Ovoz manbalari. Ovoz tebranishlari

Ovoz - havoning eng kichik zarralari, boshqa gazlar, shuningdek, suyuq va qattiq muhitning tebranishlarini keltirib chiqaradigan tovush to'lqinlari. Ovoz faqat moddaning qaysi holatida bo'lishidan qat'i nazar, materiya bor joyda paydo bo'lishi mumkin. Muhit bo'lmagan vakuumda tovush tarqalmaydi, chunki tovush to'lqinlarining targ'ibotchisi vazifasini bajaradigan zarralar yo'q. Masalan, kosmosda. Ovoz o'zgarishi, o'zgarishi, energiyaning boshqa shakllariga aylanishi mumkin. Shunday qilib, ovoz radioto'lqinlarga yoki to'lqinlarga aylanadi elektr energiyasi, masofalarga uzatilishi va axborot vositalariga yozib olinishi mumkin.

Ovoz to'lqini

Jismlar va jismlarning harakati deyarli har doim tebranishlarni keltirib chiqaradi muhit. Suvmi, havomi, farqi yo‘q. Bu jarayonda jismning tebranishlari uzatiladigan muhit zarralari ham tebranishni boshlaydi. Ovoz to'lqinlari hosil bo'ladi. Bundan tashqari, harakatlar oldinga va orqaga yo'nalishda amalga oshiriladi, asta-sekin bir-birini almashtiradi. Shuning uchun tovush to'lqini uzunlamasınadir. Hech qachon unda yuqoriga va pastga ko'ndalang harakat yo'q.

Ovoz to'lqinlarining xususiyatlari

Har qanday jismoniy hodisa singari, ular o'z qadriyatlariga ega, ular yordamida siz xususiyatlarni tasvirlashingiz mumkin. Ovoz to'lqinining asosiy xususiyatlari uning chastotasi va amplitudasidir. Birinchi qiymat soniyada qancha to'lqin hosil bo'lishini ko'rsatadi. Ikkinchisi to'lqinning kuchini aniqlaydi. Past chastotali tovushlar past chastotali qiymatlarga ega va aksincha. Ovoz chastotasi Gertsda o'lchanadi va agar u 20 000 Gts dan oshsa, ultratovush paydo bo'ladi. Tabiatda va atrofimizdagi dunyoda past chastotali va yuqori chastotali tovushlarga yetarlicha misollar mavjud. Bulbulning sayrashi, momaqaldiroq gumburlashi, tog 'daryosining shovqini va boshqalar har xil tovush chastotalaridir. To'lqin amplitudasining qiymati to'g'ridan-to'g'ri tovushning qanchalik baland bo'lishiga bog'liq. Ovoz balandligi, o'z navbatida, tovush manbasidan uzoqlashganda kamayadi. Shunga ko'ra, amplituda qanchalik kichik bo'lsa, to'lqin epitsentrdan qanchalik uzoqroq bo'lsa. Boshqacha qilib aytganda, tovush to'lqinining amplitudasi tovush manbasidan masofa bilan kamayadi.

Ovoz tezligi

Ovoz to'lqinining bu ko'rsatkichi to'g'ridan-to'g'ri u tarqaladigan muhitning tabiatiga bog'liq. Bu erda namlik va harorat ham muhim rol o'ynaydi. O'rtasida ob-havo sharoiti tovush tezligi sekundiga taxminan 340 metr. Fizikada tovushdan tez tezlik degan narsa bor, u har doim tovush tezligidan kattaroqdir. Bu samolyot harakatlanayotganda tovush to'lqinlarining tarqalish tezligi. Samolyot tovushdan yuqori tezlikda harakat qiladi va hatto u tomonidan yaratilgan tovush to'lqinlaridan ham oshib ketadi. Samolyot orqasida asta-sekin o'sib borayotgan bosim tufayli zarba tovush to'lqini hosil bo'ladi. Qiziqarli va kam odam bunday tezlikni o'lchash birligini biladi. U Mach deb ataladi. Mach 1 tovush tezligiga teng. Agar to'lqin Mach 2 da harakatlansa, u tovush tezligidan ikki baravar tez harakat qiladi.

Shovqinlar

IN Kundalik hayot odamlarda doimiy shovqin bor. Shovqin darajasi desibellarda o'lchanadi. Mashinalarning harakati, shamol, barglarning shitirlashi, odamlarning ovozi va boshqa tovush shovqinlari bizning kundalik hamrohimiz. Ammo insonning eshitish analizatori bunday shovqinlarga ko'nikish qobiliyatiga ega. Biroq, shunday hodisalar ham borki, hatto inson qulog'ining moslashuvchan qobiliyatlari ham bardosh bera olmaydi. Masalan, 120 dB dan yuqori shovqin og'riq hissini keltirib chiqarishi mumkin. Eng baland ovozli hayvon ko'k kit. U tovushlarni chiqarganda 800 kilometrdan ortiq masofada eshitiladi.

Echo

Echo qanday paydo bo'ladi? Bu erda hamma narsa juda oddiy. Ovoz to'lqini sakrash qobiliyatiga ega turli sirtlar: suvdan, toshdan, bo'sh xonadagi devorlardan. Bu to'lqin bizga qaytadi, shuning uchun biz ikkilamchi tovushni eshitamiz. Bu asl nusxadagidek aniq emas, chunki to'siq tomon harakatlanayotganda tovush to'lqini energiyasining bir qismi tarqaladi.

