Cвойства звука — описание и характеристики

Звуковые волны

Это разрежение и сгущение звука в упругой или звукопроводящей среде. При механической вибрации тела волна расходится через проводящую среду звука: воздух, воду, газ, различные жидкости. Распространение происходит с разной скоростью, которая зависит от конкретной среды и ее упругости. В воздухе этот показатель звуковой волны составляет 330-340 м / с, в воде — 1450 м / с.

Звуковая волна невидима, но слышна человеку, так как она попадает в его барабанные перепонки. Ему нужны средства для его распространения. Ученые показали, что в вакууме, то есть в безвоздушном пространстве, звуковая волна может образовываться, но не распространяться.

Приемники звука

Так называемые устройства, которые воспринимают звуковую энергию, измеряют характеристики звуковой волны (давление, интенсивность, скорость и т.д.) и преобразуют ее в другую энергию. Для приема звука в различных помещениях используются:

• микрофоны — для воздушного пространства;
• геофоны — для восприятия звуков земной коры;
• гидрофоны — для улавливания звука в воде.

Есть приемники естественного звука — слуховые аппараты для людей и животных — и техники. Когда упругое тело вибрирует, возникающие волны через некоторое время достигают слуховых органов. Барабанная перепонка вибрирует с частотой, соответствующей частоте источника звука. Эти колебания передаются в слуховой нерв, который посылает импульсы в мозг для дальнейшей обработки. Таким образом, у человека и животного возникают определенные звуковые ощущения.

Технические звуковые приемники преобразуют акустический сигнал в электрический. Благодаря этому звук передается на разные расстояния, может быть записан, усилен, проанализирован и т.д.

Свойства и характеристики звука

Высота

Это характеристика звука, которая зависит от частоты вибрации физического тела. Единица измерения — герц (Гц): количество периодических звуковых колебаний за 1 секунду. В зависимости от частоты вибрации издают звуки:

• низкая частота — с небольшим количеством колебаний (не более 300 Гц);
• средняя частота — звуки, вибрирующие с частотой 300-3000 Гц;
• высокочастотный — с числом колебаний более 3000 Гц.

Длительность

Чтобы определить эту характеристику звука, необходимо измерить продолжительность вибрации тела, издающего звук. Музыкальное звучание длится от 0,015 до 0,02 с до нескольких минут. Педаль органа производит самый длинный звук.

Громкость

По-другому эту характеристику называют силой звука, которая определяется амплитудой колебаний: чем она больше, тем громче звук и наоборот. Громкость измеряется в децибелах (дБ). В теории музыки градация используется для обозначения силы звука, с которой необходимо воспроизвести композицию:

• сильный;
• пианино;
• наполовину сильный;
• средний уровень;
• очень сильный;
• пианиссимо;
• форте-фортиссимо;
• фортепиано-пианиссимо и так далее

Еще одна особенность, тесно связанная с громкостью звука в музыкальной практике: динамика. Благодаря динамичным оттенкам можно придать композиции определенную форму.

Они достигаются мастерством исполнителя, акустическими свойствами помещения и музыкальных инструментов.

Другие характеристики

Амплитуда

Это функция, которая влияет на громкость звука. Амплитуда составляет половину разницы между максимальным и минимальным значениями плотности.

Спектральный состав

Спектр — это частотное распределение звуковой волны при гармонических колебаниях. Человеческое ухо воспринимает звук на основе частот, составляющих звуковую волну. Они определяют высоту звука: высокие частоты производят высокие тона и наоборот. Музыкальное звучание имеет несколько тонов:

1. Фундаментальный — тон, соответствующий минимальной частоте из общей частоты, установленной для конкретного звука.
2. Обертон — это тон, который соответствует всем остальным частотам. Есть гармоники с частотами, кратными основной частоте.

Музыкальные звуки одного основного тона различаются по тембру. Он определяется амплитудами и частотами гармоник, а также увеличением амплитуды в начале и в конце звука.

Интенсивность

Это название энергии, которая переносится звуковой волной в течение определенного периода времени по любой поверхности. Еще одна особенность напрямую зависит от интенсивности: объем. Он определяется амплитудой колебаний в звуковой волне. Что касается восприятия человеческими органами слуха, различают порог слышимости — минимальную интенсивность, доступную для человеческого восприятия. Граница, за которой ухо не может воспринимать интенсивность звуковой волны без боли, называется болевым порогом.

Это также зависит от звуковой частоты.

Тембр

В противном случае это называется цветом звука. На тембр влияют несколько факторов: устройство источника звука, материал, размер и форма. Тембр меняется из-за различных музыкальных эффектов. В музыкальной практике это свойство влияет на выразительность произведения. Тембр придает мелодии характерный звук.

