الصوت وخصائصه

الصوت ظاهرة فيزيائية موضوعية. مصدره هو أي جسم مرن قادر على الإنتاج ميكانيكي الاهتزازات. ونتيجة لذلك ، تتشكل الموجات الصوتية التي تصل إلى الأذن البشرية عبر الهواء. يستشعر الموجات ويحولها إلى نبضات عصبية تنتقل إلى الدماغ وتعالجها نصفي الكرة الأرضية. نتيجة لذلك ، يصبح الشخص على دراية بصوت معين.

هناك ثلاث فئات من الأصوات:

1. موسيقي - لها ارتفاع معين ، وحجم ، ختم وخصائص أخرى ؛ تعتبر الأكثر تنظيماً ، فهي تتميز بثروة ديناميكية و ختم خصائص.
2. ضجيج - الأصوات التي تكون نبرة صوتها غير محددة. وتشمل ضجيج البحر وصفير الرياح والصرير والنقرات وغيرها الكثير.
3. أصوات بدون نغمة مركزة .

لإنشاء المقطوعات الموسيقية ، يتم استخدام الأصوات الموسيقية فقط ، وأحيانًا - الضوضاء.

موجات الصوت

هذا هو تخلخل الصوت وتكثيفه في وسط مرن أو موصل للصوت. عندما ميكانيكي حدث اهتزاز للجسم ، وتتباعد الموجة عبر وسيط موصل للصوت: الهواء والماء والغاز والسوائل المختلفة. يحدث التكاثر بمعدل مختلف يعتمد على الوسط المحدد ومرونته. في الهواء ، يكون مؤشر الموجة الصوتية 330-340 م / ث ، في الماء - 1450 م / ث.

الموجة الصوتية غير مرئية لكنها مسموعة للإنسان لأنها تؤثر على طبلة الأذن. يحتاج إلى وسيط للانتشار. لقد أثبت العلماء أنه في الفراغ ، أي الفضاء بدون هواء ، يمكن أن تتشكل موجة صوتية ، ولكنها لا تنتشر.

مستقبلات الصوت

هذا هو اسم الأجهزة التي تستشعر الطاقة الصوتية ، وتقيس خصائص الموجة الصوتية (الضغط ، والشدة ، والسرعة ، وما إلى ذلك) وتحولها إلى طاقة أخرى. لاستقبال الصوت في بيئات مختلفة ، يتم استخدام ما يلي:

• الميكروفونات - للمجال الجوي ;
• الجيوفون - لإدراك أصوات قشرة الأرض ؛
• الهيدروفون - لاستقبال الصوت في الماء.

هناك أجهزة استقبال صوتية طبيعية - أجهزة سمعية للناس والحيوانات - وأجهزة تقنية. عندما يتأرجح الجسم المرن ، تصل الموجات الناتجة إلى أعضاء السمع بعد مرور بعض الوقت. تهتز طبلة الأذن بتردد يطابق مصدر الصوت. تنتقل هذه الرعشات إلى العصب السمعي ، وترسل نبضات إلى الدماغ لمزيد من المعالجة. وبالتالي ، تظهر بعض الأحاسيس الصوتية عند البشر والحيوانات.

تقوم مستقبلات الصوت التقنية بتحويل الإشارة الصوتية إلى إشارة كهربائية. بفضل هذا ، ينتقل الصوت على مسافات مختلفة ، ويمكن تسجيله وتضخيمه وتحليله وما إلى ذلك.

خصائص وخصائص الصوت

الطول

هذه سمة من سمات الصوت ، اعتمادًا على التردد الذي يهتز به الجسم المادي. وحدة قياسها هي هرتز ( Hz ): عدد الاهتزازات الصوتية الدورية في ثانية واحدة. اعتمادًا على تردد الاهتزازات ، يتم تمييز الأصوات:

• التردد المنخفض - مع عدد قليل من التذبذبات (لا يزيد عن 300 Hz );
• منتصف -التردد - تتذبذب الأصوات بتردد 300-3,000 Hz ;
• تردد عالي - مع عدد من الذبذبات يتجاوز 3,000 Hz .

