Высота тона и громкость

Звук - это захватывающее явление, которое происходит вокруг нас каждый день. Будь то пение птиц, звук автомобилей или речь человека, мы взаимодействуем со звуком различными способами. Две важные характеристики звука, которые часто обсуждаются, это высота тона и громкость. Эти аспекты помогают нам понять, что отличает разные звуки друг от друга. В этой статье мы подробно изучим высоту тона и громкость, выясним, что они означают, как они работают и их значение в мире звука.

Что такое звук?

Прежде чем углубиться в тему высоты тона и громкости, давайте кратко поймем, что такое звук. Звук — это вид энергии, создаваемый вибрацией. Когда объект вибрирует, он создает звуковую волну, которая путешествует через среду, обычно воздух, вызывая изменение давления. Эти волны путешествуют к нашим ушам, где наш мозг интерпретирует их как различные звуки.

Высота тона: высокая и низкая высота звука

Высота тона относится к тому, насколько высокий или низкий звук. Это определяется частотой звуковой волны. Частота — это число колебаний, происходящих в секунду, и измеряется в герцах (Гц). Высокая частота означает больше колебаний в секунду, и, следовательно, более высокую высоту тона. Низкая частота означает меньше колебаний и более низкую высоту тона.

Частота и высота тона

Частота (f) = Количество циклов / Время (секунды)

Например, флейта звучит высоко, потому что ее частота высока. В отличие от этого, виолончель звучит низко, потому что ее частота низка. Когда певец исполняет высокую ноту, он или она производит звук с более высокой частотой, чем когда поет низкую ноту.

Представьте себе струну гитары. Когда вы играете на ней, она вибрирует и издает звук. Если струна короткая и тугая, она будет быстро вибрировать и издавать звук с высоким тоном. Если она длинная и свободная, она будет медленно вибрировать и издавать звук с низким тоном.

Эта диаграмма показывает, как натянутая струна вибрирует и производит высокий звук.

Представьте, что если вы измените натяжение или длину струн, это изменит частоту, а значит и высоту звука. В реальной жизни музыкальные инструменты используют этот принцип для извлечения различных нот. Например, гитарист изменяет высоту струн, нажимая на разные лады, тем самым изменяя натяжение и длину струн.

Высота тона в повседневной жизни

Тон играет важную роль в музыке. Музыканты настраивают свои инструменты, чтобы извлекать именно тот тон, который они хотят. Тон помогает нам распознавать знакомые мелодии и мотивы. Помимо музыки, тон также очень важен в разговорной речи. Изменения в тоне могут изменить значение слов или предложений, особенно в тональных языках, таких как китайский.

Громкость: уровень звука

Громкость, с другой стороны, означает, насколько мощный или интенсивный кажется звук. Она измеряется в децибелах (дБ) и зависит от амплитуды звуковой волны. Чем больше амплитуда, тем громче будет казаться звук. Сравните большую волну в океане с маленькой. Чем больше волна, тем больше у нее "силы". То же самое и с звуковыми волнами.

Амплитуда и громкость

Амплитуда звуковой волны представляет собой максимальную степень вибрации или колебания, измеренную от положения равновесия. Высокая амплитуда означает, что частицы среды двигаются более активно, создавая более громкий звук.

Подумайте о барабане. Когда вы ударяете по нему мягко, вы создаете небольшую амплитуду, которая производит более тихий звук. Когда вы ударяете по нему сильно, вы создаете большую амплитуду, и звук становится громче.

Эта диаграмма показывает, что амплитуда вибрации может быть малой (черный круг) или большой (красный круг), что влияет на интенсивность.

Различные действия производят разные амплитуды звука. Например, шепот создает небольшие амплитуды звуковых волн, а крик — большие амплитуды звуковых волн.

Громкость в повседневной жизни

Громкость сильно влияет на наше повседневное взаимодействие. Она влияет на то, как мы общаемся и понимаем друг друга. В разговоре изменение громкости помогает выразить эмоции и намерения. Громкость также влияет на наше окружение; например, громкий шум в оживленном городе часто воспринимается как шумовое загрязнение.

Представьте, что вы сидите в тихом парке: окружающие вас звуки, вероятно, мягкие, такие как пение птиц или шелест листьев. Теперь представьте себя на рок-концерте, где большие динамики проигрывают громкую музыку с высокой амплитудой звуковых волн. Вы сразу заметите большую разницу в уровнях звука.

Отношение между высотой тона и громкостью

Высота тона и громкость, хотя и различны, взаимодействуют интересными способами. Вы можете заметить, что иногда повышение высоты тона также кажется увеличивает громкость, даже если нет изменения в амплитуде. Однако, их следует рассматривать как независимые характеристики. Например, высокий свист может быть очень тихим или очень громким, а глубокий барабанный звук также может изменяться в громкости без изменения высоты тона.

Изучите оба концепта на примерах

Пример 1: Скрипка и ее струны

Скрипка - великолепный пример для понимания высоты тона и громкости. Изменяя натяжение или длину струн, высота тона изменяется из-за изменения частоты. Изменяя, насколько сильно тянут смычком по струнам, громкость изменяется из-за изменения амплитуды.

Эта картина показывает струну скрипки; изменение натяжения влияет на высоту тона, а приложение усилия влияет на громкость.

Пример 2: Разговор или пение

Обратите внимание на это, когда вы говорите или поете. Когда вы поете громче, ваши голосовые связки вибрируют быстрее, увеличивая интенсивность звука. Чтобы сделать ваш голос громче, вы выпускаете больше воздуха из легких, что увеличивает амплитуду звуковой волны.

Если вы поете мягко или громко, это передает чувство спокойствия. В отличие от этого, пение громко или громко может создать драматическое и мощное звучание. Таким же образом, спокойный и мягкий голос передает послание мира, тогда как громкий и мягкий голос передает чувство срочности.

Научные инструменты и измерения

В технической сфере мы используем специальные инструменты для измерения высоты тона и громкости. Инструмент, называемый осциллографом, может отображать волновую картину звука. Частота (высота тона) и амплитуда (громкость) волны могут быть проанализированы. Громкость обычно измеряется с помощью децибелметра, который измеряет интенсивность звука в окружающей среде.

Высота тона часто настраивается с помощью тюнера для точного соответствия желаемым уровням звука в музыкальных инструментах или музыкальной продукции.

Заключение

Понимание высоты тона и громкости помогает нам понять основные и захватывающие свойства звука. Высота тона придает звуку музыкальный оттенок, позволяя нам наслаждаться мелодиями и передавать нюансы языка. Громкость относится к силе или интенсивности звука, что влияет на то, как мы воспринимаем и взаимодействуем с окружающей средой.

Звук — это неотъемлемая часть жизни, и понимание его динамики улучшает нашу способность общаться с окружающим миром в богатой, аудиальной плоскости. Вооружившись этими знаниями, мы можем лучше понимать различные звуки в нашем повседневном окружении, от тихих шепотов до энергичных симфоний.

Комментарии