Девятый класс

Девятый классВолны и звукХарактеристики звука


Интенсивность, громкость и качество звука


Звук - это сложное явление, которое влияет на многие аспекты нашей жизни. Это не только то, что мы слышим на концертах; он также играет важную роль в природе и технологиях. Понимание характеристик звука включает в себя понимание таких ключевых элементов, как высота, громкость и качество звука. Это фундаментальные понятия в изучении волн и звука.

Что такое звук?

Звук - это вид энергии, производимый вибрацией. Когда объект вибрирует, он заставляет вибрировать окружающую среду (обычно воздух). Эти вибрации в воздухе распространяются в виде звуковых волн. Если эти звуковые волны достигают наших ушей, мы можем их услышать.

Диаграмма выше показывает простую звуковую волну, которая распространяется в воздухе. Эта волна имеет гребни (пики) и впадины. Давайте исследуем важные характеристики звуковых волн.

Интонация

Высота звука определяется тем, насколько он высокий или низкий. Это зависит от частоты звуковой волны, то есть количества вибраций в секунду. Эта частота измеряется в герцах (Гц).

Понимание частоты

Если частота звуковой волны высокая, это означает, что больше волн проходит через фиксированную точку каждую секунду, делая звук громким. Напротив, низкая частота означает меньше волн и более тихий звук. Звук, издаваемый щебетанием птицы, является примером высокого звука. Напротив, звук бас-гитары имеет низкий звук.

На иллюстрации выше, красная волна имеет более высокую частоту, чем зеленая волна (больше циклов за то же время), поэтому она соответствует более высокой высоте тона.

Громкость

Громкость - это ощущение силы или интенсивности звука. Она связана с амплитудой звуковой волны. Чем выше амплитуда, тем громче звук.

Амплитуда в звуковых волнах

Амплитуда звуковой волны - это высота волны над её положением покоя. Это аналог изменения громкости звука; например, шепот создает звуковые волны с небольшой амплитудой, в то время как крик создает волны с большой амплитудой.

Оранжевая волна, представляющая более интенсивный звук, имеет большую амплитуду, чем фиолетовая волна.

Важно отметить, что громкость может восприниматься по-разному разными людьми. Единица измерения громкости - децибел (дБ).

Качество или тембр звука

Качество или тембр звука относится к характеристике, позволяющей отличать разные источники звука, имеющие одинаковые высоту и громкость. Качество - это то, что делает звук пианино отличным от скрипки, даже если оба играют одну и ту же ноту с одинаковой громкостью.

Сложные звуки

На самом деле, большинство звуков не являются чистыми. Они содержат основную частоту и дополнительные частоты, называемые гармониками или обертонами. Присутствие и относительная интенсивность этих гармоник вносят вклад в тембр звука.

На рисунке показана сложная звуковая волна, состоящая из комбинации различных простых волн, создающих уникальный ритм.

Исследуйте на примерах

Пример высоты тона

Рассмотрим две музыкальные ноты, C и A. Частота ноты C составляет примерно 261,63 Гц, а частота ноты A составляет примерно 440 Гц. Здесь нота A считается более высокой по высоте тона, чем нота C из-за её более высокой частоты.

Пример силы

Два человека разговаривают: один шепчет с громкостью около 20 дБ, другой говорит нормально с громкостью около 60 дБ. Голос второго человека звучит громче из-за большей амплитуды звуковой волны.

Пример качества

Когда вы слышите одну и ту же музыкальную ноту, сыгранную на гитаре, флейте и пианино, вы можете отличить их по инструменту, на котором они играются. Эта возможность обусловлена различными тембрами, создаваемыми каждым инструментом.

Применение в реальной жизни

Понимание характеристик звука важно в различных областях. В музыке необходимо добиться желаемой высоты тона и контролировать громкость и качество. В коммуникации контроль высоты и громкости важен для выражения эмоций. Кроме того, понимание звука улучшает технологии, такие как шумоподавляющие наушники, обеспечивающие качественный опыт прослушивания.

Заключение

Изучение звука, особенно высоты, громкости и качества, является основополагающим для понимания того, как мы взаимодействуем с нашим акустическим окружением. Эти характеристики формируют наше восприятие и удовольствие от звука. Звуковые волны несут в себе множество информации, которая дает возможность глубже понять физику и человеческий опыт. Исследуя эти характеристики, мы получаем более глубокое понимание сложности и красоты звука.


Девятый класс → 4.3.1


U
username
0%
завершено в Девятый класс


Комментарии