Jūs droši vien esat dzirdējuši par mūzikas virtuoziem ar “perfektu piķi”, bet kas ir piķis? Un kā ir ar operdziedātāju, kurš prot dziedāt tik tīru noti, ka tā izsit kristāla glāzi? Visas šīs parādības ir saistītas ar skaņas viļņu frekvenci.
Skaņas viļņi un frekvences
Skaņas viļņi ir vibrācijas vidē, kuras var uztvert cilvēka auss. Svārstības vidē, piemēram, gaisā, izplatās no avota jums, pārnesot vibrāciju uz ausu bungām, kuras jūsu smadzenes interpretē kā skaņu.
Vilni raksturo tāviļņa garums(attālums starp viļņu virsotnēm), tā ātrums (cik ātri tas izplatās caur barotni) un tā ātrumsbiežums.
Skaņas viļņa biežums ir tas, cik reizes tas vibrē sekundē, mērot hercos, kur 1 hercs (Hz) = viens cikls sekundē (1 / s). Skaņas viļņa viļņa garums ir attālums starp divām secīgām viļņu virsotnēm. To parasti mēra metru vienībās (m). Skaņas viļņa ātrums,v, ir tieši saistīts ar frekvencifviļņa garumsλcaur
v = \ lambda f
Mūzikas instrumentā vai balss lodziņā stāvoši viļņi rada īpašas skaņas vai mūzikas piezīmes, kas atbilst vibrācijas biežumam.
Piķa definīcija
Psihoakustikāpiķisskaņas būtībā ir skaņas biežuma apraksts. Dažādi augstumi atbilst dažādām frekvencēm. Augsts piķis nozīmē augstu frekvenci, un zems piķis nozīmē zemu frekvenci.
Piķi var raksturot arī kā skaņas kvalitāti, kas ļauj to apzīmēt kā “augstāku” vai “zemāku” pie auss. Kādam ar perfektu augstumu ir tik skaņa, ka viņš var precīzi noteikt piezīmi, to dzirdot. Īpaši talantīgi indivīdi, vienreiz dzirdējuši, var atskaņot pat veselu mūzikas gabalu.
Trāpot pareizajām piezīmēm
Kā operdziedātāja izsit glāzi ar balsi? Dziedot tīru noti, kas atbilst stikla dabiskajai vibrācijas frekvencei. Tas liek stiklam vibrēt ar pieaugošu amplitūdu, līdz tas saplīst!
Iespējams, esat dzirdējis, ka dziedātājus kritizē un viņi ir teikuši, ka viņi izklausās “piķi”. Tas nozīmē, ka viņi neiet pa piezīmēm gluži pareizi un daži krīt līdzenumā (nedaudz arī zems piķa augstums) un citi asi (nedaudz pārāk augsti). Būtībā “piķis” ir mazāk ekstrēma versija “izslēgts taustiņš”, kas nozīmē, ka īsti netrāpīt nevienai no notīm visi.
Citas skaņas īpašības
Varētu aprakstīt daudzus skaņas aspektus. Viens no visredzamākajiem irskaļums. Izplatīts uztvertās skaņas skaļuma parādīšanas veids ir decibelu (dB) skalas izmantošana, kur skaņas intensitāte ir decibelos:
\ text {intensitāte decibelos} = 10 \ log {\ frac {I} {I_0}}
kurEsir skaņas jauda uz laukuma vienību vatos uz kvadrātmetru, unEs0 = 10-12 W / m2 tiek uzskatīts par slieksni cilvēka dzirdei.
Decibelu skala ir noderīga, jo cilvēki skaņu neuztver lineāri. Tas ir, skaņa ar divkāršu intensitāti var šķist vairāk nekā divreiz skaļāka, kad tā sākās klusa, un mazāk nekā divreiz skaļāka, ja tā jau sākās nedaudz skaļa. Decibelu skala nodrošina skaitļus, kas vairāk atbilst mūsu uztverei.
Timbreir mūzikas notis uztvertā skaņas kvalitāte. Lai gan jūs varat spēlēt to pašu piezīmi uz ģitāras kā uz klavierēm, jūsu auss var pateikt atšķirību. Kad ģitāras stīga ir noplūkta, tā rada noteiktu piezīmi, vibrējot tās pamatfrekvencē vienlaikus vibrē arī pie toņa vērtībām, bet ar daudz mazāku amplitūdu (zemāka apjoms).
Tas pats notiek, kad tiek atskaņota klavieru atslēga, un šo instrumentu fizisko īpašību atšķirības aizdod dažādām pieskaņu kombinācijām un relatīvajiem stiprumiem, ļaujot atšķirt abus instrumenti.