Garsas ir jo savybės
Turinys
Garsas yra fizinis objektyvus reiškinys. Jo šaltinis yra bet koks elastingas kūnas, galintis gaminti mechaninis vibracijos. Dėl to susidaro garso bangos, kurios per orą pasiekia žmogaus ausį. Jis suvokia bangas ir paverčia jas nerviniais impulsais, kurie perduodami į smegenis ir apdorojami jų pusrutulių. Dėl to žmogus suvokia tam tikrą garsą.
Yra trys garsų kategorijos:
- Muzikos - turėti tam tikrą aukštį, tūrį, tembras ir kitos savybės; yra laikomi labiausiai organizuotais, jie išsiskiria daugybe dinamiškų ir tembras savybės.
- Triukšmas – garsai, kurių aukštis yra neapibrėžtas. Tai jūros triukšmas, vėjo švilpimas, girgždėjimas, spragtelėjimai ir daugelis kitų.
- Garsai be fokusuoto aukščio .
Kūriniams kurti naudojami tik muzikos garsai, retkarčiais – triukšmas.
garso bangos
Tai garso retėjimas ir kondensacija elastingoje arba garsui laidžioje terpėje. Kada mechaninis įvyko kūno vibracija, banga išsiskiria per garsui laidžią terpę: orą, vandenį, dujas ir įvairius skysčius. Paplitimas vyksta skirtingu greičiu, kuris priklauso nuo konkrečios terpės ir jos elastingumo. Ore šis garso bangos rodiklis yra 330–340 m/s, vandenyje – 1450 m/s.
Garso banga žmogui nematoma, bet girdima, nes paveikia jo ausies būgnelius. Jam skleisti reikia terpės. Mokslininkai įrodė, kad vakuume, tai yra erdvėje be oro, garso banga gali susidaryti, bet nesklisti.
Garso imtuvai
Taip vadinami prietaisai, kurie suvokia garso energiją, matuoja garso bangos charakteristikas (slėgį, intensyvumą, greitį ir kt.) ir paverčia ją kita energija. Norint priimti garsą įvairiose aplinkose, naudojami šie:
- mikrofonai – oro erdvei ;
- geofonai – už žemės plutos garsų suvokimą;
- hidrofonai – priimti garsą vandenyje.
Yra natūralaus garso imtuvų – žmonių ir gyvūnų klausos aparatų – ir techninių. Kai elastingas kūnas svyruoja, susidariusios bangos po kurio laiko pasiekia klausos organus. Ausies būgnelis vibruoja tokiu dažniu, kuris atitinka garso šaltinio dažnį. Šie drebėjimai perduodami klausos nervui, kuris siunčia impulsus į smegenis tolesniam apdorojimui. Taigi žmonėms ir gyvūnams atsiranda tam tikri garso pojūčiai.
Techniniai garso imtuvai akustinį signalą paverčia elektriniu. Dėl to garsas perduodamas skirtingais atstumais, jį galima įrašyti, sustiprinti, analizuoti ir kt.
Garso savybės ir charakteristikos
aukštis
Tai garso charakteristika, priklausanti nuo fizinio kūno vibracijos dažnio. Jo matavimo vienetas yra hercai ( Hz ): periodinių garso virpesių skaičius per 1 sekundę. Priklausomai nuo virpesių dažnio, išskiriami garsai:
- žemo dažnio – su nedideliu svyravimų skaičiumi (ne didesniu kaip 300 Hz );
- vidurio -dažnis – garsai, svyruojantys 300-3,000 dažniu Hz ;
- aukštojo dažnio – kurių virpesių skaičius viršija 3,000 Hz .
Trukmė (dienos)
Norint nustatyti šią garso charakteristiką, būtina išmatuoti garsą skleidžiančio kūno virpesių trukmę. Muzikinis garsas trunka nuo 0.015-0.02 s. iki kelių minučių. Ilgiausią garsą sukuria vargonų pedalas.
Talpa
Kitaip ši charakteristika vadinama garso galia, kurią lemia svyravimų amplitudė: kuo ji didesnė, tuo garsas garsesnis ir atvirkščiai. Garsumas matuojamas decibelais (dB). Muzikos teorijoje gradacija naudojama norint nurodyti garso stiprumą, su kuriuo reikia atkurti kompoziciją:
- stiprus;
- fortepijonas;
- mezzo forte;
- meco fortepijonas;
- fortissimo;
- pianissimo;
- forte-fortissimo;
- piano-pianissimo ir kt.
Kita ypatybė, glaudžiai susijusi su garso garsumu muzikinėje praktikoje – dinamika. Dinamiškų atspalvių dėka galite suteikti kompozicijai tam tikrą formą.
Jie pasiekiami atlikėjo meistriškumu, patalpos akustinėmis savybėmis ir muzikos instrumentais.
Kitos savybės
Amplitudė
Tai charakteristika, turinti įtakos garso stiprumui. Amplitudė yra pusė didžiausio ir mažiausio tankio verčių skirtumo.
