Lyd og dens egenskaber

Lyd er et fysisk objektivt fænomen. Dens kilde er enhver elastisk krop, der er i stand til at producere mekanisk vibrationer. Som et resultat dannes der lydbølger, der når det menneskelige øre gennem luften. Det opfatter bølger og omdanner dem til nerveimpulser, der overføres til hjernen og behandles af dens halvkugler. Som et resultat bliver en person opmærksom på en bestemt lyd.

Der er tre kategorier af lyde:

1. Musical – have en vis højde, volumen, frimærke og andre egenskaber; betragtes som de mest organiserede, de er kendetegnet ved et væld af dynamiske og frimærke egenskaber.
2. Støj – lyde, hvis tonehøjde er ubestemt. Disse omfatter havstøj, vindfløjt, knirken, klik og mange andre.
3. Lyde uden fokuseret tonehøjde .

For at skabe kompositioner bruges kun musikalske lyde, lejlighedsvis - støj.

lydbølger

Dette er sjældenhed og kondensering af lyd i et elastisk eller lydledende medium. Når en mekanisk vibrationer af kroppen er opstået, divergerer bølgen gennem et lydledende medium: luft, vand, gas og forskellige væsker. Formeringen sker med en anden hastighed, som afhænger af det specifikke medium og dets elasticitet. I luft er denne indikator for en lydbølge 330-340 m / s, i vand - 1450 m / s.

Lydbølgen er usynlig, men hørbar for en person, fordi den påvirker hans trommehinder. Det har brug for et medium til at sprede sig. Forskere har bevist, at i et vakuum, det vil sige et rum uden luft, kan en lydbølge dannes, men ikke forplante sig.

Lydmodtagere

Dette er navnet på enheder, der opfatter lydenergi, måler en lydbølges karakteristika (tryk, intensitet, hastighed osv.) og konverterer den til en anden energi. Til at modtage lyd i forskellige miljøer bruges følgende:

• mikrofoner – for luftrummet ;
• geofoner – for opfattelsen af ​​lydene fra jordskorpen;
• hydrofoner – for at modtage lyd i vandet.

Der er naturlige lydmodtagere – høreapparater til mennesker og dyr – og tekniske. Når en elastisk krop svinger, når de resulterende bølger høreorganerne efter nogen tid. Trommehinden vibrerer med en frekvens, der matcher lydkildens. Disse rystelser overføres til hørenerven, og den sender impulser til hjernen til videre bearbejdning. Der opstår således visse lydfornemmelser hos mennesker og dyr.

Tekniske lydmodtagere konverterer et akustisk signal til et elektrisk. Takket være dette transmitteres lyden i forskellige afstande, den kan optages, forstærkes, analyseres osv.

Egenskaber og egenskaber ved lyd

Højde

Dette er en egenskab ved lyd, afhængig af frekvensen, hvormed den fysiske krop vibrerer. Dens måleenhed er hertz ( Hz ): antallet af periodiske lydvibrationer på 1 sekund. Afhængigt af frekvensen af ​​vibrationer skelnes lyde:

• lavfrekvente – med et lille antal svingninger (ikke højere end 300 Hz );
• mid -frekvens – lyder oscillerende med en frekvens på 300-3,000 Hz ;
• højfrekvente – med et antal svingninger på over 3,000 Hz .

Varighed

For at bestemme denne egenskab af lyd er det nødvendigt at måle varigheden af ​​vibrationer i kroppen, der udsender lyden. Den musikalske lyd varer fra 0.015-0.02 s. op til flere minutter. Den længste lyd frembringes af orgelpedalen.

Bind

På en anden måde kaldes denne karakteristik for lydstyrken, som bestemmes af svingningernes amplitude: Jo større den er, jo højere er lyden og omvendt. Lydstyrken måles i decibel (dB). I musikteori bruges graduering til at angive styrken af ​​lyden, som det er nødvendigt at gengive en komposition med:

• stærk;
• klaver;
• mezzo forte;
• mezzo klaver;
• fortissimo;
• pianissimo;
• forte-fortissimo;
• klaver-pianissimo osv.

Et andet kendetegn er tæt forbundet med lydstyrken i musikalsk praksis – dynamik. Takket være dynamiske nuancer kan du give sammensætningen en bestemt form.

De opnås ved udøverens dygtighed, rummets akustiske egenskaber og musikinstrumenter.

Andre egenskaber

Amplitude

Dette er en egenskab, der påvirker lydstyrken. Amplituden er halvdelen af ​​forskellen mellem maksimum- og minimumsdensitetsværdierne.

