Sunetul și proprietățile sale

Sunetul este un fenomen fizic obiectiv. Sursa sa este orice corp elastic capabil să producă mecanic vibratii. Ca urmare, se formează unde sonore care ajung la urechea umană prin aer. Ea percepe undele și le transformă în impulsuri nervoase care sunt transmise creierului și procesate de emisferele acestuia. Ca rezultat, o persoană devine conștientă de un anumit sunet.

Există trei categorii de sunete:

1. Muzical – au o anumită înălțime, volum, timbru și alte caracteristici; sunt considerate cele mai organizate, se disting printr-o bogatie de dinamica si timbru proprietăți.
2. Zgomot – sunete a căror înălțime este nedefinită. Acestea includ zgomotul mării, șuieratul vântului, scârțâitul, clicurile și multe altele.
3. Sunete fără ton focalizat .

Pentru a crea compoziții se folosesc doar sunete muzicale, ocazional – zgomot.

unde sonore

Aceasta este rarefacția și condensarea sunetului într-un mediu elastic sau conducător de sunet. Când un mecanic vibrația corpului a avut loc, unda diverge printr-un mediu conducător de sunet: aer, apă, gaz și diverse lichide. Propagarea are loc cu o rată diferită, care depinde de mediul specific și de elasticitatea acestuia. În aer, acest indicator al unei unde sonore este de 330-340 m/s, în apă – 1450 m/s.

Unda sonoră este invizibilă, dar audibilă pentru o persoană, deoarece îi afectează timpanele. Are nevoie de un mediu pentru a se răspândi. Oamenii de știință au demonstrat că într-un vid, adică într-un spațiu fără aer, o undă sonoră se poate forma, dar nu se poate propaga.

Receptoare de sunet

Acesta este numele dispozitivelor care percep energia sonoră, măsoară caracteristicile unei unde sonore (presiune, intensitate, viteză etc.) și o transformă într-o altă energie. Pentru a recepționa sunet în diferite medii, se folosesc următoarele:

• microfoane – pentru spațiul aerian ;
• geofoane – pentru perceperea sunetelor scoarței terestre;
• hidrofoane – pentru a primi sunet în apă.

Există receptoare naturale de sunet – aparate auditive pentru oameni și animale – și cele tehnice. Când un corp elastic oscilează, undele rezultate ajung la organele auzului după ceva timp. Timpanul vibrează la o frecvență care se potrivește cu cea a sursei de sunet. Aceste tremurături sunt transmise nervului auditiv și trimite impulsuri către creier pentru procesare ulterioară. Astfel, anumite senzații sonore apar la oameni și animale.

Receptoarele tehnice de sunet transformă un semnal acustic în unul electric. Datorită acesteia, sunetul este transmis la diferite distanțe, poate fi înregistrat, amplificat, analizat etc.

Proprietățile și caracteristicile sunetului

Înălţime

Aceasta este o caracteristică a sunetului, în funcție de frecvența cu care vibrează corpul fizic. Unitatea sa de măsură este hertzi ( Hz ): numărul de vibrații sonore periodice într-o secundă. În funcție de frecvența vibrațiilor, sunetele se disting:

• joasă frecvență – cu un număr mic de oscilații (nu mai mare de 300 Hz );
• la mijlocul -frecventa – sunete care oscileaza cu o frecventa de 300-3,000 Hz ;
• frecventa inalta – cu un număr de oscilații care depășește 3,000 Hz .

Durată

Pentru a determina această caracteristică a sunetului, este necesar să se măsoare durata vibrațiilor corpului care emite sunetul. Sunetul muzical durează de la 0.015-0.02 s. până la câteva minute. Cel mai lung sunet este produs de pedala de orgă.

Volum

În alt fel, această caracteristică se numește puterea sonoră, care este determinată de amplitudinea oscilațiilor: cu cât este mai mare, cu atât sunetul este mai puternic și invers. Intensitatea este măsurată în decibeli (dB). În teoria muzicală, gradația este folosită pentru a indica puterea sunetului cu care este necesar să se reproducă o compoziție:

• puternic;
• pian;
• mezzo forte;
• mezzo pian;
• fortissimo;
• pianissimo;
• forte-fortissimo;
• piano-pianissimo etc.

O altă caracteristică este strâns legată de intensitatea sunetului în practica muzicală – dinamica. Datorită nuanțelor dinamice, puteți da compoziției o anumită formă.

Ele sunt realizate prin priceperea interpretului, proprietățile acustice ale camerei și instrumentele muzicale.

Alte caracteristici

Amplitudine

Aceasta este o caracteristică care afectează volumul sunetului. Amplitudinea este jumătate din diferența dintre valorile densității maxime și minime.