Ekolokatsiya

Ovozni aks ettirish turli amaliy maqsadlarda qo'llaniladi. Misol uchun, ekolokatsiya. U ultratovush to'lqinlari yordamida ushbu to'lqinlar aks ettirilgan ob'ektgacha bo'lgan masofani aniqlash mumkinligiga asoslanadi. Hisob-kitoblar ultratovushning joyga etib borishi va orqaga qaytish vaqtini o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi. Ko'pgina hayvonlar aks sado berish qobiliyatiga ega. Misol uchun, ko'rshapalaklar, delfinlar oziq-ovqat qidirish uchun foydalanadilar. Echolokatsiya tibbiyotda yana bir ilovani topdi. Ultratovush bilan tekshirilganda tasvir hosil bo'ladi ichki organlar odam. Bu usul ultratovushning havodan boshqa muhitga kirib, orqaga qaytishi va shu bilan tasvirni shakllantirishiga asoslanadi.

Musiqadagi tovush to'lqinlari

Nima uchun musiqa asboblari ma'lum tovushlarni chiqaradi? Gitara chalishlari, pianino kuylari, baraban va karnaylarning past ohanglari, nayning maftunkor nozik ovozi. Bularning barchasi va boshqa ko'plab tovushlar havodagi tebranishlar yoki boshqacha aytganda, tovush to'lqinlarining paydo bo'lishi bilan bog'liq. Lekin nega cholg‘u asboblarining ovozi juda xilma-xil? Ma'lum bo'lishicha, bu bir necha omillarga bog'liq. Birinchisi, asbobning shakli, ikkinchisi - u tayyorlangan material.

Keling, torli cholg'u asboblari misolini ko'rib chiqaylik. Ular torlarga tegilganda tovush manbaiga aylanadi. Natijada ular tebranishlarni ishlab chiqarishni va atrof-muhitga yuborishni boshlaydilar turli tovushlar. Har qanday torli cholg‘uning past ovozi torning yo‘g‘onligi va uzunligining kattaroqligi hamda tarangligining zaifligi bilan bog‘liq. Va aksincha, ip qanchalik kuchli cho'zilgan bo'lsa, u qanchalik nozik va qisqa bo'lsa, shunchalik ko'p muqobil o'yin natijasida olingan.

Mikrofon harakati

U tovush toʻlqini energiyasini elektr energiyasiga aylantirishga asoslangan. Bunday holda, oqim kuchi va tovushning tabiati to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Har qanday mikrofonning ichida metalldan yasalgan yupqa plastinka mavjud. Ovoz ta'sirida u bajara boshlaydi tebranish harakatlari. Plastinka ulangan spiral ham tebranadi, natijada elektr toki. Nega u paydo bo'ladi? Buning sababi, mikrofonda o'rnatilgan magnitlar ham mavjud. Spiral o'z qutblari orasida tebranganda, elektr toki hosil bo'lib, u spiral bo'ylab, so'ngra ovoz ustuniga (karnay) yoki axborot tashuvchisiga (kassetada, diskda, kompyuterda) yozib olish uskunasiga o'tadi. Aytgancha, shunga o'xshash tuzilmada telefonda mikrofon mavjud. Lekin mikrofonlar statsionarda qanday ishlaydi va Uyali telefon? Dastlabki bosqich ular uchun bir xil - inson ovozining ovozi uning tebranishlarini mikrofon plastinkasiga uzatadi, keyin hamma narsa yuqorida tavsiflangan stsenariy bo'yicha amalga oshiriladi: harakatlanayotganda ikkita qutbni yopadigan spiral, oqim hosil bo'ladi. Keyingisi nima? Shunday qilib statsionar telefon hamma narsa ko'proq yoki kamroq aniq - mikrofonda bo'lgani kabi, elektr tokiga aylantirilgan tovush simlar orqali o'tadi. Va nima haqida Mobil telefon yoki, masalan, telsiz bilanmi? Bunday hollarda tovush radioto'lqin energiyasiga aylanadi va sun'iy yo'ldoshga tushadi. Hammasi shu.

Rezonans hodisasi

Ba'zida bunday sharoitlar jismoniy tananing tebranishlari amplitudasi keskin oshib ketganda yaratiladi. Bu majburiy tebranishlar chastotasi va ob'ekt (tana) tebranishlarining tabiiy chastotasi qiymatlarining yaqinlashishi bilan bog'liq. Rezonans ham foydali, ham zararli bo'lishi mumkin. Misol uchun, mashinani teshikdan qutqarish uchun, rezonans keltirib chiqarish va mashinaga impuls berish uchun u ishga tushiriladi va oldinga va orqaga suriladi. Ammo bunday holatlar bo'lgan salbiy oqibatlar rezonans. Misol uchun, Sankt-Peterburgda, taxminan, yuz yil oldin, ko'prik sinxron yurish askarlar ostida qulab tushdi.

Ovoz elastik muhit va jismlardagi mexanik tebranishlar natijasida yuzaga keladi, ularning chastotalari 20 Gts dan 20 kHz gacha bo'lgan diapazonda joylashgan va inson qulog'i idrok eta oladi.

Shunga ko'ra, ko'rsatilgan chastotalar bilan mexanik tebranishlar tovush va akustik deb ataladi. Chastotalari tovush diapazonidan past bo'lgan eshitilmaydigan mexanik tebranishlar infratovushli, chastotasi tovush diapazonidan yuqori bo'lganlari esa ultratovushli tebranishlar deyiladi.

Agar havo nasosining qo'ng'irog'i ostiga ovoz chiqaradigan jism, masalan, elektr qo'ng'irog'i qo'yilsa, u holda havo chiqarib yuborilganda, ovoz kuchsiz va zaiflashadi va nihoyat, butunlay to'xtaydi. Tovush jismidan tebranishlarning uzatilishi havo orqali amalga oshiriladi. E'tibor bering, uning tebranishlari paytida tovush chiqaradigan jism o'z tebranishlari paytida tananing yuzasiga qo'shni havoni navbatma-navbat siqib chiqaradi, keyin esa, aksincha, bu qatlamda kamdan-kam uchraydi. Shunday qilib, tovushning havoda tarqalishi tebranuvchi jism yuzasida havo zichligining o'zgarishi bilan boshlanadi.

musiqiy ohang. Ovoz balandligi va balandligi

Uning manbai garmonik tebranish hosil qilganda biz eshitadigan tovush musiqiy ohang yoki qisqasi, ohang deyiladi.

