Zvuk i njegova svojstva
sadržaj
Zvuk je fizički objektivni fenomen. Njegov izvor je svako elastično tijelo sposobno za proizvodnju mehanički vibracije. Kao rezultat, nastaju zvučni valovi koji zrakom dopiru do ljudskog uha. On opaža valove i pretvara ih u nervne impulse koji se prenose u mozak i obrađuju u njegovim hemisferama. Kao rezultat toga, osoba postaje svjesna određenog zvuka.
Postoje tri kategorije zvukova:
- Mjuzikl – imaju određenu visinu, zapreminu, pečat i druge karakteristike; smatraju se najorganizovanijima, odlikuju se bogatstvom dinamike i pečat svojstva.
- buka – zvukovi čija je visina neodređena. To uključuje buku mora, zviždanje vjetra, škripu, klikove i mnoge druge.
- Zvuci bez fokusiranog tona .
Za stvaranje kompozicija koriste se samo muzički zvuci, povremeno – buka.
zvučni talasi
To je razrjeđivanje i kondenzacija zvuka u elastičnom ili zvučno provodnom mediju. Kada a mehanički kada je došlo do vibracije tijela, val se razilazi kroz medij koji provodi zvuk: zrak, vodu, plin i razne tekućine. Širenje se odvija različitom brzinom, što zavisi od specifičnog medija i njegove elastičnosti. U vazduhu, ovaj indikator zvučnog talasa je 330-340 m / s, u vodi - 1450 m / s.
Zvučni talas je nevidljiv, ali čuje čovek, jer utiče na njegove bubne opne. Potreban je medij za širenje. Naučnici su dokazali da se u vakuumu, odnosno prostoru bez vazduha, zvučni talas može formirati, ali ne i širiti.
Prijemnici zvuka
Ovo je naziv uređaja koji percipiraju zvučnu energiju, mjere karakteristike zvučnog talasa (pritisak, intenzitet, brzinu itd.) i pretvaraju ga u drugu energiju. Za prijem zvuka u različitim okruženjima koriste se sljedeće:
- mikrofona – za vazdušni prostor ;
- geofoni – za percepciju zvukova zemljine kore;
- hidrofoni – za prijem zvuka u vodi.
Postoje prirodni prijemnici zvuka – slušni aparati ljudi i životinja – i tehnički. Kada elastično tijelo oscilira, nastali valovi nakon nekog vremena dopiru do organa sluha. Bubna opna vibrira na frekvenciji koja odgovara frekvenciji izvora zvuka. Ovi tremori se prenose na slušni nerv, a on šalje impulse u mozak na dalju obradu. Tako se kod ljudi i životinja javljaju određeni zvučni osjećaji.
Tehnički prijemnici zvuka pretvaraju akustični signal u električni. Zahvaljujući tome, zvuk se prenosi na različite udaljenosti, može se snimati, pojačavati, analizirati itd.
Svojstva i karakteristike zvuka
visina
Ovo je karakteristika zvuka, ovisno o frekvenciji kojom fizičko tijelo vibrira. Njegova mjerna jedinica je herc ( Hz ): broj periodičnih zvučnih vibracija u 1 sekundi. U zavisnosti od frekvencije vibracija, razlikuju se zvukovi:
- niske frekvencije – sa malim brojem oscilacija (ne veći od 300 Hz );
- sredinom -frekvencija – zvuci koji osciliraju frekvencijom od 300-3,000 Hz ;
- visoka frekvencija – sa brojem oscilacija većim od 3,000 Hz .
trajanje
Za određivanje ove karakteristike zvuka potrebno je izmjeriti trajanje vibracija tijela koje emituje zvuk. Muzički zvuk traje od 0.015-0.02 s. do nekoliko minuta. Najduži zvuk proizvodi pedala za orgulje.
zapremina
Na drugi način, ova karakteristika se zove snaga zvuka, koja je određena amplitudom oscilacija: što je veća, to je zvuk glasniji i obrnuto. Glasnoća se mjeri u decibelima (dB). U muzičkoj teoriji, gradacija se koristi za označavanje jačine zvuka s kojom je potrebno reproducirati kompoziciju:
- jaka;
- klavir;
- mezzo forte;
- mezzo klavir;
- fortissimo;
- pianissimo;
- forte-fortissimo;
- klavir-pijanissimo, itd.
Još jedna karakteristika je usko povezana sa jačinom zvuka u muzičkoj praksi – dinamikom. Zahvaljujući dinamičnim nijansama, kompoziciji možete dati određeni oblik.
Postižu se vještinom izvođača, akustičnim svojstvima prostorije i muzičkim instrumentima.
Ostale karakteristike
amplituda
Ovo je karakteristika koja utiče na jačinu zvuka. Amplituda je polovina razlike između maksimalne i minimalne vrijednosti gustoće.