Spektrinė kompozicija
Spektras yra garso bangos pasiskirstymas dažnis m į harmonines vibracijas. Žmogaus ausis garsą suvokia priklausomai nuo dažnių, sudarančių garso bangą. Jie nustato aukštį: aukšti dažniai suteikia aukštus tonus ir atvirkščiai. Muzikinis garsas turi keletą tonų:
- Pagrindinis – tonas, atitinkantis minimalų dažnį nuo bendro tam tikram garsui nustatyto dažnio.
- Obertonas yra tonas, atitinkantis visus kitus dažniai . Yra harmoningų obertonų su dažniai kurie yra pagrindinio dažnio kartotiniai.
Muzikiniai garsai, turintys tą patį pagrindinį toną, išsiskiria savo tembras . Jį lemia amplitudės ir dažniai obertonų, taip pat amplitudės padidėjimu garso pradžioje ir pabaigoje.
Intensyvumas
Taip vadinama energija, kurią garso banga per tam tikrą laiką perduoda bet kokiu paviršiumi. Nuo intensyvumo tiesiogiai priklauso ir kita charakteristika – garsumas. Jį lemia garso bangos virpesių amplitudė. Kalbant apie suvokimą žmogaus klausos organais, išskiriamas klausos slenkstis – minimalus žmogaus suvokimo intensyvumas. Riba, kurią peržengus ausis negali suvokti garso bangos intensyvumo be skausmo, vadinama skausmo slenksčiu.
Tai taip pat priklauso nuo garso dažnio.
Tembras
Priešingu atveju tai vadinama garso dažymu. The tembras įtakos turi keli veiksniai: garso šaltinio įrenginys, medžiaga, dydis ir forma. Tembras keičiasi dėl įvairių muzikinių efektų. Muzikinėje praktikoje ši savybė turi įtakos kūrinio išraiškingumui. Tembras suteikia melodijai būdingą skambesį.
Apie negirdimus garsus
Kalbant apie žmogaus ausies suvokimą, ultragarsas (dažnis didesnis nei 20,000 XNUMX Hz ) ir infragarsai (žemiau 16 kHz). Jie vadinami negirdimais, nes žmonių klausos organai jų nesuvokia. Kai kuriems gyvūnams girdimi ultragarsai ir infragarsai; jie įrašomi instrumentais.
Infragarsinės bangos ypatybė yra galimybė prasiskverbti per kitą terpę, nes atmosfera, vanduo ar žemės pluta ją prastai sugeria. Todėl plinta dideliais atstumais. Bangų šaltiniai gamtoje yra žemės drebėjimai, stiprūs vėjai, ugnikalnių išsiveržimai. Specialių prietaisų, fiksuojančių tokias bangas, dėka galima numatyti cunamio atsiradimą ir nustatyti žemės drebėjimo epicentrą. Taip pat yra žmogaus sukurtų infragarso šaltinių: turbinų, variklių, požeminių ir antžeminių sprogimų, ginklų šūvių.
Ultragarso bangos turi unikalią savybę: jos formuoja nukreiptus spindulius kaip šviesa. Jie gerai praleidžia skysčius ir kietas medžiagas, blogai - dujas. Kuo didesnis dažnis ultragarsu, tuo intensyviau jis sklinda. Gamtoje pasirodo per griaustinį, krioklio, lietaus, vėjo triukšme.
Kai kurie gyvūnai jį dauginasi patys – šikšnosparniai, banginiai, delfinai ir graužikai.
Garsai žmogaus gyvenime
Žmogaus ausis yra labai jautri dėl ausies būgnelio elastingumo. Žmonių klausos suvokimo pikas patenka į jaunus metus, kai ši klausos organo savybė dar nėra prarasta ir žmogus girdi garsus, kurių dažnis yra 20 kHz. Vyresniame amžiuje žmonės, nepriklausomai nuo lyties, prasčiau suvokia garso bangas: girdi tik ne didesnį kaip 12-14 kHz dažnį.
Įdomūs faktai
- Jei žmogaus ausimi suvokiamų dažnių viršutinis slenkstis yra 20,000 XNUMX Hz , tada apatinis yra 16 Hz . Infragarsai, kuriuose dažnis yra mažiau nei 16 Hz , taip pat ultragarsu (virš 20,000 XNUMX Hz ), žmogaus klausos organai nesuvokia.
- PSO nustatė, kad žmogus 85 valandas gali saugiai klausytis bet kokio garso ne didesniu kaip 8 dB garsu.
- Kad garsą suvoktų žmogaus ausis, būtina, kad jis truktų bent 0.015 sekundės.
- Ultragarso negirdėti, bet pajausti. Jei įkišite ranką į skystį, kuris atlieka ultragarsą, bus stiprus skausmas. Be to, ultragarsas gali sunaikinti metalą, išvalyti orą ir sunaikinti gyvas ląsteles.
Vietoj produkcijos
Garsas yra bet kokio muzikos kūrinio pagrindas. Garso savybės, jo charakteristikos leidžia kurti įvairias kompozicijas. Priklausomai nuo tono, trukmės, garsumo, amplitudės arba tembras , yra įvairių garsų. Kūriniams kurti daugiausia naudojami muzikos garsai, kuriems nustatomas aukštis.
