Гук і яго ўласцівасці

Гук - фізічная аб'ектыўная з'ява. Яго крыніцай з'яўляецца любое пругкае цела, здольнае вырабляць механічны вібрацыі. У выніку ўтвараюцца гукавыя хвалі, якія даходзяць да вуха чалавека па паветры. Ён успрымае хвалі і пераўтворыць іх у нервовыя імпульсы, якія перадаюцца ў мозг і апрацоўваюцца яго паўшар'ямі. У выніку чалавек усведамляе той ці іншы гук.

Ёсць тры катэгорыі гукаў:

1. Музычны – мець пэўную вышыню, аб’ём, друк і іншыя характарыстыкі; лічацца найбольш арганізаванымі, іх адрознівае багацце дынамічных і друк ўласцівасці.
2. Шум – гукі, вышыня якіх нявызначаная. Да іх ставяцца шум мора, свіст ветру, рыпанне, пстрычкі і многія іншыя.
3. Гукі без сфакусаванай вышыні .

Для стварэння кампазіцый выкарыстоўваюцца толькі музычныя гукі, зрэдку – шумы.

гукавыя хвалі

Гэта разрэджанне і кандэнсацыя гуку ў пругкім, або гукаправодным, асяроддзі. Калі а механічны узнікла вібрацыя цела, хваля разыходзіцца праз гукаправоднае асяроддзе: паветра, ваду, газ і розныя вадкасці. Распаўсюджванне адбываецца з рознай хуткасцю, якая залежыць ад канкрэтнай асяроддзя і яе пругкасці. У паветры гэты паказчык гукавой хвалі складае 330-340 м/с, у вадзе – 1450 м/с.

Гукавая хваля нябачная, але чутная чалавеку, бо ўздзейнічае на яго барабанныя перапонкі. Для распаўсюджвання патрэбна асяроддзе. Навукоўцы даказалі, што ў вакууме, гэта значыць прасторы без паветра, гукавая хваля можа ўтварацца, але не распаўсюджвацца.

Прыёмнікі гуку

Так называюць прыборы, якія ўспрымаюць гукавую энергію, вымяраюць характарыстыкі гукавой хвалі (ціск, інтэнсіўнасць, хуткасць і інш.) і пераўтвараюць яе ў іншую энергію. Для атрымання гуку ў розных асяроддзях выкарыстоўваюцца:

• мікрафоны – за паветраную прастору ;
• геофоны – для ўспрымання гукаў зямной кары;
• гідрафоны – атрымліваць гук у вадзе.

Адрозніваюць прыродныя гукапрыёмнікі – слыхавыя апараты людзей і жывёл – і тэхнічныя. Пры ваганні пругкага цела хвалі, якія ўзнікаюць, праз некаторы час дасягаюць органаў слыху. Барабанная перапонка вібруе з частатой, якая адпавядае частаце крыніцы гуку. Гэтыя дрыгаценне перадаюцца на слыхавы нерв, і ён пасылае імпульсы ў мозг для далейшай апрацоўкі. Так у чалавека і жывёл узнікаюць пэўныя гукавыя адчуванні.

Тэхнічныя гукапрыёмнікі пераўтвараюць акустычны сігнал у электрычны. Дзякуючы гэтаму гук перадаецца на розныя адлегласці, яго можна запісваць, узмацняць, аналізаваць і г.д.

Уласцівасці і характарыстыкі гуку

вышыня

Гэта характарыстыка гуку, якая залежыць ад частаты, з якой вібруе фізічнае цела. Яго адзінкай вымярэння з'яўляецца герц ( Hz ): колькасць перыядычных гукавых ваганняў за 1 секунду. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць гукі:

• нізкачашчынны – з малым лікам ваганняў (не вышэй за 300 Hz );
• ў сярэдзіне -частотныя – гукі вагальныя з частатой 300-3,000 Hz ;
• высокачашчынны – з лікам ваганняў больш за 3,000 Hz .

Працягласць

Каб вызначыць гэтую характарыстыку гуку, неабходна вымераць працягласць ваганняў цела, якое выдае гук. Музычнае гучанне доўжыцца ад 0.015-0.02 с. да некалькіх хвілін. Самы працяглы гук выдае педаль аргана.

Аб'ём

Па-іншаму гэтую характарыстыку называюць магутнасцю гуку, якая вызначаецца амплітудай ваганняў: чым яна больш, тым гучней гук і наадварот. Гучнасць вымяраецца ў дэцыбелах (дБ). У музычнай тэорыі градацыя выкарыстоўваецца для абазначэння сілы гуку, з якой неабходна прайграць кампазіцыю:

• фортэ;
• піяніна;
• мецца фортэ;
• мецца фартэпіяна;
• фарцісіма;
• піянісіма;
• фортэ-фарцісіма;
• фартэпіяна-піянісіма і інш.

З гучнасцю гуку ў музычнай практыцы цесна звязана яшчэ адна характарыстыка – дынаміка. Дзякуючы дынамічным адценням можна надаць кампазіцыі пэўную форму.

Яны дасягаюцца майстэрствам выканаўцы, акустычнымі ўласцівасцямі памяшкання і музычных інструментаў.

Іншыя характарыстыкі

Амплітуда

Гэта характарыстыка, якая ўплывае на гучнасць гуку. Амплітуда складае палову розніцы паміж максімальным і мінімальным значэннямі шчыльнасці.