مدة الدراسة

لتحديد خاصية الصوت هذه ، من الضروري قياس مدة اهتزازات الجسم التي يصدرها الصوت. الصوت الموسيقي يستمر من 0.015-0.02 ثانية. تصل إلى عدة دقائق. أطول صوت يتم إنتاجه بواسطة دواسة الجهاز.

الصوت

بطريقة أخرى ، تسمى هذه الخاصية بقوة الصوت ، والتي يتم تحديدها من خلال اتساع التذبذبات: فكلما كانت أكبر ، زاد الصوت والعكس صحيح. يقاس ارتفاع الصوت بالديسيبل (ديسيبل). في النظرية الموسيقية ، يُستخدم التدرج للإشارة إلى قوة الصوت اللازمة لإعادة إنتاج تركيبة:

• موطن.
• بيانو؛
• ميزو فورت
• بيانو الميزو
• صارخ؛
• رقيق جدا؛
• فورتيسيمو.
• بيانو بيانيسيمو ، إلخ.

هناك خاصية أخرى ترتبط ارتباطًا وثيقًا بارتفاع الصوت في الممارسة الموسيقية - الديناميكيات. بفضل الظلال الديناميكية ، يمكنك إعطاء التكوين شكلاً معينًا.

يتم تحقيقها من خلال مهارة المؤدي والخصائص الصوتية للغرفة والآلات الموسيقية.

مميزات وخصائص اخرى

سعة

هذه خاصية تؤثر على حجم الصوت. السعة هي نصف الفرق بين قيم الكثافة القصوى والدنيا.

التكوين الطيفي

الطيف هو توزيع الموجة الصوتية في تردد م في الاهتزازات التوافقية. تستقبل الأذن البشرية الصوت اعتمادًا على الترددات التي تتكون منها الموجة الصوتية. يحددون الملعب: الترددات العالية تعطي نغمات عالية والعكس صحيح. الصوت الموسيقي له عدة نغمات:

1. التحليل  - نغمة تتوافق مع الحد الأدنى للتردد من إجمالي التردد المحدد لصوت معين.
2. نغمة هي نغمة تتوافق مع كل النغمات الأخرى الترددات . هناك إيحاءات متناسقة مع الترددات التي هي مضاعفات التردد الأساسي.

تتميز الأصوات الموسيقية التي لها نفس النغمة الأساسية بها ختم . يتم تحديده من خلال الاتساع و الترددات من النغمات ، وكذلك عن طريق زيادة السعة في بداية الصوت ونهايته.

كثافة

هذا هو الاسم الذي يطلق على الطاقة التي تنتقل بواسطة موجة صوتية خلال فترة زمنية عبر أي سطح. خاصية أخرى تعتمد بشكل مباشر على شدة - جهارة الصوت. يتم تحديده من خلال سعة التذبذب في الموجة الصوتية. فيما يتعلق بإدراك الأعضاء البشرية للسمع ، يتم تمييز عتبة السمع - الحد الأدنى من الشدة المتاحة للإدراك البشري. يسمى الحد الذي لا تستطيع الأذن بعده إدراك شدة الموجة الصوتية بدون ألم بـ "عتبة الألم".

كما أنه يعتمد على تردد الصوت.

جرس

وإلا يطلق عليه تلوين الصوت. ال ختم يتأثر بعدة عوامل: جهاز مصدر الصوت ، المادة ، الحجم والشكل. جرس التغييرات بسبب المؤثرات الموسيقية المختلفة. في الممارسة الموسيقية ، تؤثر هذه الخاصية على تعبير العمل. جرس يعطي اللحن صوتًا مميزًا.

