Bir sesin perdesini ve diğer özelliklerini algılamamız, akustik dalganın özellikleri tarafından belirlenir. Bunlar, salınımların periyodu, frekansı, genliği gibi herhangi bir mekanik dalganın doğasında bulunan aynı özelliklerdir. Sesin öznel duyumları, dalganın uzunluğuna ve hızına bağlı değildir. Makalede sesin fiziğini analiz edeceğiz. Perde ve tını - nasıl belirlenir? Neden bazı sesleri yüksek, bazılarını ise sessiz olarak algılarız? Bu ve diğer soruların cevapları makalede verilecektir.
Pitch
Yüksekliği ne belirler? Bunu anlamak için basit bir deney yapalım. Esnek uzun bir cetvel alalım, tercihen alüminyum.
Kenarını kuvvetlice iterek masaya bastıralım. Cetvelin serbest kenarına parmağınızla vuralım - titreyecek, ancak hareketi sessiz olacak. Şimdi cetveli bize yaklaştıralım, böylece daha küçük kısmı tezgahın kenarından dışarı çıkacaktır. tekrar vuralımhükümdar. Kenarı çok daha hızlı ve daha küçük bir genlikle titreyecek ve karakteristik bir ses duyacağız. Sesin oluşabilmesi için salınım frekansının en az belirli bir değerde olması gerektiği sonucuna varıyoruz. Ses frekansı aralığının alt sınırı 20 Hz'dir ve üst sınırı 20.000 Hz'dir.
Denemeye devam edelim. Cetvelin serbest kenarını daha da kıs altın, tekrar harekete geçirin. Sesin değiştiği, yükseldiği fark edilir. Deney ne gösteriyor? Sesin perdesinin kaynağının salınımlarının frekansına ve genliğine bağlı olduğunu kanıtlıyor.
Ses düzeyi
Yüksekliği incelemek için, sesin özelliklerini incelemek için özel bir araç olan bir diyapazon kullanacağız. Farklı bacak uzunluklarına sahip akort çatalları vardır. Çekiçle vurulduğunda titreşirler. Büyük ayar çatalları daha yavaş salınım yapar ve düşük bir ses üretir. Küçük olanlar sık sık titreşir ve perdeleri farklıdır.
Diyator çatala vuralım ve dinleyelim. Ses zamanla zayıflar. Bu neden oluyor? Cihazın bacaklarının salınımının genliğinde bir azalma nedeniyle sesin hacmi az altılır. Çok güçlü titreşmezler, bu da hava moleküllerinin titreşimlerinin genliğinin de azaldığı anlamına gelir. Ne kadar düşükse, ses o kadar sessiz olur. Bu ifade aynı frekanstaki sesler için geçerlidir. Sesin hem perdesinin hem de hacminin dalganın genliğine bağlı olduğu ortaya çıktı.
Farklı hacimlerdeki seslerin algılanması
Yukarıdan bakıldığında, ses ne kadar yüksek olursa, biz o kadar netişittiğimizde, daha ince değişiklikleri algılayabiliriz. Bu doğru değil. Vücut çok büyük bir genlikle, ancak düşük bir frekansla salınacak şekilde yapılırsa, böyle bir ses çok az ayırt edilebilir olacaktır. Gerçek şu ki, tüm işitilebilirlik aralığında (20-20 bin Hz), kulağımız sesleri en iyi 1 kHz civarında ayırt eder. İnsan işitmesi en çok bu frekanslara duyarlıdır. Bu tür sesler bize en gürültülü görünüyor. Uyarı sinyalleri, sirenler tam olarak 1 kHz'e ayarlanmıştır.
Farklı seslerin ses seviyesi
Tablo, yaygın sesleri ve bunların ses şiddetini desibel cinsinden gösterir.
| Gürültü türü | Ses seviyesi, dB |
| Sakin nefes | 0 |
| Fısıltı, yaprakların hışırtısı | 10 |
| 1 m ötede bir saatin tiktakları | 30 |
| Düzenli konuşma | 45 |
| Mağazada gürültü, ofiste konuşma | 55 |
| Sokağın sesi | 60 |
| Yüksek sesle konuşma | 65 |
| Baskı Dükkanı Gürültüsü | 74 |
| Araba | 77 |
| Otobüs | 80 |
| Mühendislik takım tezgahı | 80 |
| Yüksek sesle çığlık | 85 |
| Susturuculu motosiklet | 85 |
| Torna | 90 |
| Metalurji tesisi | 99 |
| Orkestra, metro vagonu | 100 |
| Kompresör istasyonu | 100 |
| Motorlu testere | 105 |
| Helikopter | 110 |
| Gök gürültüsü | 120 |
| Jet motoru | 120 |
| Çeliğin perçinlenmesi, kesilmesi (bu hacim ağrı eşiğine eşittir) | 130 |
| Uçak kalkışta | 130 |
| Roket fırlatma (mermi şokuna neden olur) | 145 |
| Namluya yakın bir yerde orta kalibre pompalı tüfek sesi (yaralanmaya neden olur) | 150 |
| Süpersonik uçak (bu hacim yaralanmaya ve ağrı şokuna yol açar) | 160 |
Tını
Sesin perdesi ve yüksekliği, bildiğimiz gibi, dalganın frekansı ve genliği ile belirlenir. Tını bu özelliklerden bağımsızdır. Neden farklı bir tınıya sahip olduklarını anlamak için aynı perdeye sahip iki ses kaynağını alalım.
İlk enstrüman, 440 Hz frekansında çalan bir akort çatalı olacaktır (bu, ilk oktavın notudur), ikincisi - flüt, üçüncüsü - bir gitar. Müzik aletleriyle, akort çatalının ses çıkardığı aynı notayı yeniden üretiyoruz. Üçü de aynı perdeye sahiptir, ancak yine de farklı ses çıkarır, tını farklıdır. Sebebi ne? Her şey ses dalgasının titreşimleriyle ilgili. Akustik bir karmaşık ses dalgasının yaptığı harekete harmonik olmayan salınım denir. Farklı alanlardaki dalga, farklı güç ve frekansta salınır. Hacim ve perde açısından farklılık gösteren bu ek tonlara, tonlar denir.
Perde ve tınıyı karıştırmayın. Sesin fiziği öyle ki, eğerAna sese ek, daha yüksek olanları “karıştırın”, tını denilen şeyi elde ederiz. Hacim ve ton sayısı ile belirlenir. Üst tonların frekansı, en düşük tonun frekansının bir katıdır, yani. katlardan daha büyük bir tam sayıdır - 2, 3, 4, vb. En düşük tona ana ton denir, perdeyi belirleyen odur., ve tınılar tınıyı etkiler.
Direkt çatal gibi hiç ima içermeyen sesler vardır. Ses dalgasının hareketini bir grafik üzerinde gösterirseniz, bir sinüs dalgası elde edersiniz. Bu tür titreşimlere harmonik denir. Titreşim çatalı yalnızca temel tonu yayar. Bu sese genellikle sıkıcı, renksiz denir.
Bir sesin çok fazla yüksek frekanslı tonu olduğunda, sertleşir. Düşük tonlar sese yumuşaklık ve kadifemsilik verir. Her müzik aletinin, sesin kendi tınıları vardır. Benzersiz bir ses veren, sese belirli bir tını kazandıran temel ton ve tınıların birleşimidir.