Compoziția spectrală

Spectrul este distribuția unei unde sonore în frecvenţă m în vibrații armonice. Urechea umană percepe sunetul în funcție de frecvențele care alcătuiesc unda sonoră. Ele determină înălțimea: frecvențele înalte dau tonuri înalte și invers. Sunetul muzical are mai multe tonuri:

1. Fundamental – un ton care corespunde frecvenței minime din frecvența totală setată pentru un anumit sunet.
2. O armonie este un ton care corespunde tuturor celorlalte frecvențe . Există tonuri armonice cu frecvențe care sunt multipli ai frecvenței fundamentale.

Sunetele muzicale care au același ton de bază se disting prin lor timbru . Este determinată de amplitudini şi frecvențe a tonurilor, precum și prin creșterea amplitudinii la începutul și sfârșitul sunetului.

Intensitate

Acesta este numele dat energiei care este transferată de o undă sonoră pe o perioadă de timp prin orice suprafață. O altă caracteristică depinde direct de intensitate – zgomot. Este determinată de amplitudinea oscilației într-o undă sonoră. În ceea ce privește percepția de către organele umane a auzului, se distinge pragul auzului – intensitatea minimă disponibilă pentru percepția umană. Limita dincolo de care urechea nu poate percepe intensitatea unei unde sonore fără durere se numește pragul durerii.

Depinde si de frecventa audio.

Timbru

Altfel se numește colorare sonoră. The timbru este influențată de mai mulți factori: dispozitivul sursei de sunet, materialul, dimensiunea și forma. timbrul modificări datorate diferitelor efecte muzicale. În practica muzicală, această proprietate afectează expresivitatea operei. timbrul conferă melodiei un sunet caracteristic.

Despre sunete inaudibile

În ceea ce privește percepția de către urechea umană, ultrasunetele (cu o frecvență peste 20,000 Hz ) și infrasunetele (sub 16 kHz) se disting. Ele sunt numite inaudibile, deoarece organele auzului oamenilor nu le percep. Ultrasunetele și infrasunetele sunt audibile de unele animale; sunt înregistrate de instrumente.

O caracteristică a undei infrasonice este capacitatea de a trece printr-un mediu diferit, deoarece atmosfera, apa sau scoarța terestră o absorb slab. Prin urmare, se răspândește pe distanțe lungi. Sursele valurilor în natură sunt cutremurele, vânturile puternice, erupțiile vulcanice. Datorită dispozitivelor speciale care captează astfel de valuri, este posibil să se prezică apariția unui tsunami și să se determine epicentrul unui cutremur. Există și surse artificiale de infrasunete: turbine, motoare, explozii subterane și terestre, împușcături de armă.

Undele ultrasonice au o proprietate unică: formează fascicule direcționate precum lumina. Ele sunt bine conduse de lichide și solide, slab de gaze. Cu cât frecvența este mai mare de ultrasunete, cu atât se propaga mai intens. În natură, apare în timpul tunetelor, în zgomotul unei cascade, a ploii, a vântului.

Unele animale îl reproduc pe cont propriu – lilieci, balene, delfini și rozătoare.

Sunete în viața umană

Urechea umană este foarte sensibilă datorită elasticității timpanului. Vârful percepției auditive a oamenilor cade în anii tineri, când această caracteristică a organului auditiv nu a fost încă pierdută și o persoană aude sunete cu o frecvență de 20 kHz. La o vârstă mai înaintată, oamenii, indiferent de sex, percep undele sonore mai rău: aud doar o frecvență de cel mult 12-14 kHz.

Fapte interesante

1. Dacă pragul superior al frecvențelor percepute de urechea umană este de 20,000 Hz , atunci cel de jos este 16 Hz . Infrasunetele, în care frecvență este mai puțin de 16 Hz , precum și ecografii (peste 20,000 Hz ), organele auzului uman nu percep.
2. OMS a stabilit că o persoană poate asculta în siguranță orice sunet la un volum care nu depășește 85 dB timp de 8 ore.
3. Pentru perceperea sunetului de către urechea umană, este necesar ca acesta să dureze cel puțin 0.015 secunde.
4. Ultrasunetele nu se aud, dar se simt. Dacă vă puneți mâna într-un lichid care conduce ultrasunetele, atunci va exista o durere ascuțită. În plus, ultrasunetele sunt capabile să distrugă metalul, să purifice aerul și să distrugă celulele vii.

În loc de ieșire

Sunetul este baza oricărei piese muzicale. Proprietățile sunetului, caracteristicile sale fac posibilă crearea diferitelor compoziții. În funcție de înălțime, durată, volum, amplitudine sau timbru , sunt diverse sunete. Pentru a crea lucrări, se folosesc în principal sunete muzicale, pentru care este determinată înălțimea.