حول الأصوات غير المسموعة

فيما يتعلق بإدراك الأذن البشرية ، فإن الموجات فوق الصوتية (بتردد أعلى من 20,000 Hz ) والموجات دون الصوتية (أقل من 16 كيلو هرتز). يطلق عليهم اسم غير مسموع ، لأن أجهزة السمع لدى الناس لا تدركها. تكون الموجات فوق الصوتية والأشعة تحت الصوتية مسموعة لبعض الحيوانات ؛ يتم تسجيلها بواسطة الآلات.

ميزة الموجة دون الصوتية هي القدرة على المرور عبر وسط مختلف ، لأن الغلاف الجوي أو الماء أو قشرة الأرض تمتصها بشكل سيئ. لذلك ، فإنه ينتشر على مسافات طويلة. مصادر الأمواج في الطبيعة هي الزلازل والرياح القوية والانفجارات البركانية. بفضل الأجهزة الخاصة التي تلتقط مثل هذه الموجات ، من الممكن التنبؤ بظهور تسونامي وتحديد مركز الزلزال. هناك أيضًا مصادر من صنع الإنسان للأشعة دون الصوتية: توربينات ومحركات وانفجارات تحت الأرض وأرضية وطلقات نارية.

تتميز الموجات فوق الصوتية بخاصية فريدة: فهي تشكل أشعة موجهة مثل الضوء. يتم إجراؤها بشكل جيد عن طريق السوائل والمواد الصلبة ، بشكل سيئ عن طريق الغازات. كلما زاد التردد من الموجات فوق الصوتية ، كلما زاد انتشارها. في الطبيعة ، يظهر أثناء دوي الرعد ، في ضجيج الشلال والمطر والرياح.

تتكاثر بعض الحيوانات بمفردها - الخفافيش والحيتان والدلافين والقوارض.

يبدو في حياة الإنسان

تعتبر الأذن البشرية حساسة للغاية بسبب مرونة طبلة الأذن. تقع ذروة الإدراك السمعي للناس في سنوات الشباب ، عندما لا يتم فقدان هذه الخاصية السمعية بعد ويسمع الشخص الأصوات بتردد 20 كيلو هرتز. في سن أكبر ، يرى الناس ، بغض النظر عن الجنس ، الموجات الصوتية أسوأ: فهم يسمعون فقط ترددًا لا يزيد عن 12-14 كيلو هرتز.

حقائق مثيرة للاهتمام

1. إذا كان الحد الأعلى للترددات التي تدركها الأذن البشرية هو 20,000 Hz ، ثم السفلي هو 16 Hz . Infrasound ، حيث يكون التردد هو أقل من 16 Hz ، وكذلك الموجات فوق الصوتية (فوق 20,000 Hz ) ، لا تدرك أجهزة السمع البشرية.
2. أثبتت منظمة الصحة العالمية أنه يمكن لأي شخص الاستماع بأمان إلى أي صوت بحجم لا يتجاوز 85 ديسيبل لمدة 8 ساعات.
3. من أجل إدراك الصوت من خلال الأذن البشرية ، من الضروري أن تستمر لمدة 0.015،XNUMX ثانية على الأقل.
4. لا يمكن سماع الموجات فوق الصوتية ، ولكن يمكن الشعور بها. إذا وضعت يدك في سائل يجري الموجات فوق الصوتية ، فسيكون هناك ألم حاد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الموجات فوق الصوتية قادرة على تدمير المعادن وتنقية الهواء وتدمير الخلايا الحية.

بدلا من الإخراج

الصوت هو أساس أي قطعة موسيقية. تجعل خصائص الصوت وخصائصه من الممكن إنشاء تراكيب مختلفة. اعتمادًا على درجة الصوت أو المدة أو الحجم أو السعة أو ختم ، هناك أصوات مختلفة. لإنشاء الأعمال ، يتم استخدام الأصوات الموسيقية بشكل أساسي ، والتي يتم تحديد درجة الصوت لها.