Kreativni napori i teške znanosti često idu ruku pod ruku. Razumijevanje fizike zvuka može dovesti do razumijevanja fizike glazbe i kako se mogu napraviti estetski ugodni zvukovi i aranžmani.
Zvučni valovi i frekvencije
Zvučni valovi su vibracije u mediju, koji može opaziti ljudsko uho. Frekvencija zvučnog vala je broj titraja u sekundi, izmjeren u Hertzima.
Temeljna frekvencija objekta koji proizvodi zvuk je najniža prirodna frekvencija na kojoj će taj objekt vibrirati. Vrijednost ove frekvencije ovisi o fizičkim svojstvima predmeta.
Frekvencije u harmoničnom nizu čitav su broj višekratnici osnovne frekvencije; međutim, moguće je imati prizvuke (obrasce stojećih valova) na frekvencijama koje nisu višestruke od osnovnih. Glazbena ljestvica je skup glazbenih nota poredanih po osnovnoj frekvenciji.
Ljudski glas i pjevanje
U bilo kojem određenom predmetu - bilo da su to vaše glasnice ili glazbeni instrument, stojeći valovi stvaraju specifične zvukove. Vaša percepcija tog zvuka ovisi o učestalosti vibracija, uključujući bilo kakve prizvuke niže amplitude koji doprinose zvuku ili opaženoj kvaliteti zvuka.
Ljudi stvaraju glazbu vibrirajući stub zraka u grlu. Promjenom oblika / napetosti na glasnicama mogu stvoriti drugačije vibracijski modusi i zvukove. Vježbači su to dobro naučili i mogu oblikovati glasnice tako da drže a čista nota dugo vremena, kao i udaranje nekoliko točnih nota na glazbenoj ljestvici bez naleta nagib.
Kad ljudi govore o određenim glazbenim notama, oni se pozivaju na određene specifične frekvencije zvuka. Više frekvencije stvaraju više note, a niže frekvencije niže note.
Glazbeni instrumenti
Glazbeni zvuk mogu stvoriti i glazbeni instrumenti. Orgulje za cijevi, duvački puhači, saksofoni, tromini i drugi elektronički instrumenti, svi su primjeri i svaki stvara glazbeni zvuk na različite načine.
Drveni puhači i drugi slični instrumenti stvaraju zvuk vibrirajući stupovi zraka. Prilagođavanjem duljina instrumenata ili otvaranjem i zatvaranjem rupa na bokovima, mijenja se prirodna frekvencija vibracija stupa, stvarajući različite note.
Gudački instrumenti stvaraju zvuk stvaranjem stojećih valova na zategnutim žicama koji su pojačani u tijelu instrumenta. Učestalost vibracije žice ovisi o gustoći mase, duljini i napetosti.
Zbog toga se ovi instrumenti mogu podesiti podešavanjem napetosti žica i zašto su neke žice deblje od drugih. Također je razlog zašto se na instrumentu poput gitare stvaraju različite note pritiskajući žice dolje na prečkama - pritom u osnovi mijenjate duljinu žica.
Ostali instrumenti djeluju na principu vibracijske membrane. Bubnjevi su glavni primjer toga. Glava bubnja može se smatrati dvodimenzionalnom verzijom vibracijske žice. Frekvencije na kojima će vibrirati pri udaru ovise o gustoći mase i napetosti, ali budući da je riječ o dvodimenzionalnoj membrani, postoji mnogo više mogućih vibracijskih načina.
Otkucaji i frekvencije otkucaja
Otkucaji su fenomen koji proizlaze iz smetnji zvučnog vala i imaju brojne primjene, uključujući u glazbenim instrumentima. Ako se ometaju dva zvučna vala različitih frekvencija, različita amplituda proizlazi iz prebacivanja između konstruktivnih smetnji i destruktivnih smetnji između dva vala. Ova varijacija glasnoće zvuka poznata je kao otkucaji.
The frekvencija otkucaja definira se kao razlika u frekvenciji između dva izvorna vala. To znači da što su dvije frekvencije bliže, frekvencija otkucaja je manja (što znači manje otkucaja u sekundi), što ih čini lakšim za razlikovanje s ljudskim uhom.
Određene frekvencije otkucaja ljudsko uho doživljava kao "subjektivnu frekvenciju" ili "razliku frekvencije".