Du har nog hört talas om musikvirtuoser med "perfekt tonhöjd", men vad är tonhöjd? Och hur är det med operasångaren som kan sjunga en ton så ren att den bryter ett kristallglas? Alla dessa fenomen är relaterade till ljudvågfrekvensen.
Ljudvågor och frekvenser
Ljudvågor är vibrationer i ett medium som kan uppfattas av det mänskliga örat. Svängningar i ett medium som luft sprids från källan till dig och överför vibrationen till dina trumhinnor, som din hjärna tolkar som ljud.
En våg beskrivs av dessvåglängd(avståndet mellan vågtoppar), dess hastighet (hur snabbt den sprids genom ett medium) och dessfrekvens.
Frekvensen för en ljudvåg är hur många gånger den vibrerar per sekund, mätt i Hertz, där 1 Hertz (Hz) = en cykel per sekund (1 / s). Våglängden för en ljudvåg är avståndet mellan två på varandra följande vågtoppar. Den mäts vanligtvis i meter (m). Ljudvågens hastighet,v, är direkt relaterad till frekvensfvåglängdλvia
v = \ lambda f
I ett musikinstrument eller i din röstlåda skapar stående vågor specifika ljud eller musiknoter som motsvarar vibrationsfrekvensen.
Definition av Pitch
I psykoakustik,tonhöjdav ett ljud är i huvudsak en beskrivning av ljudets frekvens. Olika tonhöjder motsvarar olika frekvenser. Hög tonhöjd betyder hög frekvens och låg tonhöjd betyder låg frekvens.
Pitch kan också beskrivas som kvaliteten på ett ljud som låter dig märka det som "högre" eller "lägre" i örat. Någon med perfekt tonhöjd har ett öra så anpassat att de kan identifiera en lapp exakt genom att höra den. Särskilt begåvade individer kan till och med spela ett helt musikstycke efter att ha hört det en gång.
Att träffa rätt anteckningar
Hur bryter en operasångare ett glas med sin röst? Genom att sjunga en ren ton som matchar den naturliga vibrationsfrekvensen i glaset. Detta får glaset att vibrera med ökande amplitud tills det splittras!
Du kanske har hört sångare kritiseras och berättade att de låter ”tunna”. Vad detta betyder är att de inte träffar tonerna helt rätt och att vissa faller platt (något också låg i tonhöjd) och andra skarpa (något för högt i tonhöjd.) I grund och botten är "pitchy" den mindre extrema versionen av att vara "off key" vilket innebär att man inte riktigt slår någon av tonerna på Allt.
Andra ljudkvaliteter
Det finns många aspekter av ljud man kan vilja beskriva. En av de mest uppenbara ärhögljuddhet. Ett vanligt sätt att presentera upplevd ljudstyrka är att använda decibel (dB) -skalan, där ljudintensiteten är i decibel är:
\ text {intensitet i decibel} = 10 \ log {\ frac {I} {I_0}}
varJagär ljudeffekten per ytenhet i watt per kvadratmeter, ochJag0 = 10-12 W / m2 anses vara tröskeln för mänsklig hörsel.
Decibelskalan är användbar eftersom människor inte uppfattar starkhet linjärt. Det vill säga ett ljud med dubbelt så hög intensitet kan verka mer än dubbelt så högt när det började tyst och mindre än dubbelt så högt om det redan började något högt. Decibelskalan ger siffror som överensstämmer med våra uppfattningar.
Klangfärgär den upplevda ljudkvaliteten för en ton i musik. Medan du kanske spelar samma ton på en gitarr som på ett piano, kan örat se skillnaden. När gitarrsträngen plockas, producerar en viss ton genom att vibrera vid sin grundläggande frekvens, det vibrerar samtidigt vid övertonvärdena också men med mycket mindre amplitud (lägre volym).
Detsamma händer när pianotangenten spelas, och skillnaderna i fysiska egenskaper hos dessa instrument lånar ut till olika kombinationer och relativa styrkor för övertoner, så att du kan skilja mellan de två instrument.