Спектральны склад

Спектр - гэта размеркаванне гукавой хвалі ў частата м у гарманічныя ваганні. Вуха чалавека ўспрымае гук у залежнасці ад частот, якія складаюць гукавую хвалю. Яны вызначаюць вышыню: высокія частоты даюць высокія тоны і наадварот. Музычнае гучанне мае некалькі тонаў:

1. Фундаментальны – тон, які адпавядае мінімальнай частаце з агульнай частоты, зададзенай для канкрэтнага гуку.
2. Абертон гэта тон, які адпавядае ўсім іншым Частоты . Ёсць гарманічныя абертоны с Частоты якія кратныя асноўнай частаце.

Музычныя гукі, якія маюць аднолькавы асноўны тон, адрозніваюцца сваімі друк . Вызначаецца амплітудамі і Частоты абертонаў, а таксама павелічэннем амплітуды ў пачатку і ў канцы гуку.

Інтэнсіўнасць

Гэта назва энергіі, якая перадаецца гукавой хваляй на працягу пэўнага перыяду часу праз любую паверхню. Ад інтэнсіўнасці напрамую залежыць яшчэ адна характарыстыка - гучнасць. Вызначаецца амплітудай ваганняў гукавой хвалі. Адносна ўспрымання органамі слыху чалавека вылучаюць парог слыху – мінімальную інтэнсіўнасць, даступную чалавеку для ўспрымання. Мяжа, за якой вуха не можа ўспрымаць інтэнсіўнасць гукавой хвалі без болю, называецца болевым парогам.

Гэта таксама залежыць ад частаты гуку.

Тэмбр

Інакш гэта называецца гукавая афарбоўка. The друк на гэта ўплывае некалькі фактараў: прылада крыніцы гуку, матэрыял, памер і форма. Тэмбр змены з-за розных музычных эфектаў. У музычнай практыцы гэтая ўласцівасць уплывае на выразнасць твора. Тэмбр надае мелодыі характэрнае гучанне.

Пра нягучныя гукі

Што тычыцца ўспрымання чалавечым вухам, ультрагук (з частатой больш за 20,000 Hz ) і інфрагук (ніжэй за 16 кГц). Іх называюць нягучнымі, таму што органы слыху людзей іх не ўспрымаюць. Некаторыя жывёлы чуюць ультрагукі і інфрагукі; яны запісваюцца прыборамі.

Асаблівасцю інфрагукавой хвалі з'яўляецца здольнасць праходзіць праз розныя асяроддзя, так як атмасфера, вада або зямная кара дрэнна паглынаюць яе. Таму ён распаўсюджваецца на вялікія адлегласці. Крыніцамі хваль у прыродзе з'яўляюцца землятрусу, моцны вецер, вывяржэнне вулканаў. Дзякуючы спецыяльным прыборам, якія ўлоўліваюць такія хвалі, можна прадбачыць з'яўленне цунамі і вызначыць эпіцэнтр землятрусу. Існуюць таксама штучныя крыніцы інфрагуку: турбіны, рухавікі, падземныя і наземныя выбухі, стрэлы гармат.

Ультрагукавыя хвалі валодаюць унікальнай уласцівасцю: яны ўтвараюць накіраваныя прамяні, як святло. Яны добра праводзяць вадкасці і цвёрдыя рэчывы, дрэнна - газы. Чым вышэй частата Чым больш ультрагук, тым больш інтэнсіўна ён распаўсюджваецца. У прыродзе з'яўляецца падчас раскату грому, у шуме вадаспаду, дажджу, ветру.

Некаторыя жывёлы размножваюць яго самастойна - кажаны, кіты, дэльфіны і грызуны.

Гукі ў чалавечым жыцці

Чалавечае вуха вельмі адчувальнае дзякуючы эластычнасці барабаннай перапонкі. Пік слыхавога ўспрымання людзей прыпадае на маладыя гады, калі гэтая асаблівасць органа слыху яшчэ не страчана і чалавек чуе гукі з частатой 20 кГц. У больш старэйшым узросце людзі, незалежна ад полу, горш ўспрымаюць гукавыя хвалі: яны чуюць толькі частату не больш за 12-14 кГц.

Цікавыя факты

1. Калі верхні парог частот, якія ўспрымае чалавечае вуха, складае 20,000 Hz , то ніжні - 16 Hz . Інфрагукі, у якіх в частата менш, чым 16 Hz , а таксама УГД (звыш 20,000 XNUMX Hz ), органы слыху чалавека не ўспрымаюць.
2. СААЗ устанавіла, што чалавек можа спакойна слухаць любы гук з гучнасцю не больш за 85 дб на працягу 8 гадзін.
3. Для ўспрымання гуку чалавечым вухам неабходна, каб ён доўжыўся не менш за 0.015 секунды.
4. Ультрагук нельга пачуць, але яго можна адчуць. Калі апусціць руку ў вадкасць, якая праводзіць ультрагук, то з'явіцца рэзкі боль. Акрамя таго, ультрагук здольны разбураць метал, чысціць паветра, разбураць жывыя клеткі.

Замест выхаду

Гук - аснова любога музычнага твора. Уласцівасці гуку, яго характарыстыкі дазваляюць ствараць разнастайныя кампазіцыі. У залежнасці ад вышыні, працягласці, гучнасці, амплітуды ці друк , ёсць розныя гукі. Для стварэння твораў выкарыстоўваюцца пераважна музычныя гукі, для якіх вызначаецца вышыня.