Har qanday musiqiy ohangda biz ikkita xususiyatni quloqqa ko'ra ajratib ko'rsatishimiz mumkin: baland va baland.

Eng oddiy kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, har qanday ohangning ohangi tebranishlar amplitudasi bilan belgilanadi. Tyuning vilkasini urgandan keyin ovozi asta-sekin pasayadi. Bu tebranishlarning dampingi bilan birga sodir bo'ladi, ya'ni. ularning amplitudasining pasayishi bilan. Tyuning vilkasini qattiqroq urish, ya'ni. tebranishlarga katta amplituda berib, biz kuchsiz ta'sirga qaraganda balandroq tovushni eshitamiz. Xuddi shu narsani torda va umuman, har qanday tovush manbai bilan kuzatish mumkin.

Agar biz har xil o'lchamdagi bir nechta tyuning vilkalarini olsak, unda tovush balandligini oshirish uchun ularni quloq bilan tartibga solish qiyin bo'lmaydi. Shunday qilib, ular o'lchamlari bo'yicha ham joylashadilar: eng katta tyuning vilka eng past tovushni, eng kichiki - eng yuqori tovushni beradi. Shunday qilib, qadam tebranish chastotasi bilan belgilanadi. Chastota qanchalik baland bo'lsa va shuning uchun tebranish davri qanchalik qisqa bo'lsa, biz eshitadigan tovush balandligi shunchalik baland bo'ladi.

akustik rezonans

Rezonans hodisalari har qanday chastotadagi mexanik tebranishlarda, xususan, tovush tebranishlarida kuzatilishi mumkin.

Biz ikkita bir xil tuning vilkalarini yonma-yon qo'yamiz, ular o'rnatilgan qutilarning teshiklarini bir-biriga qaratib qo'yamiz. Qutilar kerak, chunki ular tuning vilkalarining ovozini kuchaytiradi. Buning sababi tuning vilkalari va qutidagi havo ustunlari o'rtasidagi rezonans; shuning uchun qutilar rezonatorlar yoki rezonans qutilari deb ataladi.

Keling, kamarlardan birini urib, keyin barmoqlarimiz bilan muffle qilaylik. Biz ikkinchi tuning vilkaning ovozini eshitamiz.

Keling, ikkita turli xil tuning vilkasini olaylik, ya'ni. turli balandliklar bilan va tajribani takrorlang. Endi tuning vilkalarining har biri boshqa tyuning vilkalarining ovoziga javob bermaydi.

Bu natijani tushuntirish qiyin emas. Bir kamarning tebranishlari havo orqali ikkinchi kamarga ma'lum bir kuch bilan ta'sir qiladi va bu uning majburiy tebranishlarini amalga oshirishiga sabab bo'ladi. Tyuning 1 garmonik tebranishlarni amalga oshirgani uchun, u holda 2-kamerkaga ta'sir etuvchi kuch garmonik tebranishlar qonuniga ko'ra, 1-tuzerning chastotasi bilan o'zgaradi. Agar kuchning chastotasi har xil bo'lsa, unda majburiy tebranishlar shunchalik kuchsiz bo'ladi. Biz ularni eshitmasligimiz uchun.

Shovqinlar

Tebranish davriy bo'lsa, biz musiqiy tovushni (nota) eshitamiz. Masalan, bunday tovush pianino torida hosil bo'ladi. Agar siz bir vaqtning o'zida bir nechta tugmachalarni bossangiz, ya'ni. bir nechta notalarni tovushli qiling, shunda musiqiy tovush hissi saqlanib qoladi, lekin undosh (quloqqa yoqimli) va dissonant (yoqimsiz) notalar orasidagi farq aniq chiqadi. Ma'lum bo'lishicha, davrlari kichik sonlar nisbatida bo'lgan notalar bir-biriga mos keladi. Masalan, konsonans davrlar nisbati 2:3 (beshinchi), 3:4 (kvant), 4:5 (katta uchinchi) va hokazo bo'lganda olinadi. Agar davrlar sifatida bog'langan bo'lsa katta raqamlar, masalan, 19:23, keyin siz dissonansga ega bo'lasiz - musiqiy, lekin yoqimsiz ovoz. Agar biz bir vaqtning o'zida bir nechta tugmachalarni bossak, tebranishlarning davriyligidan ham uzoqqa boramiz. Ovoz shovqinli bo'ladi.

Shovqinlar tebranish shaklining kuchli davriy emasligi bilan tavsiflanadi: yoki bu uzoq tebranish, lekin shakli juda murakkab (xirillash, xirillash) yoki individual emissiyalar (chertishlar, taqillatish). Shu nuqtai nazardan, undosh tovushlar bilan ifodalangan tovushlarni (xirillash, lab va boshqalar) ham shovqinlarga kiritish kerak.

Barcha holatlarda shovqin tebranishlari turli chastotali juda ko'p garmonik tebranishlardan iborat.

Shunday qilib, garmonik tebranish spektri bitta chastotadan iborat. Davriy tebranish uchun spektr chastotalar to'plamidan iborat - uning asosiy va ko'paytmalari. Undosh tovushlar bilan bizda bir nechta shunday chastotalar to'plamidan iborat spektr mavjud, ularning asosiylari kichik butun sonlar bilan bog'liq. Dissonant garmoniyalarda asosiy chastotalar endi bunday oddiy munosabatda emas. Spektrdagi turli xil chastotalar qanchalik ko'p bo'lsa, biz shovqinga yaqinlashamiz. Odatda shovqinlar juda ko'p chastotalar mavjud bo'lgan spektrlarga ega.