О неслышимых звуках

Что касается восприятия человеческого уха, различают ультразвук (с частотой выше 20 000 Гц) и инфразвук (ниже 16 кГц). Их называют неслышными, потому что органы слуха людей их не воспринимают. Некоторые животные слышат ультразвук и инфразвук; они записываются инструментами.

Особенностью инфразвуковой волны является способность проходить через другую среду, так как атмосфера, вода или земная кора плохо ее поглощают. Поэтому распространяется на большие расстояния. Источниками волн в природе являются землетрясения, сильные ветры, извержения вулканов. Благодаря специальным устройствам, улавливающим такие волны, можно прогнозировать появление цунами, определять эпицентр землетрясения. Есть и техногенные источники инфразвука: турбины, двигатели, подземные и наземные взрывы, выстрелы.

Ультразвуковые волны обладают уникальным свойством: они образуют направленные лучи, как свет. Они хорошо переносятся жидкостями и твердыми телами и плохо — газами. Чем выше частота ультразвуков, тем интенсивнее они распространяются. В природе он появляется во время громовых раскатов, в звуке водопада, дождя, ветра.

Некоторые животные воспроизводят его самостоятельно: летучие мыши, киты, дельфины и грызуны.

Звуки в жизни человека

Человеческое ухо очень чувствительно из-за эластичности барабанной перепонки. Пик слухового восприятия людей приходится на молодые годы, когда эта особенность слухового органа еще не утрачена, и человек слышит звуки с частотой 20 кГц. В пожилом возрасте люди независимо от пола хуже воспринимают звуковые волны — слышат только частоту не более 12-14 кГц.

Введение

Чтобы правильно читать и писать, нужно знать слова, их значение и грамматику, то есть законы языка. Чтобы правильно сочинять музыку, играть ее или петь, вам необходимо знать теорию музыки. Поэтому преподавание теории музыки в основном направлено на подготовку к сочинению или исполнению музыкальных произведений.

В связи с тем, что музыка состоит из множества и разнообразных элементов, теория музыки делится на несколько частей (дисциплин), элементарную теорию, гармонию, полифонию, инструменты и изучение музыкальных форм.

Элементарная теория — это своего рода оригинальная музыкальная грамматика, которая должна давать студентам систематическую информацию о некоторых из наиболее важных элементов музыки. Как и вся теория советской музыки, элементарная теория основана на законах, сложившихся в реалистической народной и классической музыке.

Этот курс элементарной теории включает большую часть информации по написанию нот. Эта информация предоставляется по мере необходимости в различных частях курса по отношению к отдельным музыкальным элементам.

Глава 1

ЗВУК. ЕГО ВЫСОТА

§1. Звук

звук как физическое явление — это колебательное движение тела — источника звука (струна, столб воздуха в духовом инструменте, тарелке, мембраны и т д.), создающего звуковые волны (периодическое утолщение и разрежение в воздух).

Воздействие звуковых волн на органы слуха, которое передается через слуховой нерв в мозг, порождает ощущение звука. Ощущение, по определению В. И. Ленина, «есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания». Следовательно, источник звука, звуковые волны и функционирование слухового аппарата существуют объективно.

Общая цепочка явлений следующая: колебания источника звука — звуковые волны — воздействие звуковых волн на слуховые органы — передача раздражения, полученного слуховым нервом, в мозг.

В природе существует бесконечное количество звуков, воспринимаемых человеческим ухом, но не все звуки могут служить материалом для музыки.

Музыкальные звуки, в отличие от шумных, обладают особыми свойствами; они выбраны и организованы в определенную систему, сложившуюся в процессе светского развития музыкальной культуры и служащую для выражения музыкальных мыслей и музыкальных образов.

Интересные факты

1. Если верхний порог частот, воспринимаемых человеческим ухом, составляет 20000 Гц, нижний — 16 Гц. Инфразвук с частотой ниже 16 Гц, а также ультразвук (выше 20000 Гц) органами слуха человека не воспринимаются.
2. ВОЗ установила, что человек может спокойно слушать любой звук громкостью не более 85 дБ в течение 8 часов.
3. Чтобы человеческое ухо могло воспринимать звук, он должен длиться не менее 0,015 секунды.
4. Ультразвук не ощущается, но ощущается. Если руку погрузить в жидкость, проводящую ультразвук, то возникнет острая боль. Кроме того, ультразвук способен разрушать металл, очищать воздух и разрушать живые клетки.

Вместо вывода

Звук — основа любого музыкального произведения. Звуковые свойства, его характеристики позволяют создавать различные композиции. Существуют разные звуки в зависимости от высоты тона, продолжительности, громкости, амплитуды или тембра. Для создания произведений используются в основном музыкальные звуки, имеющие определенный тон.