Skaņa un tās īpašības
Saturs
Skaņa ir fiziski objektīva parādība. Tās avots ir jebkurš elastīgs ķermenis, kas spēj ražot mehānisks vibrācijas. Rezultātā veidojas skaņas viļņi, kas pa gaisu sasniedz cilvēka ausi. Tas uztver viļņus un pārvērš tos nervu impulsos, kas tiek pārraidīti uz smadzenēm un apstrādāti to puslodēs. Tā rezultātā cilvēks apzinās noteiktu skaņu.
Ir trīs skaņu kategorijas:
- Mūzikls - ir noteikts augstums, tilpums, zīmogs un citas īpašības; tiek uzskatīti par organizētākajiem, tie izceļas ar daudzām dinamiskām un zīmogs īpašības.
- Troksnis – skaņas, kuru augstums ir nenoteikts. Tajos ietilpst jūras troksnis, vēja svilpošana, čīkstēšana, klikšķi un daudzi citi.
- Skaņas bez fokusēta augstuma .
Skaņdarbu veidošanai tiek izmantotas tikai mūzikas skaņas, reizēm – troksnis.
skaņas viļņi
Tā ir skaņas retināšana un kondensācija elastīgā vai skaņu vadošā vidē. Kad mehānisks ir notikusi ķermeņa vibrācija, vilnis novirzās caur skaņu vadošu vidi: gaisu, ūdeni, gāzi un dažādiem šķidrumiem. Izplatīšanās notiek ar atšķirīgu ātrumu, kas ir atkarīgs no konkrētās vides un tās elastības. Gaisā šis skaņas viļņa rādītājs ir 330-340 m / s, ūdenī - 1450 m / s.
Skaņas vilnis cilvēkam ir neredzams, bet dzirdams, jo tas ietekmē viņa bungādiņas. Tam ir nepieciešams līdzeklis, lai tas izplatītos. Zinātnieki ir pierādījuši, ka vakuumā, tas ir, telpā bez gaisa, skaņas vilnis var veidoties, bet ne izplatīties.
Skaņas uztvērēji
Tā sauc ierīces, kas uztver skaņas enerģiju, mēra skaņas viļņa īpašības (spiedienu, intensitāti, ātrumu utt.) un pārvērš to citā enerģijā. Lai uztvertu skaņu dažādās vidēs, tiek izmantoti šādi:
- mikrofoni – gaisa telpai ;
- ģeofoni – par zemes garozas skaņu uztveri;
- hidrofoni – uztvert skaņu ūdenī.
Ir dabas skaņas uztvērēji – cilvēku un dzīvnieku dzirdes aparāti – un tehniskie. Kad elastīgs ķermenis svārstās, radušies viļņi pēc kāda laika sasniedz dzirdes orgānus. Bungplēvīte vibrē ar frekvenci, kas atbilst skaņas avota frekvencei. Šīs trīces tiek pārnestas uz dzirdes nervu, un tas nosūta impulsus smadzenēm tālākai apstrādei. Tādējādi cilvēkiem un dzīvniekiem parādās noteiktas skaņas sajūtas.
Tehniskie skaņas uztvērēji pārvērš akustisko signālu elektriskajā. Pateicoties tam, skaņa tiek pārraidīta dažādos attālumos, to var ierakstīt, pastiprināt, analizēt utt.
Skaņas īpašības un īpašības
augstums
Tā ir skaņas īpašība atkarībā no frekvences, ar kādu vibrē fiziskais ķermenis. Tās mērvienība ir herci ( Hz ): periodisko skaņas vibrāciju skaits 1 sekundē. Atkarībā no vibrāciju frekvences izšķir skaņas:
- zemas frekvences - ar nelielu svārstību skaitu (ne vairāk kā 300 Hz );
- vidus -frekvence – skaņas, kas svārstās ar frekvenci 300-3,000 Hz ;
- augsta frekvence – ar svārstību skaitu, kas pārsniedz 3,000 Hz .
ilgums
Lai noteiktu šo skaņas raksturlielumu, ir nepieciešams izmērīt skaņu izstarojošā ķermeņa vibrāciju ilgumu. Mūzikas skaņa ilgst no 0.015-0.02 s. līdz pat vairākām minūtēm. Garāko skaņu rada ērģeļu pedālis.
tilpums
Citā veidā šo raksturlielumu sauc par skaņas jaudu, ko nosaka svārstību amplitūda: jo lielāka tā ir, jo skaļāka ir skaņa un otrādi. Skaļumu mēra decibelos (dB). Mūzikas teorijā gradāciju izmanto, lai norādītu skaņas stiprumu, ar kādu nepieciešams reproducēt skaņdarbu:
- stiprs;
- klavieres;
- mezzo forte;
- meco klavieres;
- fortissimo;
- pianissimo;
- forte-fortissimo;
- piano-pianissimo u.c.
Vēl viena īpašība ir cieši saistīta ar skaņas skaļumu muzikālajā praksē – dinamika. Pateicoties dinamiskām nokrāsām, jūs varat piešķirt kompozīcijai noteiktu formu.
Tos panāk ar izpildītāja meistarību, telpas akustiskajām īpašībām un mūzikas instrumentiem.
Citas īpašības
Amplitūda
Šī ir īpašība, kas ietekmē skaņas skaļumu. Amplitūda ir puse no starpības starp maksimālā un minimālā blīvuma vērtībām.