Ushbu video dars yordamida siz “Ovoz manbalari. Ovoz tebranishlari. Ohang, ohang, ovoz balandligi. Ushbu darsda siz tovush nima ekanligini bilib olasiz. Shuningdek, biz inson eshitish tomonidan qabul qilinadigan tovush tebranishlarining diapazonlarini ko'rib chiqamiz. Keling, tovush manbai nima bo'lishi mumkinligini va uning paydo bo'lishi uchun qanday sharoitlar zarurligini aniqlaylik. Shuningdek, biz tovushning balandligi, tembri va ovoz balandligi kabi xususiyatlarini o'rganamiz.

Dars mavzusi tovush manbalari, tovush tebranishlariga bag'ishlangan. Shuningdek, biz tovushning o'ziga xos xususiyatlari - balandlik, ovoz balandligi va tembr haqida gapiramiz. Ovoz haqida, tovush to'lqinlari haqida gapirishdan oldin, mexanik to'lqinlarning elastik muhitda tarqalishini eslaylik. Inson eshitish organlari tomonidan idrok etiladigan uzunlamasına mexanik to'lqinlarning bir qismi tovush, tovush to'lqinlari deb ataladi. Ovoz - bu odamning eshitish organlari tomonidan qabul qilinadigan, tovush hissiyotlarini keltirib chiqaradigan mexanik to'lqinlar. .

Tajribalar shuni ko'rsatadiki, inson qulog'i, inson eshitish organlari 16 Gts dan 20 000 Gts gacha bo'lgan chastotali tebranishlarni qabul qiladi. Aynan shu diapazonni biz tovush diapazoni deb ataymiz. Albatta, chastotasi 16 Gts dan kam (infratovush) va 20 000 Gts dan ortiq (ultratovush) bo'lgan to'lqinlar mavjud. Ammo bu diapazon, bu bo'limlar inson qulog'i tomonidan sezilmaydi.

Guruch. 1. Inson qulog'ining eshitish diapazoni

Aytganimizdek, infratovush va ultratovush sohalari inson eshitish organlari tomonidan sezilmaydi. Garchi ular, masalan, ba'zi hayvonlar, hasharotlar tomonidan idrok etilishi mumkin.

Nima bo'ldi ? Ovoz manbalari tebranadigan har qanday jism bo'lishi mumkin tovush chastotasi(16 dan 20000 Gts gacha)

Guruch. 2. Vizaga qisilgan tebranish o'lchagich tovush manbai bo'lishi mumkin

Keling, tajribaga murojaat qilaylik va tovush to'lqini qanday hosil bo'lishini ko'rib chiqaylik. Buning uchun bizga metall o'lchagich kerak bo'ladi, biz uni vida bilan mahkamlaymiz. Endi o'lchagichga amal qilib, biz tebranishlarni kuzatishimiz mumkin, lekin biz hech qanday tovushni eshitmaymiz. Va shunga qaramay hukmdor atrofida yaratilgan mexanik to'lqin. E'tibor bering, o'lchagich bir tomonga harakat qilganda, bu erda havo muhri hosil bo'ladi. Boshqa tomondan, muhr ham bor. Ushbu muhrlar o'rtasida havo vakuum hosil bo'ladi. Uzunlamasına to'lqin - bu tovush to'lqini bo'lib, muhrlar va havo chiqindilaridan iborat. Bu holatda o'lchagichning tebranish chastotasi ovoz chastotasidan kamroq, shuning uchun biz bu to'lqinni, bu tovushni eshitmaymiz. Biz hozirgina kuzatgan tajribamizga asoslanib, 18-asr oxirida tyuning vilka deb nomlangan asbob yaratildi.

Guruch. 3. Tyuning vilkadan uzunlamasına tovush to'lqinlarining tarqalishi

Ko'rib turganimizdek, tovush tananing tovush chastotasi bilan tebranishlari natijasida paydo bo'ladi. Ovoz to'lqinlari barcha yo'nalishlarda tarqaladi. Inson eshitish apparati va tovush to'lqinlarining manbai o'rtasida vosita bo'lishi kerak. Bu muhit gazsimon, suyuq, qattiq bo'lishi mumkin, lekin u tebranishlarni o'tkazishga qodir bo'lgan zarralar bo'lishi kerak. Ovoz to'lqinlarini uzatish jarayoni, albatta, materiya mavjud bo'lgan joyda sodir bo'lishi kerak. Agar modda bo'lmasa, biz hech qanday tovushni eshitmaymiz.

Ovoz mavjudligi uchun:

1. Ovoz manbai

2. Chorshanba

3. Eshitish vositasi

4. Chastotasi 16-20000Hz

5. Intensivlik

Endi tovushning xususiyatlarini muhokama qilishga o'tamiz. Birinchisi - maydon. Ovoz balandligi - xarakteristikasi, bu tebranish chastotasi bilan belgilanadi. Tebranishlarni ishlab chiqaradigan tananing chastotasi qanchalik baland bo'lsa, tovush shunchalik baland bo'ladi. Keling, yana tirgak bilan mahkamlangan hukmdorga murojaat qilaylik. Yuqorida aytib o'tganimizdek, biz tebranishlarni ko'rdik, lekin ovozni eshitmadik. Agar hozir o'lchagichning uzunligi kichraytirilgan bo'lsa, unda biz tovushni eshitamiz, lekin tebranishlarni ko'rish ancha qiyin bo'ladi. Chiziqqa qarang. Agar biz hozir harakat qilsak, biz hech qanday tovushni eshitmaymiz, lekin tebranishlarni kuzatamiz. Agar biz o'lchagichni qisqartirsak, biz ma'lum bir balandlikdagi tovushni eshitamiz. Biz o'lchagichning uzunligini yanada qisqartirishimiz mumkin, keyin biz yanada balandroq tovushni (chastotani) eshitamiz. Xuddi shu narsani tyuning vilkalar bilan kuzatishimiz mumkin. Agar biz katta tyuning vilkasini (uni ko'rgazmali vilka deb ham ataladi) olib, bunday trubkaning oyoqlariga ursak, biz tebranishlarni kuzatishimiz mumkin, lekin biz tovushni eshitmaymiz. Agar biz boshqa vilka olsak, uni urish orqali biz ma'lum bir tovushni eshitamiz. Keyingi tuning vilkasi esa musiqa asboblarini sozlash uchun ishlatiladigan haqiqiy tyuning. U la notasiga mos keladigan yoki, ular aytganidek, 440 Gts chastotani chiqaradi.