Spektral sammensætning

Spektret er fordelingen af ​​en lydbølge i frekvens m ind i harmoniske vibrationer. Det menneskelige øre opfatter lyd afhængigt af de frekvenser, der udgør lydbølgen. De bestemmer tonehøjden: høje frekvenser giver høje toner og omvendt. Musikalsk lyd har flere toner:

1. Fundamental analyse – en tone, der svarer til minimumsfrekvensen fra den samlede frekvens, der er indstillet for en bestemt lyd.
2. En overtone er en tone, der svarer til alle andre frekvenser . Der er harmoniske overtoner med frekvenser som er multipla af grundfrekvensen.

Musikalske lyde, der har samme grundtone, er kendetegnet ved deres frimærke . Det bestemmes af amplituderne og frekvenser af overtonerne, samt ved stigningen i amplitude i begyndelsen og slutningen af ​​lyden.

Intensitet

Dette er navnet på den energi, der overføres af en lydbølge over en periode gennem enhver overflade. En anden egenskab afhænger direkte af intensiteten - lydstyrken. Det bestemmes af amplituden af ​​oscillationen i en lydbølge. Med hensyn til perceptionen af ​​de menneskelige høreorganer skelnes der mellem høretærsklen - den mindste intensitet, der er tilgængelig for menneskelig perception. Den grænse, over hvilken øret ikke kan opfatte intensiteten af ​​en lydbølge uden smerte, kaldes smertetærsklen.

Det afhænger også af lydfrekvensen.

Timbre

Ellers kaldes det lydfarvning. Det frimærke er påvirket af flere faktorer: lydkildens enhed, materiale, størrelse og form. Klangfarve ændringer på grund af forskellige musikalske effekter. I musikalsk praksis påvirker denne egenskab værkets udtryksevne. Klangfarve giver melodien en karakteristisk lyd.

Om uhørlige lyde

Med hensyn til perception af det menneskelige øre, ultralyd (med en frekvens over 20,000 Hz ) og infralyde (under 16 kHz) skelnes. De kaldes uhørbare, fordi menneskers høreorganer ikke opfatter dem. Ultralyd og infralyd kan høres for nogle dyr; de er optaget af instrumenter.

Et træk ved en infrasonisk bølge er evnen til at passere gennem et andet medium, da atmosfæren, vandet eller jordskorpen absorberer det dårligt. Derfor spreder det sig over lange afstande. Kilderne til bølger i naturen er jordskælv, stærke vinde, vulkanudbrud. Takket være specielle enheder, der fanger sådanne bølger, er det muligt at forudsige udseendet af en tsunami og bestemme epicentret af et jordskælv. Der er også menneskeskabte kilder til infralyd: turbiner, motorer, underjordiske og jordeksplosioner, pistolskud.

Ultralydsbølger har en unik egenskab: de danner rettede stråler som lys. De ledes godt af væsker og faste stoffer, dårligt af gasser. Jo højere frekvens af ultralyd, jo mere intens forplanter den sig. I naturen vises det under torden, i støjen fra et vandfald, regn, vind.

Nogle dyr formerer det på egen hånd - flagermus, hvaler, delfiner og gnavere.

Lyde i menneskelivet

Det menneskelige øre er meget følsomt på grund af trommehindens elasticitet. Toppen af ​​folks auditive opfattelse falder på unge år, når denne karakteristik af høreorganet endnu ikke er gået tabt, og en person hører lyde med en frekvens på 20 kHz. I en ældre alder opfatter folk, uanset køn, lydbølger værre: de hører kun en frekvens på højst 12-14 kHz.

Interessante fakta

1. Hvis den øvre tærskel for frekvenser opfattet af det menneskelige øre er 20,000 Hz , så er den nederste 16 Hz . Infralyde, hvori frekvens er mindre end 16 Hz , samt ultralyd (over 20,000 Hz ), opfatter de menneskelige høreorganer ikke.
2. WHO har fastslået, at en person sikkert kan lytte til enhver lyd ved en lydstyrke, der ikke overstiger 85 dB i 8 timer.
3. For det menneskelige øres opfattelse af lyd er det nødvendigt, at det varer mindst 0.015 sekunder.
4. Ultralyd kan ikke høres, men det kan mærkes. Hvis du lægger din hånd i en væske, der udfører ultralyd, så vil der være en skarp smerte. Derudover er ultralyd i stand til at ødelægge metal, rense luften og ødelægge levende celler.

I stedet for output

Lyd er grundlaget for ethvert stykke musik. Lydens egenskaber, dens egenskaber gør det muligt at skabe forskellige kompositioner. Afhængig af tonehøjde, varighed, volumen, amplitude eller frimærke , der er forskellige lyde. For at skabe værker bruges hovedsageligt musikalske lyde, for hvilke tonehøjden er bestemt.