Lyd og dens egenskaper

Lyd er et fysisk objektivt fenomen. Kilden er enhver elastisk kropp som er i stand til å produsere mekanisk vibrasjoner. Som et resultat dannes det lydbølger som når det menneskelige øret gjennom luften. Den oppfatter bølger og konverterer dem til nerveimpulser som overføres til hjernen og behandles av dens halvkuler. Som et resultat blir en person oppmerksom på en bestemt lyd.

Det er tre kategorier av lyder:

1. Musikal – ha en viss høyde, volum, frimerke og andre egenskaper; regnes som de mest organiserte, de er preget av et vell av dynamiske og frimerke egenskaper.
2. Bråk – lyder hvis tonehøyde er ubestemt. Disse inkluderer sjøstøy, vindpiping, knirking, klikk og mange andre.
3. Lyder uten fokusert tonehøyde .

For å lage komposisjoner brukes bare musikalske lyder, av og til - støy.

lydbølger

Dette er sjeldenhet og kondensering av lyd i et elastisk eller lydledende medium. Når en mekanisk vibrasjon av kroppen har oppstått, divergerer bølgen gjennom et lydledende medium: luft, vann, gass og forskjellige væsker. Formering skjer med en annen hastighet, som avhenger av det spesifikke mediet og dets elastisitet. I luft er denne indikatoren for en lydbølge 330-340 m / s, i vann - 1450 m / s.

Lydbølgen er usynlig, men hørbar for en person, fordi den påvirker trommehinnene hans. Den trenger et medium for å spre seg. Forskere har bevist at i et vakuum, det vil si et rom uten luft, kan en lydbølge dannes, men ikke forplante seg.

Lydmottakere

Dette er navnet på enheter som oppfatter lydenergi, måler egenskapene til en lydbølge (trykk, intensitet, hastighet osv.) og konverterer den til en annen energi. For å motta lyd i ulike miljøer, brukes følgende:

• mikrofoner – for luftrommet ;
• geofoner – for oppfatningen av lydene fra jordskorpen;
• hydrofoner – for å motta lyd i vannet.

Det finnes naturlige lydmottakere – høreapparater til mennesker og dyr – og tekniske. Når en elastisk kropp svinger, når de resulterende bølgene hørselsorganene etter en tid. Trommehinnen vibrerer med en frekvens som samsvarer med lydkilden. Disse skjelvingene overføres til hørselsnerven, og den sender impulser til hjernen for videre bearbeiding. Dermed oppstår visse lydopplevelser hos mennesker og dyr.

Tekniske lydmottakere konverterer et akustisk signal til et elektrisk. Takket være dette overføres lyden på forskjellige avstander, den kan tas opp, forsterkes, analyseres osv.

Egenskaper og egenskaper ved lyd

Høyde

Dette er en karakteristikk av lyd, avhengig av frekvensen som den fysiske kroppen vibrerer med. Dens måleenhet er hertz ( Hz ): antall periodiske lydvibrasjoner på 1 sekund. Avhengig av frekvensen av vibrasjoner, skilles lyder:

• lavfrekvente – med et lite antall svingninger (ikke høyere enn 300 Hz );
• mid -frekvens – lyder oscillerende med en frekvens på 300-3,000 Hz ;
• høy frekvens – med et antall svingninger som overstiger 3,000 Hz .

Varighet

For å bestemme denne egenskapen til lyd, er det nødvendig å måle varigheten av vibrasjonene til kroppen som sender ut lyden. Den musikalske lyden varer fra 0.015-0.02 s. opptil flere minutter. Den lengste lyden produseres av orgelpedalen.

Volum

På en annen måte kalles denne karakteristikken lydstyrken, som bestemmes av amplituden til svingningene: jo større den er, jo høyere er lyden og omvendt. Lydstyrken måles i desibel (dB). I musikkteori brukes gradering for å indikere styrken til lyden som det er nødvendig å gjengi en komposisjon med:

• sterk;
• piano;
• mezzo forte;
• mezzo piano;
• fortissimo;
• pianissimo;
• forte-fortissimo;
• piano-pianissimo, etc.