Keyingi xususiyat- tovush tembri. Tembr tovush rangi deb ataladi. Bu xususiyatni qanday tasvirlash mumkin? Tembr - bu har xil ijro etuvchi ikkita bir xil tovush o'rtasidagi farq musiqiy asboblar. Hammangiz bilasizki, bizda bor-yo'g'i yettita nota bor. Agar biz skripkada va pianinoda olingan bir xil A notasini eshitsak, biz ularni ajratamiz. Bu tovushni qaysi asbob yaratganini darhol aniqlashimiz mumkin. Aynan shu xususiyat - tovush rangi - tembrni tavsiflaydi. Aytish kerakki, tembr asosiy ohangdan tashqari qanday tovush tebranishlari takrorlanishiga bog'liq. Gap shundaki, ixtiyoriy tovush tebranishlari ancha murakkab. Ular individual tebranishlar to'plamidan iborat, deyishadi tebranish spektri. Bu ma'lum bir ovoz yoki asbob ovozining go'zalligini tavsiflovchi qo'shimcha tebranishlarni (overtones) takrorlashdir. Tembr tovushning asosiy va yorqin ko'rinishlaridan biridir.

Yana bir xususiyat - ovoz balandligi. Ovozning balandligi tebranishlarning amplitudasiga bog'liq. Keling, ko'rib chiqaylik va ovoz balandligi tebranishlarning amplitudasi bilan bog'liqligiga ishonch hosil qiling. Shunday qilib, keling, tuning vilkasini olaylik. Keling, quyidagilarni bajaramiz: agar siz tyuning vilkasini zaif urgan bo'lsangiz, u holda tebranish amplitudasi kichik bo'ladi va ovoz jim bo'ladi. Agar hozir tuning vilkasi qattiqroq urilsa, u holda ovoz ancha balandroq bo'ladi. Buning sababi, tebranishlar amplitudasi ancha katta bo'ladi. Ovozni idrok etish sub'ektiv narsa bo'lib, u eshitish vositasi qanday ekanligiga, insonning farovonligiga bog'liq.

Qo'shimcha adabiyotlar ro'yxati:

Ovoz bilan tanishmisiz? // Kvant. - 1992. - No 8. - C. 40-41. Kikoin A.K. Musiqiy tovushlar va ularning manbalari haqida // Kvant. - 1985. - No 9. - S. 26-28. Fizika boshlang'ich darslik. Ed. G.S. Landsberg. T. 3. - M., 1974 y.

Darsning maqsadi: Ovoz haqida tasavvur hosil qiling.

Dars maqsadlari:

Tarbiyaviy:

talabalarning tabiiy fanlarni o'rganishda olingan tovush haqidagi bilimlarini oshirish uchun sharoit yaratish;
talabalarning tovush haqidagi bilimlarini kengaytirish va tizimlashtirishga hissa qo'shish.

Rivojlanayotgan:

bilimlarni qo'llash qobiliyatini rivojlantirishni davom ettirish va o'z tajribasi turli vaziyatlarda
fikrlashni rivojlantirish, olingan bilimlarni tahlil qilish, asosiy narsani ta'kidlash, umumlashtirish va tizimlashtirish.

Tarbiyaviy:

o'zini va boshqalarni hurmat qilishni rivojlantirish,
insonparvarlik, mehr-oqibat, mas'uliyatni shakllantirishga ko'maklashish.

Dars turi: mazmunini oshkor qilish.

Uskunalar: vilka, ipdagi shar, havo qo'ng'irog'i, qamish chastotasi o'lchagich, turli xil tishlar soniga ega disklar to'plami, otkritka, metall o'lchagich, multimedia jihozlari, ushbu dars uchun o'qituvchi tomonidan ishlab chiqilgan taqdimot diski .

Darslar davomida

Tabiatda va texnologiyada uchraydigan turli tebranish va to'lqin harakatlari orasida, ayniqsa ahamiyati inson hayotida tovush tebranishlari va to'lqinlari va faqat tovushlar mavjud. Kundalik hayotda bu ko'pincha havoda tarqaladigan to'lqinlardir. Ma'lumki, tovush boshqa elastik muhitlarda ham tarqaladi: erda, metallarda. Boshingiz bilan suvga sho'ng'iganingizdan so'ng, siz uzoqdan yaqinlashib kelayotgan qayiq dvigatelining ovozini aniq eshitishingiz mumkin. Qamal paytida qal'a devorlariga "eshituvchilar" joylashtirildi, ular ergashdilar tuproq ishlari dushman. Ba'zan ular ko'r edi, ularning eshitishlari ayniqsa o'tkir edi. Yerda uzatilgan tovushlarga ko'ra, masalan, dushmanning Zagorsk monastirining devorlariga zarba berishlari o'z vaqtida aniqlangan. Insonda eshitish organi mavjudligi tufayli u tovushlar yordamida atrof-muhitdan katta va xilma-xil ma'lumotlarni oladi. Inson nutqi ham tovushlar orqali amalga oshiriladi.