Spektrālais sastāvs
Spektrs ir skaņas viļņa sadalījums iekšā biežums m harmoniskajās vibrācijās. Cilvēka auss uztver skaņu atkarībā no frekvencēm, kas veido skaņas vilni. Tie nosaka augstumu: augstas frekvences dod augstus toņus un otrādi. Mūzikas skaņai ir vairāki toņi:
- Fundamentāls – tonis, kas atbilst minimālajai frekvencei no kopējās noteiktai skaņai iestatītās frekvences.
- Virstonis ir tonis, kas atbilst visiem pārējiem frekvences . Ir harmoniskas pieskaņas ar frekvences kas ir pamatfrekvences daudzkārtņi.
Mūzikas skaņas, kurām ir vienāds pamata tonis, atšķiras ar to zīmogs . To nosaka amplitūdas un frekvences no virstoņiem, kā arī ar amplitūdas pieaugumu skaņas sākumā un beigās.
Intensitāte
Šis ir nosaukums enerģijai, ko skaņas vilnis noteiktā laika periodā pārnes caur jebkuru virsmu. Vēl viena īpašība ir tieši atkarīga no intensitātes – skaļums. To nosaka skaņas viļņa svārstību amplitūda. Attiecībā uz uztveri ar cilvēka dzirdes orgāniem tiek izdalīts dzirdes slieksnis – cilvēka uztverei pieejamā minimālā intensitāte. Robežu, pēc kuras auss nevar uztvert skaņas viļņa intensitāti bez sāpēm, sauc par sāpju slieksni.
Tas ir atkarīgs arī no audio frekvences.
Tembrs
Citādi to sauc par skaņas krāsošanu. The zīmogs To ietekmē vairāki faktori: skaņas avota ierīce, materiāls, izmērs un forma. Tembrs izmaiņas dažādu mūzikas efektu dēļ. Muzikālajā praksē šī īpašība ietekmē darba izteiksmīgumu. Tembrs piešķir melodijai raksturīgu skanējumu.
Par nedzirdamām skaņām
Kas attiecas uz cilvēka auss uztveri, ultraskaņas (ar frekvenci virs 20,000 XNUMX Hz ) un infraskaņas (zem 16 kHz). Tos sauc par nedzirdamiem, jo cilvēku dzirdes orgāni tos neuztver. Ultraskaņas un infraskaņas ir dzirdamas dažiem dzīvniekiem; tie tiek ierakstīti ar instrumentiem.
Infraskaņas viļņa iezīme ir spēja iziet cauri citai videi, jo atmosfēra, ūdens vai zemes garoza to slikti absorbē. Tāpēc tas izplatās lielos attālumos. Viļņu avoti dabā ir zemestrīces, spēcīgi vēji, vulkānu izvirdumi. Pateicoties īpašām ierīcēm, kas uztver šādus viļņus, ir iespējams paredzēt cunami parādīšanos un noteikt zemestrīces epicentru. Ir arī cilvēka radīti infraskaņas avoti: turbīnas, dzinēji, pazemes un zemes sprādzieni, ieroču šāvieni.
Ultraskaņas viļņiem ir unikāla īpašība: tie veido virzītus starus kā gaismu. Tos labi vada šķidrumi un cietas vielas, slikti - gāzes. Jo augstāka frekvence no ultraskaņas, jo intensīvāk tā izplatās. Dabā tas parādās pērkona negaisa laikā, ūdenskrituma, lietus, vēja troksnī.
Daži dzīvnieki to pavairo paši – sikspārņi, vaļi, delfīni un grauzēji.
Skaņas cilvēka dzīvē
Cilvēka auss ir ļoti jutīga bungādiņas elastības dēļ. Cilvēku dzirdes uztveres maksimums ir gados jauns, kad šī dzirdes orgāna īpašība vēl nav zaudēta un cilvēks dzird skaņas ar frekvenci 20 kHz. Vecākā vecumā cilvēki, neatkarīgi no dzimuma, sliktāk uztver skaņas viļņus: viņi dzird tikai frekvenci, kas nepārsniedz 12-14 kHz.
Interesanti fakti
- Ja cilvēka auss uztveramo frekvenču augšējais slieksnis ir 20,000 XNUMX Hz , tad zemākais ir 16 Hz . Infraskaņas, kurās frekvence mazāk nekā 16 Hz , kā arī ultraskaņas (virs 20,000 XNUMX Hz ), cilvēka dzirdes orgāni neuztver.
- PVO ir noskaidrojusi, ka cilvēks var droši klausīties jebkuru skaņu skaļumā, kas nepārsniedz 85 dB 8 stundas.
- Lai cilvēka auss uztvertu skaņu, ir nepieciešams, lai tā ilgst vismaz 0.015 sekundes.
- Ultraskaņu nevar dzirdēt, bet to var sajust. Ja jūs ievietojat roku šķidrumā, kas veic ultraskaņu, tad būs asas sāpes. Turklāt ultraskaņa spēj iznīcināt metālu, attīrīt gaisu un iznīcināt dzīvās šūnas.
Izvades vietā
Skaņa ir jebkura skaņdarba pamatā. Skaņas īpašības, tās īpašības ļauj veidot dažādas kompozīcijas. Atkarībā no skaņas augstuma, ilguma, skaļuma, amplitūdas vai zīmogs , ir dažādas skaņas. Darbu radīšanai galvenokārt tiek izmantotas mūzikas skaņas, kurām tiek noteikts augstums.
