขึ้น และเนื่องจากความยืดหยุ่นของอากาศ อิทธิพลที่สลับกันเหล่านี้จึงถูกส่งต่อไปในอวกาศ - จากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง จึงเกิดคลื่นยืดหยุ่นขึ้น เข้าถึงหูของเรา พวกเขาทำหน้าที่เกี่ยวกับแก้วหูและทำให้เกิดความรู้สึกของเสียง โดยหู คนจะรับรู้คลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่ตั้งแต่ประมาณ 16 Hz ถึง 20 kHz (1 Hz - 1 การแกว่งต่อวินาที) ด้วยเหตุนี้ คลื่นยืดหยุ่นในตัวกลางใดๆ ก็ตามที่มีความถี่อยู่ภายในขีดจำกัดที่ระบุจะเรียกว่าคลื่นเสียงหรือเสียงธรรมดา ในอากาศที่อุณหภูมิ 0 ° C และความดันปกติ เสียงจะแพร่กระจายด้วยความเร็ว 330 m/s ในน้ำทะเล - ประมาณ 1500 m/s ในโลหะบางชนิด ความเร็วของเสียงจะสูงถึง 7000 m/s คลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่น้อยกว่า 16 Hz เรียกว่าอินฟราซาวน์ และคลื่นที่มีความถี่เกิน 20 kHz เรียกว่าอัลตราซาวนด์

แหล่งที่มาของเสียงในก๊าซและของเหลวไม่เพียงแต่จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น กระสุนและลูกศรเป่านกหวีด ลมก็หอน และเสียงคำรามของเครื่องบิน turbojet ไม่เพียงแต่จะประกอบด้วยเสียงของหน่วยปฏิบัติการ - พัดลม คอมเพรสเซอร์ กังหัน ห้องเผาไหม้ ฯลฯ แต่ยังรวมถึงเสียงของกระแสน้ำ กระแสน้ำวน การไหลของอากาศปั่นป่วนที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องบิน ไหลไปด้วยความเร็วสูง ร่างกายที่วิ่งอย่างรวดเร็วผ่านอากาศหรือน้ำ อย่างที่มันเป็น แบ่งกระแสรอบ ๆ ตัว สร้างพื้นที่ของหายากและการบีบอัดในตัวกลางเป็นระยะ ผลที่ได้คือคลื่นเสียง เสียงสามารถแพร่กระจายในรูปของคลื่นตามยาวและตามขวาง ในตัวกลางที่เป็นก๊าซและของเหลว จะเกิดเฉพาะคลื่นตามยาวเมื่อ การเคลื่อนที่แบบสั่นอนุภาคเกิดขึ้นเฉพาะในทิศทางที่คลื่นแพร่กระจาย ที่ ของแข็งนอกจากแนวยาวแล้วยังมี คลื่นขวางเมื่ออนุภาคของตัวกลางแกว่งไปในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น เมื่อกระทบเชือกในแนวตั้งฉากกับทิศทางของมัน เราทำให้คลื่นวิ่งไปตามเชือก หูของมนุษย์ไม่ไวต่อเสียงความถี่ต่างกัน มีความไวต่อความถี่มากที่สุดตั้งแต่ 1,000 ถึง 4000 Hz ที่ระดับความเข้มข้นสูงมาก คลื่นจะไม่ถูกมองว่าเป็นเสียงอีกต่อไป ทำให้เกิดความรู้สึกเจ็บที่หู ความเข้มของคลื่นเสียงที่เกิดสิ่งนี้เรียกว่าธรณีประตู ความรู้สึกเจ็บปวด. แนวคิดเรื่องโทนเสียงและโทนเสียงก็มีความสำคัญในการศึกษาเสียงเช่นกัน เสียงจริงใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นเสียงมนุษย์หรือเกม เครื่องดนตรีไม่ใช่การสั่นแบบฮาร์มอนิกธรรมดา แต่เป็นการผสมผสานหลายอย่าง การสั่นสะเทือนแบบฮาร์มอนิกด้วยความถี่บางชุด อันที่มีความถี่ต่ำที่สุดเรียกว่าเสียงพื้นฐาน ส่วนอีกอันเป็นเสียงหวือหวา. จำนวนเสียงหวือหวาที่แตกต่างกันซึ่งมีอยู่ในเสียงหนึ่งๆ ทำให้เกิดสีพิเศษ - เสียงต่ำ ความแตกต่างระหว่างเสียงต่ำและแบบอื่นไม่ได้เกิดจากจำนวนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเข้มของเสียงหวือหวาที่มากับเสียงของโทนเสียงพื้นฐานด้วย เราสามารถแยกแยะเสียงของไวโอลินและเปียโน กีตาร์ และฟลุตได้ง่ายๆ โดยการใช้เสียงต่ำ เราจำเสียงของคนที่คุ้นเคยได้

• ความถี่การสั่นเรียกว่าจำนวนการแกว่งที่สมบูรณ์ต่อวินาที หน่วยของความถี่คือ 1 เฮิรตซ์ (Hz) 1 เฮิรตซ์สอดคล้องกับการสั่นแบบเต็มหนึ่งครั้ง (ในทิศทางเดียวและอีกทิศทางหนึ่ง) ที่เกิดขึ้นในหนึ่งวินาที
• ระยะเวลาเรียกว่า เวลาที่เกิดการสั่นโดยสมบูรณ์หนึ่งครั้ง ยิ่งความถี่การสั่นสูงเท่าใด ระยะเวลาของมันก็สั้นลงเท่านั้น กล่าวคือ f=1/ต. ดังนั้นความถี่ของการแกว่งจะมากขึ้น ระยะเวลาที่สั้นลง และในทางกลับกัน เสียงของมนุษย์สร้างการสั่นสะเทือนของเสียงด้วยความถี่ 80 ถึง 12,000 Hz และการได้ยินจะรับรู้การสั่นสะเทือนของเสียงในช่วง 16-20,000 Hz
• แอมพลิจูดการแกว่งเรียกว่าการเบี่ยงเบนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของร่างกายที่สั่นจากตำแหน่งเดิม (สงบ) ยิ่งมีแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนมากเท่าใด เสียงก็จะยิ่งดังขึ้น เสียงพูดของมนุษย์เป็นการสั่นของเสียงที่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยการสั่นอย่างง่ายจำนวนหนึ่งหรือหลายเสียง ซึ่งมีความถี่และแอมพลิจูดต่างกัน เสียงพูดแต่ละเสียงมีการผสมผสานกันของการสั่นสะเทือนของความถี่และแอมพลิจูดที่แตกต่างกัน ดังนั้นรูปแบบการสั่นของเสียงพูดหนึ่งจึงแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากอีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งแสดงกราฟของการสั่นระหว่างการออกเสียงของเสียง a, o และ y

บุคคลกำหนดลักษณะของเสียงใด ๆ ตามการรับรู้ของเขาในแง่ของปริมาณและความสูง