Sizning oldingizda stolda Charlz Dikkensning "O'choq orqasidagi kriket" dan satrlar yozilgan ishchi varaqlar. Har biringiz tovushni ifodalovchi so'zlarning tagini chizishingiz kerak.

1 variant

Qo‘rqib ketgan o‘roqchi soatning tagida chayqalishdan to‘xtab, zanjir va og‘irliklarning shang‘illagani, tang‘illashi nihoyat to‘xtagandagina o‘ziga keldi. Uning bunchalik hayajonlangani ajablanarli emas: axir, bu jirkanch, suyakli soat soat emas, shunchaki skelet! - suyaklarni yorishni boshlaganda, har qanday odamda qo'rquvni uyg'otishga qodir ...
.... Keyin, o‘ylab ko‘ring, choynak oqshomni maroqli o‘tkazishga qaror qildi. Uning tomog'ida nimadir o'zini tutib bo'lmas darajada gurkillab ketdi va u allaqachon shiddatli, shiddatli xirillashni boshlagan edi, u darhol uni uzib yubordi, go'yo u endi o'zini xushmuomala odam sifatida ko'rsatish kerakmi yoki yo'qmi, degan qarorga kelmagandek. O‘shanda u o‘z-o‘zidan muloyimlik ishtiyoqini bostirish uchun ikki-uch befoyda urinishdan so‘ng bor g‘am-g‘ussasini, o‘zini tutishini tashlab, shunday shinam, shu qadar quvnoq qo‘shiq kuyiga kirdiki, hech bir yig‘lagan bulbul unga yetib bo‘lmasdi. uni....
.... Choynak o‘z qo‘shig‘ini shu qadar quvnoq va quvnoq kuylardiki, uning butun temir gavdasi g‘uvillab, olov ustida sakrab tushdi; va hatto qopqoqning o'zi jigga o'xshab raqsga tusha boshladi va choynakni taqillatdi (silliqlash, jiringlash, shang'illash, chertish, jarangdor xirillash, qo'shiq aytish, portlash, qo'shiq aytish, g'ichirlash, taqillatish).

Variant 2:

Mana, agar xohlasangiz, kriket chindan ham choynakni aks-sado qila boshladi! U xorni o'ziga xos jiringlash tarzida shunday baland ovozda oldi - chiziq, chiziq, chiziq! Uning ovozi choynak bilan solishtirganda balandligiga shunchalik hayratlanarli darajada nomutanosib ediki, agar u juda ko'p zaryadlangan qurol kabi darhol portlasa, u o'zi bor kuchi bilan intilgan tabiiy va muqarrar yakun bo'lib tuyuladi. .
.... Choynak endi yakkaxon kuylashi shart emas edi. U o'z rolini tinimsiz g'ayrat bilan o'ynashda davom etdi, lekin kriket birinchi skripka rolini egallab oldi va uni saqlab qoldi. Xudoyim, u qanday chiyilladi! Uning ingichka, o'tkir, o'tkir ovozi butun uy bo'ylab jaranglab turardi va, ehtimol, devor ortidagi zulmatda yulduzdek miltillagan. Ba'zan, eng baland tovushlarda, u birdan shunday ta'riflab bo'lmaydigan titroqni chiqarib yubordiki, o'zi ham beixtiyor ilhom bilan baland sakrab, keyin oyoqqa yiqilib tushayotganday tuyuldi. Shunga qaramay, ular mukammal uyg'unlikda qo'shiq aytishdi va kriket va choynak ... Qo'shiqning mavzusi o'zgarmadi va ular musobaqalashgani sari balandroq va balandroq kuylashdi. (baland, tiyilish, chirring rejimi - strek, strek, strek, portlash, yakkaxon, chirped, o'tkir, o'tkir ovoz, jiringladi, baland tovushlar, trill, kuyladi, qo'shiqlar, kuyladi, balandroq)

Biz tovushlar dunyosida yashaymiz. Fizikaning tovush hodisalarini oʻrganuvchi boʻlimiga akustika deyiladi. (1-slayd).

Vibratsiyali jismlar tovush manbalaridir. (2-slayd).

"Ovoz beradigan hamma narsa tebranadi, lekin tebranadigan hamma narsa ham tovush bermaydi."

Keling, tebranuvchi, lekin tovush chiqarmaydigan jismlarga misollar keltiraylik. Chastotani o'lchaydigan qamishlar, uzun o'lchagich. Qanday misollar keltira olasiz? (shamolda novda, suvda suzish va hokazo)

O'lchagichni qisqartiring va ovozni eshiting. Havo qo'ng'irog'i ham tovush chiqaradi. Tovush jismining tebranishini isbotlaylik. Buning uchun tuning vilkasini oling. Tyuning vilka - bu ushlagichga o'rnatilgan yoysimon tayoq, biz uni kauchuk bolg'acha bilan uramiz. Ipga osilgan kichik to'pga tovush chiqaradigan vilkani olib kelsak, biz to'pning burilishini ko'ramiz.

Agar biz tovush chiqaradigan vilkani kuyik bilan qoplangan stakandan o'tkazsak, biz kamarning tebranishlari grafigini ko'ramiz. Bunday jadvalning nomi nima? ( tuning fork majburiyatini oladi garmonik tebranishlar )

Ovoz manbalari bo'lishi mumkin suyuq jismlar va hatto gazlar. Bacada havo g'uvullaydi va quvurlarda suv kuylaydi.

