Ви, напевно, чули про музичних віртуозів з "ідеальною висотою", але що таке висота? А що з оперним співаком, який може заспівати ноту настільки чисто, що вона розбиває кришталеву склянку? Всі ці явища пов'язані з частотою звукової хвилі.
Звукові хвилі та частоти
Звукові хвилі - це вібрації в середовищі, які можуть сприйматися людським вухом. Коливання в середовищі, такому як повітря, поширюються від джерела до вас, передаючи вібрацію у вушні барабани, що ваш мозок інтерпретує як звук.
Хвиля описується своєюдовжина хвилі(відстань між піками хвилі), її швидкість (наскільки швидко вона поширюється через середовище) та їїчастота.
Частота звукової хвилі - це скільки разів вона вібрує в секунду, виміряно в герцах, де 1 герц (Гц) = один цикл в секунду (1 / с). Довжина хвилі звукової хвилі - це відстань між двома послідовними піками хвилі. Зазвичай вона вимірюється в одиницях метрів (м). Швидкість звукової хвилі,v, безпосередньо пов'язаний з частотоюfдовжина хвиліλчерез
v = \ лямбда f
У музичному інструменті або у вашій голосовій скриньці стоячі хвилі створюють специфічні звуки або музичні ноти, які відповідають частоті вібрацій.
Визначення висоти тону
У психоакустицівисота тонузвуку - це, по суті, опис частоти звуку. Різні висоти звуку відповідають різним частотам. Висока висота тону означає високу частоту, а низька висота - низьку частоту.
Висоту звуку також можна описати як якість звуку, що дозволяє позначити його як "вищий" або "нижчий" до вуха. Хтось із ідеальною висотою звуку має настільки налаштоване вухо, що він може точно визначити ноту, почувши її. Особливо талановиті люди можуть навіть відтворити цілий музичний твір, почувши його один раз.
Потрапляння правильних нотаток
Тільки як оперна співачка розбиває склянку своїм голосом? Співаючи чисту ноту, яка відповідає природній частоті вібрації скла. Це призводить до того, що скло вібрує зі збільшенням амплітуди, поки воно не роздробиться!
Можливо, ви чули, як співаків критикують і кажуть, що вони звучать «нестримно». Це означає, що вони вдаряють ноти не зовсім правильно, а деякі падають рівно (трохи теж низький по висоті) та інші різкі (трохи занадто високі по висоті.) По суті, “смолистий” - це менш екстремальна версія “відключеності”, що означає, що насправді не вдарити жодної ноти в всі.
Інші якості звуку
Існує багато аспектів звуку, які можна описати. Одним з найбільш очевидних єгучність. Поширеним способом подання сприйнятої гучності звуку є використання шкали в децибелах (дБ), де інтенсивність звуку в децибелах становить:
\ text {інтенсивність у децибелах} = 10 \ log {\ frac {I} {I_0}}
деЯ- звукова потужність на одиницю площі у ватах на квадратний метр, іЯ0 = 10-12 Вт / м2 вважається порогом для людського слуху.
Шкала децибелів корисна, оскільки люди не сприймають гучність лінійно. Тобто, звук із подвійною інтенсивністю може здатися більш ніж удвічі голоснішим, коли він почав тихо, і менш ніж удвічі голоснішим, якщо він уже починався дещо голосно. Шкала децибел забезпечує цифри, які більш відповідають нашим уявленням.
Тембрце сприйнята якість звуку ноти в музиці. Хоча ви можете грати ту саму ноту на гітарі, що і на фортепіано, ваше вухо може помітити різницю. Коли струна гітари виривається, виробляючи дану ноту, вібруючи на її основній частоті, вона також одночасно вібрує при значеннях обертону, але зі значно меншою амплітудою (нижчою обсяг).
Те саме відбувається під час гри на фортепіано, і різниця у фізичних властивостях цих інструментів збільшується до різних комбінацій та відносної сили обертонів, що дозволяє розрізнити ці два інструменти.