загрузка...
загрузка...
На головну

діапазони

визначення звуку

Природа звуку, акустичні характеристики звуку.

Розділ I. Акустичні основи звукорежисури

Визначення, частота, амплітуда, фаза. Швидкість звуку, довжина хвилі. Виникнення, поширення, відображення, поглинання, дифракція, інтерференція звукових хвиль. Акустика, як наука.

акустика - Це наука про звук, назва якої походить від грецького слова акуо - «чую». Воно було введено в науку в 1701 році французьким ученим Ж. Совер. Музична акустика являє собою один з напрямків цієї науки.

Завданням акустики є вивчення фізичної природи звуку та проблем, пов'язаних з його виникненням, поширенням і сприйняттям.

звукмає подвійну природу:

- З одного боку, це об'єктивний процес передачі енергії механічних коливань частинок в пружною середовищі (повітрі, рідини, твердому тілі);

- З іншого боку, це тільки ті види механічних коливань середовища, які сприймаються слуховий системою.

Таким чином, звук - це особливий вид механічних коливань, здатний викликати слухові відчуття.

Можна дати і таке визначення звуку: «звук - слухові відчуття, зумовлені змінами тиску в навколишньому пружною середовищі, викликаними механічними коливаннями пружних тіл».

Тому акустика, як наука про звук, є, з одного боку, поряд з оптикою, термодинаміки, електромагнетизмом і т. Д., Одним з напрямків фізики (точніше - механіки), яке займається проблемами створення і поширення механічних коливань; з іншого боку, оскільки займається і проблемами сприйняття звуку, вона тісно пов'язана з психофизикой, музичної психологією, теорією музики і ін.

Три головні проблеми входять в сферу інтересів сучасної акустики:

- Виникнення звуку, що вимагає вивчення фізичної природи звуку, а також методів і засобів його створення. Цими питаннями займається акустика музичних інструментів, акустика мови, електроакустика і ін;

- Передача звуку від джерела до слухача - це завдання архітектурної акустики, електроакустики і ін .;

- Сприйняття звуку слуховий системою і зв'язок слухових відчуттів з об'єктивними параметрами звуку - це завдання психоакустики.

Акустика є міждисциплінарною наукою, що використовує для вирішення своїх проблем широке коло дисциплін: математику, фізику, психологію, архітектуру, електроніку, біологію, теорію музики та ін.

Слуху людини сприймає тільки обмежений клас механічних коливань середовища, що знаходяться в певних межах за рівнем гучності (зміна рівня звукового тиску від 0 дБ до 120 дБ) і по висоті (зміна частоти від 20 Гц до 20000 Гц) (див. Гл. 3) . В цьому відношенні людина сильно поступається іншим біологічним суб'єктам (наприклад, діапазон чутних частот дельфіна сягає 110 кГц і т. Д.).

Всі навколишні звуки можна умовно розділити за різними ознаками, наприклад:

- За способом створення - на натуральні і штучні (природний шум, мова, музика, біосигналів, електронні звуки);

- З інформаційного ознакою - на звуки для передачі семантичної (смисловий) і емоційної інформації (мова, спів і музика); для передачі інформації про навколишнє середовище (шум, сигнальні звуки та ін.);

- За фізичними параметрами, таким як: частотний діапазон (інфразвук, ультразвук, гіперзвук і ін.); ступінь передбачуваності (випадкові сигнали, наприклад білий шум; детерміновані


 сигнали; квазіслучайном сигнали, в т. ч. музика і мова); тимчасова структура (періодичні, неперіодичні, імпульсні і ін.) і т. д.

Основою процесів створення, поширення і сприйняття звуку є механічні коливання пружних тіл:

- створення звуку - Визначається коливаннями струн, пластин, мембран, стовпів повітря та інших елементів музичних інструментів, а також діафрагм гучномовців і інших уп-

ІНШІ тел;

- поширення звуку - Залежить від механічних коливань частинок середовища (повітря, води, дерева, металу та ін.);

- сприйняття звуку - Починається з механічних коливань барабанної перетинки в слуховому апараті, і тільки після цього відбувається складний процес обробки інформації в різних відділах слухової системи.

Періодичні коливання лежать в основі створення музичних звуків, так як тільки по періодичних коливань слухова система ідентифікує висоту тону.

Звукова хвиля - Це процес перенесення енергії механічних коливань в пружної середовищі.

Звукова хвиля називається поздовжньою, якщо напрямок руху частинок збігається з напрямком поширення обурення (т. Е. Передачі енергії механічних коливань) в пружною середовищі.

Якщо напрямок руху частинок перпендикулярно напрямку поширення обурення, то така хвиля називається поперечною. У газах (у повітрі, наприклад) поширюються тільки поздовжні хвилі, в твердих тілах можуть бути і поздовжні і поперечні.

Довжина хвилі - Це відстань, на яке поширилося обурення в середовищі за один період коливань окремої точки. Оскільки за один період коливань утворюється одне стиснення і одне розрідження щільності середовища, то відстань між двома сжатиями (або розрідження) в звуковій хвилі і дорівнює довжині хвилі.


Швидкість звукової хвилі - Це швидкість передачі енергії в пружною середовищі. Вона визначається як відстань, на яке поширилося обурення за одиницю часу. Швидкість має розмірність м / с.

Залежність швидкості звуку від температури в повітрі (при нормальному атмосферному тиску) наближено може бути представлена у вигляді:

C = (331 + 0,6 Т °) м / с, де Т ° - градуси Цельсія. При температурі +20 швидкість звуку в повітрі дорівнює C = (331 + 0,6 х 20 °) = 343 м / с, при 0 швидкість звуку дорівнює 331 м / с, а при -200C = 319 м / с.

У повітряному середовищі відсутня дисперсія - залежність швидкості поширення звуку від частоти.

Символічні зображення в ранній Церкві «-- попередня | наступна --» Поширення звукових хвиль
загрузка...
© om.net.ua