Ovoz manbalariga qanday misollar keltirish mumkin? ( mexanik soatlar, qaynayotgan choynak, dvigatel ovozi)

Tana tovush chiqarganda, u tebranadi, uning tebranishlari yaqin atrofdagi havo zarralariga uzatiladi, ular tebranishni boshlaydi va tebranishlarni qo'shni zarrachalarga uzatadi va ular o'z navbatida tebranishlarni yanada uzatadi. Natijada, tovush to'lqinlari hosil bo'ladi va havoda tarqaladi.

Ovoz to'lqini - elastik muhit (havo) ning siqilish va siyraklanish zonasi, tovush to'lqini uzunlamasına to'lqin (3-slayd).

Biz tovushni eshitish organimiz - quloq orqali qabul qilamiz.

(Talabalardan biri bu qanday sodir bo'lishini aytadi) (4-slayd).

(Boshqa bir talaba naushniklar xavfi haqida gapiradi.)

“Ikki oy davomida metropolitendagi yoshlarning xulq-atvorini o‘rgangan ekspertlar Moskva metropolitenidagi portativ elektron qurilmalardan har 10 faol foydalanuvchining har 8 nafari musiqa tinglaydi, degan xulosaga keldi. Taqqoslash uchun: 160 desibel tovush intensivligida quloq pardasi deformatsiyalanadi. Naushniklar orqali o'yinchilar tomonidan ishlab chiqarilgan ovoz kuchi 110-120 desibelga teng. Shunday qilib, odamning quloqlariga ta'sir qilish reaktiv dvigateldan 10 metr uzoqlikda turgan odamga ta'sir qiladigan ta'sirga tengdir. Quloq pardasiga bunday bosim har kuni qo'llanilsa, odam kar bo'lib qolish xavfini tug'diradi. "So'nggi besh yil ichida yosh o'g'il-qizlar qabulga tez-tez kela boshladi, - deydi otorinolaringolog Kristina Anankina. - Ularning barchasi moda bo'lishni, doimo musiqa tinglashni xohlaydi. Biroq, baland ovozda musiqaga uzoq vaqt ta'sir qilish shunchaki eshitish qobiliyatini o'ldiradi. ”. Agar rok-kontsertdan keyin tanani tiklash uchun bir necha kun kerak bo'lsa, unda quloqlarga har kuni hujum qilish bilan eshitishni tartibga solish uchun vaqt qolmaydi. Eshitish tizimi yuqori chastotalarni idrok etishni to'xtatadi."Intensivligi 80 desibeldan yuqori bo'lgan har qanday shovqin ichki quloqqa salbiy ta'sir qiladi, - deydi tibbiyot fanlari nomzodi, audiolog Vasiliy Korvyakov. - Baland musiqa tovushni qabul qilish uchun mas'ul bo'lgan hujayralarga ta'sir qiladi, ayniqsa. agar hujum to'g'ridan-to'g'ri naushniklardan kelib chiqsa. Vaziyat "metrodagi tebranish ham yomonlashadi, bu ham quloqning tuzilishiga salbiy ta'sir qiladi. Bu ikki omil birgalikda o'tkir eshitish halokatini keltirib chiqaradi. Uning asosiy xavfi shundaki, u tom ma'noda bir kechada keladi, lekin uni davolash juda muammoli”. Qulog'imizdagi shovqin ta'sirida, uzatish uchun mas'ul bo'lgan soch hujayralari nobud bo'ladi. ovozli signal miyaga. Tibbiyot esa bu hujayralarni tiklash yo‘lini hali topa olmadi”.

Inson qulog'i 16-20000 Gts chastotali tebranishlarni sezadi. 16 Gts dan past bo'lgan hamma narsa infratovush, 20000 Gts dan keyin esa ultratovush (6-slayd).

Endi biz 20 dan 20000 Gts gacha bo'lgan diapazonni tinglaymiz va har biringiz eshitish chegarangizni aniqlaysiz. (5-slayd).(Generator 2-ilovaga qarang)

Ko'pgina hayvonlar infra va ultratovushlarni eshitadilar. talabalarning ishlashi (6-slayd).

Ovoz to'lqinlari qattiq, suyuq va gazsimon jismlarda tarqaladi, lekin vakuumda tarqala olmaydi.

O'lchovlar shuni ko'rsatadiki, havodagi 0 ° C va normal atmosfera bosimida tovush tezligi 332 m / s ni tashkil qiladi. Harorat ko'tarilgach, tezlik oshadi. Vazifalar uchun biz 340 m / s ni olamiz.

(Talabalardan biri muammoni hal qiladi.)

Vazifa. Cho‘yandagi tovush tezligini birinchi bo‘lib fransuz olimi Biot quyidagicha aniqlagan. Bir uchida quyma temir quvur qo'ng'iroq chalindi, boshqa uchida kuzatuvchi ikkita tovushni eshitdi: birinchisi, quyma temirdan o'tgan, ikkinchisi esa havo orqali kelgan. Quvurning uzunligi 930 metrni tashkil etadi, tovushlarning tarqalishi orasidagi vaqt oralig'i 2,5 sekundga teng bo'ldi. Ushbu ma'lumotlardan cho'yandagi tovush tezligini toping. Ovozning havodagi tezligi 340 m/s ( Javob: 3950 m/s).

Turli muhitlarda tovush tezligi (7-slayd).

Yumshoq va g'ovakli jismlar tovushni yomon o'tkazuvchidir. Har qanday xonani begona tovushlarning kirib kelishidan himoya qilish uchun devorlar, zamin va ship tovushni yutuvchi materiallar qatlamlari bilan yotqizilgan. Bunday materiallar: namat, presslangan mantar, gözenekli toshlar, qo'rg'oshin. Bunday oraliq qatlamlardagi tovush to'lqinlari tez parchalanadi.

Ovoz qanchalik xilma-xilligini ko'ramiz, keling, uni tavsiflaymiz.

