Οι δημιουργικές προσπάθειες και οι σκληρές επιστήμες συχνά συμβαδίζουν. Η κατανόηση της φυσικής του ήχου μπορεί να οδηγήσει σε κατανόηση της φυσικής της μουσικής και πώς μπορούν να γίνουν αισθητικά ευχάριστοι ήχοι και ρυθμίσεις.
Κύματα και συχνότητες ήχου
Τα ηχητικά κύματα είναι δονήσεις σε ένα μέσο, το οποίο μπορεί να γίνει αντιληπτό από το ανθρώπινο αυτί. Η συχνότητα ενός ηχητικού κύματος είναι ο αριθμός των δονήσεων ανά δευτερόλεπτο, μετρούμενος σε Hertz.
Η θεμελιώδης συχνότητα ενός αντικειμένου που παράγει ήχο είναι η χαμηλότερη φυσική συχνότητα με την οποία θα δονηθεί αυτό το αντικείμενο. Η τιμή αυτής της συχνότητας εξαρτάται από τις φυσικές ιδιότητες του αντικειμένου.
Οι συχνότητες σε μια αρμονική σειρά είναι πολλαπλάσια αριθμό της θεμελιώδους συχνότητας. Ωστόσο, είναι δυνατόν να έχουμε ήχους (μοτίβα όρθιου κύματος) σε συχνότητες που δεν είναι πολλαπλάσιες του θεμελιώδους. Μια μουσική κλίμακα είναι ένα σύνολο μουσικών νότες που ταξινομούνται κατά θεμελιώδη συχνότητα.
Ανθρώπινη φωνή και τραγούδι
Σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο αντικείμενο - είτε πρόκειται για τα φωνητικά σας καλώδια είτε για ένα μουσικό όργανο, τα όρθια κύματα δημιουργούν συγκεκριμένους ήχους. Η αντίληψή σας για αυτόν τον ήχο εξαρτάται από τη συχνότητα των κραδασμών, συμπεριλαμβανομένων τυχόν ήχων χαμηλότερου πλάτους που συμβάλλουν στο timbre ή την ποιότητα του ήχου.
Οι άνθρωποι δημιουργούν μουσική δονώντας τη στήλη αέρα στο λαιμό τους. Αλλάζοντας το σχήμα / ένταση στα φωνητικά τους κορδόνια, μπορούν να δημιουργήσουν διαφορετικά τρόπους δόνησης και ήχους. Οι ασκούμενοι τραγουδιστές έχουν μάθει να το κάνουν πολύ καλά και μπορούν να διαμορφώσουν τα φωνητικά τους κορδόνια έτσι ώστε να κρατούν ένα καθαρή νότα για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς και αρκετές ακριβείς νότες σε μουσική κλίμακα χωρίς να παρασύρεται πίσσα.
Όταν οι άνθρωποι μιλούν για συγκεκριμένες μουσικές νότες, αναφέρονται σε συγκεκριμένες συχνότητες ήχου. Οι υψηλότερες συχνότητες δημιουργούν υψηλότερες νότες και οι χαμηλότερες συχνότητες δημιουργούν χαμηλότερες νότες.
Μουσικά όργανα
Ο μουσικός ήχος μπορεί επίσης να δημιουργηθεί από μουσικά όργανα. Τα όργανα σωληνώσεων, οι ανεμοστρόβιλοι, τα σαξόφωνα, τα Themins και άλλα ηλεκτρονικά όργανα, είναι όλα παραδείγματα και το καθένα δημιουργεί μουσικό ήχο με διαφορετικούς τρόπους.
Woodwinds και άλλα παρόμοια όργανα δημιουργούν ήχο από δονούμενες στήλες αέρα. Ρυθμίζοντας τα μήκη των οργάνων, ή ανοίγοντας και κλείνοντας οπές στις πλευρές, η φυσική συχνότητα δόνησης της στήλης αλλάζει, παράγοντας διαφορετικές νότες.
Τα έγχορδα όργανα δημιουργούν ήχο παράγοντας όρθια κύματα σε τεντωμένες χορδές που ενισχύονται στο σώμα του οργάνου. Η συχνότητα με την οποία δονείται μια συμβολοσειρά εξαρτάται από την πυκνότητα, το μήκος και την τάση της μάζας.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτά τα όργανα μπορούν να ρυθμιστούν ρυθμίζοντας την ένταση των χορδών και γιατί μερικές από τις χορδές είναι παχύτερες από άλλες. Γι 'αυτό και σε ένα όργανο όπως η κιθάρα, δημιουργούνται διαφορετικές νότες πατώντας τις χορδές προς τα κάτω στις τάσεις - κάνοντας έτσι, ουσιαστικά μεταβάλλετε τα μήκη των χορδών.
Άλλα όργανα λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή μιας μεμβράνης δόνησης. Τα τύμπανα είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα αυτού. Μια κεφαλή τυμπάνου μπορεί να θεωρηθεί ως η δισδιάστατη έκδοση της δονούμενης συμβολοσειράς. Οι συχνότητες στις οποίες θα δονείται όταν χτυπάται εξαρτώνται από την πυκνότητα και την ένταση της μάζας της, αλλά επειδή είναι μια δισδιάστατη μεμβράνη, υπάρχουν πολλοί περισσότεροι δυνατοί τρόποι δόνησης.
Συχνότητες Beats και Beat
Οι Beats είναι ένα φαινόμενο που προκύπτει από παρεμβολές ηχητικών κυμάτων και έχουν πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των μουσικών οργάνων. Εάν παρεμβάλλονται δύο ηχητικά κύματα διαφορετικών συχνοτήτων, προκύπτει ένα διαφορετικό εύρος από εναλλαγή μεταξύ εποικοδομητικών παρεμβολών και καταστροφικών παρεμβολών μεταξύ των δύο κυμάτων. Αυτή η διακύμανση στην ένταση του ήχου είναι γνωστή ως beats.
ο συχνότητα κτύπου ορίζεται ως η διαφορά συχνότητας μεταξύ των δύο αρχικών κυμάτων. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο κοντά είναι οι δύο συχνότητες, τόσο μικρότερη είναι η συχνότητα κτύπου (που σημαίνει λιγότεροι ρυθμοί ανά δευτερόλεπτο), γεγονός που τους καθιστά ευκολότερη τη διάκριση με το ανθρώπινο αυτί.
Ορισμένες συχνότητες κτυπήματος θεωρούνται από το ανθρώπινο αυτί ως «υποκειμενική συχνότητα» ή «συχνότητα διαφοράς».