Spektralni sastav
Spektar je distribucija zvučnog talasa u frekvencija m u harmonijske vibracije. Ljudsko uho percipira zvuk u zavisnosti od frekvencija koje čine zvučni talas. Oni određuju visinu tona: visoke frekvencije daju visoke tonove i obrnuto. Muzički zvuk ima nekoliko tonova:
- Fundamental – ton koji odgovara minimalnoj frekvenciji od ukupne frekvencije postavljene za određeni zvuk.
- Prizvuk je ton koji odgovara svim ostalim frekvencije . Postoje harmonični prizvuci sa frekvencije koji su višekratnici osnovne frekvencije.
Muzički zvukovi koji imaju isti osnovni ton odlikuju se svojim pečat . Određuje se amplitudama i frekvencije prizvuka, kao i povećanjem amplitude na početku i na kraju zvuka.
intenzitet
Ovo je naziv za energiju koja se prenosi zvučnim talasom tokom određenog vremenskog perioda kroz bilo koju površinu. Druga karakteristika direktno zavisi od intenziteta – glasnoća. Određuje se amplitudom oscilacije u zvučnom valu. Što se tiče percepcije od strane ljudskih organa sluha, razlikuje se prag sluha – minimalni intenzitet dostupan ljudskoj percepciji. Granica preko koje uho ne može percipirati intenzitet zvučnog talasa bez bola naziva se prag boli.
Zavisi i od audio frekvencije.
boja zvuka
Inače se naziva zvučno bojenje. The pečat na njega utiče nekoliko faktora: uređaj izvora zvuka, materijal, veličina i oblik. Timbar promjene zbog raznih muzičkih efekata. U muzičkoj praksi ovo svojstvo utiče na ekspresivnost djela. Timbar daje melodiji karakterističan zvuk.
O nečujnim zvukovima
Što se tiče percepcije od strane ljudskog uha, ultrazvuk (sa frekvencijom iznad 20,000 Hz ) i infrazvuci (ispod 16 kHz). Nazivaju se nečujnim, jer ih organi sluha ljudi ne opažaju. Neke životinje čuju ultrazvuk i infrazvuk; snimaju se instrumentima.
Karakteristika infrazvučnog talasa je sposobnost prolaska kroz drugačiji medij, jer ga atmosfera, voda ili zemljina kora slabo apsorbuju. Stoga se širi na velike udaljenosti. Izvori talasa u prirodi su zemljotresi, jaki vetrovi, vulkanske erupcije. Zahvaljujući posebnim uređajima koji hvataju takve valove, moguće je predvidjeti pojavu cunamija i odrediti epicentar potresa. Tu su i umjetni izvori infrazvuka: turbine, motori, podzemne i zemaljske eksplozije, pucnji.
Ultrazvučni talasi imaju jedinstveno svojstvo: formiraju usmerene zrake poput svetlosti. Dobro provode tečnosti i čvrste materije, a slabo gasovi. Što je frekvencija veća ultrazvuka, to se intenzivnije širi. U prirodi se pojavljuje za vrijeme udara groma, u buci vodopada, kiše, vjetra.
Neke životinje ga same razmnožavaju – šišmiši, kitovi, delfini i glodari.
Zvukovi u ljudskom životu
Ljudsko uho je vrlo osjetljivo zbog elastičnosti bubne opne. Vrhunac slušne percepcije ljudi pada na mlade godine, kada ova karakteristika slušnog organa još nije izgubljena i osoba čuje zvukove frekvencije od 20 kHz. U starijoj dobi ljudi, bez obzira na spol, lošije percipiraju zvučne valove: čuju samo frekvenciju ne veću od 12-14 kHz.
Zanimljivosti
- Ako je gornji prag frekvencija koji percipira ljudsko uho 20,000 Hz , tada je donja 16 Hz . Infrazvuci, u kojima se frekvencija je manje od 16 Hz , kao i ultrazvuk (iznad 20,000 Hz ), ljudski slušni organi ne percipiraju.
- SZO je utvrdila da osoba može 85 sati bezbedno slušati bilo koji zvuk na jačini koja ne prelazi 8 dB.
- Za percepciju zvuka ljudskim uhom potrebno je da on traje najmanje 0.015 sekundi.
- Ultrazvuk se ne može čuti, ali se može osjetiti. Ako stavite ruku u tekućinu koja provodi ultrazvuk, tada će se pojaviti oštar bol. Uz to, ultrazvuk može uništiti metal, pročistiti zrak i uništiti žive stanice.
Umjesto izlaza
Zvuk je osnova svakog muzičkog dela. Svojstva zvuka, njegove karakteristike omogućavaju stvaranje različitih kompozicija. U zavisnosti od visine, trajanja, jačine, amplitude ili pečat , postoje razni zvuci. Za stvaranje djela koriste se uglavnom muzički zvuci za koje je određena visina.