Garmonik tebranuvchi jism tomonidan ishlab chiqarilgan tovush musiqiy ohang deb ataladi. Har bir musiqiy ohang (do, re, mi, fa, tuz, la, si) tovush to'lqinining ma'lum uzunligi va chastotasiga mos keladi. (8-slayd).

Bizning tyuning vilkamiz la ohangiga ega, chastotasi 440 Gts.

Shovqin garmonik tovushlarning xaotik aralashmasidir.

Musiqiy tovushlar (tonlar) tovush balandligi va balandligi, tembri bilan ajralib turadi.

Tyuning vilkasining poyasiga zaif zarba kichik amplitudali tebranishlarga olib keladi, biz tinch ovozni eshitamiz.

Kuchli zarba kattaroq amplitudali tebranishlarni keltirib chiqaradi, biz baland ovozni eshitamiz.

Ovozning balandligi tebranishlar amplitudasi bilan belgilanadi tovush to'lqini (9-slayd).

Endi men turli xil tishlarga ega bo'lgan 4 ta diskni aylantiraman. Men bu tishlarga otkritkani tegizaman. Katta tishli diskda postkarta tez-tez tebranadi va ovoz balandroq bo'ladi. Tishlari kamroq bo'lgan disk uchun postcarta kamroq tebranadi va ovoz pastroq bo'ladi.

Ovoz balandligi tovush tebranishlarining chastotasi bilan belgilanadi. Chastota qanchalik baland bo'lsa, ovoz shunchalik baland bo'ladi. (slayd 10)

1300 Gts atrofida eng baland inson soprano notasi

Insonning eng past notasi - taxminan 80 Gts chastotadagi bass.

Kim chivin yoki ari ichida balandroq ohangga ega? Sizningcha, qanotlarini kim tez-tez qoqib qo'yadi, chivin yoki ari.

Ovoz tembri - bu turli xil asboblardagi odamlarning ovozini ajratib turadigan ovozning rang berish turi. (slayd 11).

Har bir murakkab musiqiy tovush bir qator oddiy garmonik tovushlardan iborat. Ulardan eng pasti asosiy hisoblanadi. Qolganlari undan butun son marta, masalan, 2 yoki 3-4 marta yuqori. Ular overtones deb ataladi. Asosiy ohangga qanchalik ko'p ohanglar aralashsa, tovush shunchalik boy bo'ladi. Yuqori ohanglar tembrga "yorqinlik" va "yorqinlik" va "metalllik" beradi. Past bo'lganlar "kuch" va "shiralilik" beradi. A.G.Stoletov shunday deb yozgan edi: "Bizning tyuning vilkalarimizdagi oddiy ohanglar musiqada ishlatilmaydi, ular distillangan suv kabi yoqimsiz va mazasizdir".

Ankraj

Ovozni o'rganadigan fan nima deb ataladi?
Oyda kuchli portlash sodir bo'ldi. Masalan, vulqon otilishi. Biz buni Yerda eshitamizmi?
Bass yoki tenor xonandalarida vokal kordlari kamroq tebranadimi?
Ko'pchilik hasharotlar uchganda ovoz chiqaradi. Bu nimadan kelib chiqqan?
Qanday qilib odamlar oyda muloqot qilishlari mumkin edi?
Poyezd to‘xtab turganda vagonlar g‘ildiraklarini tekshirishda nima uchun ularga tegiladi?

Uy vazifasi:§34-38. 30-mashq (No 2, 3).

Adabiyot

Fizika kursi, P II, uchun o'rta maktab/ Peryshkin A.V. – M.: Ma’rifat, 1968. – 240b.
O'rta maktab uchun fizika kursida tebranishlar va to'lqinlar. O'qituvchilar uchun qo'llanma / Orexov V.P. – M.: Ma’rifat, 1977. – 176 b.
O'choq orqasidagi kriket / Dikkens Ch. - M .: Eksmo, 2003. - 640-yillar.

Savollar.

1. 70-73-rasmlarda tasvirlangan tajribalar haqida gapirib bering. Ulardan qanday xulosa kelib chiqadi?

Birinchi tajribada (70-rasm) tirgakda qisilgan metall chizgich tebranish paytida tovush chiqaradi.
Ikkinchi tajribada (71-rasm) ipning tebranishlarini kuzatish mumkin, u ham tovush chiqaradi.
Uchinchi tajribada (72-rasm) kamarning tovushi kuzatiladi.
To'rtinchi tajribada (73-rasm) kamarning tebranishlari so'rg'ichli plastinkada "yoziladi". Bu tajribalarning barchasi tovush kelib chiqishining tebranish xususiyatini ko'rsatadi. Ovoz tebranishlardan kelib chiqadi. To'rtinchi tajribada buni vizual tarzda ham kuzatish mumkin. Igna uchi sinusoidga yaqin shaklda iz qoldiradi. Bunday holda, tovush yo'q joydan paydo bo'lmaydi, lekin tovush manbalari tomonidan hosil bo'ladi: o'lchagich, tor, vilka.

2. Qanday qilib umumiy mulk barcha tovush manbalariga egamisiz?

Har qanday tovush manbai tebranishga majbur.

3. Qanday chastotalarning mexanik tebranishlari tovush deb ataladi va nima uchun?

Ovoz tebranishlari 16 Gts dan 20000 Gts gacha bo'lgan chastotali mexanik tebranishlar deb ataladi, chunki. bu chastota diapazonida ular inson tomonidan idrok etiladi.

4. Qanday tebranishlar ultratovush deb ataladi? infratovushli?

Chastotasi 20 000 Gts dan yuqori bo'lgan tebranishlar ultratovush, 16 Gts dan past bo'lgan tebranishlar esa infratovush deb ataladi.

5. Ekolokatsiya yordamida dengiz chuqurligini o‘lchash haqida gapirib bering.