Et annet kjennetegn er nært knyttet til lydstyrken i musikalsk praksis – dynamikk. Takket være dynamiske nyanser kan du gi komposisjonen en viss form.

De oppnås av utøverens dyktighet, de akustiske egenskapene til rommet og musikkinstrumenter.

Andre egenskaper

amplitude

Dette er en egenskap som påvirker volumet på lyden. Amplituden er halvparten av forskjellen mellom maksimums- og minimumsdensitetsverdiene.

Spektral sammensetning

Spekteret er fordelingen av en lydbølge i frekvens m inn i harmoniske vibrasjoner. Det menneskelige øret oppfatter lyd avhengig av frekvensene som utgjør lydbølgen. De bestemmer tonehøyden: høye frekvenser gir høye toner og omvendt. Musikalsk lyd har flere toner:

1. Fundamental – en tone som tilsvarer minimumsfrekvensen fra den totale frekvensen som er satt for en bestemt lyd.
2. En overtone er en tone som tilsvarer alle andre frekvenser . Det er harmoniske overtoner med frekvenser som er multipler av grunnfrekvensen.

Musikalske lyder som har samme grunntone utmerker seg ved sine frimerke . Det bestemmes av amplitudene og frekvenser av overtonene, samt av økningen i amplitude ved begynnelsen og slutten av lyden.

Intensity

Dette er navnet som er gitt til energien som overføres av en lydbølge over en periode gjennom en hvilken som helst overflate. En annen egenskap avhenger direkte av intensiteten – lydstyrken. Det bestemmes av amplituden til oscillasjonen i en lydbølge. Når det gjelder oppfatningen av de menneskelige hørselsorganene, skilles terskelen for hørsel - minimumsintensiteten som er tilgjengelig for menneskelig oppfatning. Grensen over hvilken øret ikke kan oppfatte intensiteten til en lydbølge uten smerte kalles smerteterskelen.

Det avhenger også av lydfrekvensen.

Klang

Ellers kalles det lydfarging. De frimerke påvirkes av flere faktorer: enheten til lydkilden, materiale, størrelse og form. Klangen endringer på grunn av ulike musikalske effekter. I musikalsk praksis påvirker denne egenskapen verkets uttrykksevne. Klangen gir melodien en karakteristisk klang.

Om uhørbare lyder

Når det gjelder persepsjon av det menneskelige øret, ultralyd (med en frekvens over 20,000 XNUMX Hz ) og infralyder (under 16 kHz) skilles. De kalles uhørbare, fordi hørselsorganene til mennesker ikke oppfatter dem. Ultralyd og infralyd er hørbare for noen dyr; de er spilt inn med instrumenter.

Et trekk ved en infrasonisk bølge er evnen til å passere gjennom et annet medium, siden atmosfæren, vannet eller jordskorpen absorberer det dårlig. Derfor sprer den seg over lange avstander. Kildene til bølger i naturen er jordskjelv, sterk vind, vulkanutbrudd. Takket være spesielle enheter som fanger opp slike bølger, er det mulig å forutsi utseendet til en tsunami og bestemme episenteret til et jordskjelv. Det er også menneskeskapte kilder til infralyd: turbiner, motorer, underjordiske og bakkeeksplosjoner, pistolskudd.

Ultralydbølger har en unik egenskap: de danner rettede stråler som lys. De ledes godt av væsker og faste stoffer, dårlig av gasser. Jo høyere frekvens av ultralyd, jo mer intens forplanter den seg. I naturen vises det under torden, i støyen fra en foss, regn, vind.

Noen dyr reproduserer det på egen hånd - flaggermus, hval, delfiner og gnagere.

Lyder i menneskelivet

Det menneskelige øret er svært følsomt på grunn av elastisiteten til trommehinnen. Toppen av folks auditive oppfatning faller på unge år, når denne egenskapen til hørselsorganet ennå ikke har gått tapt og en person hører lyder med en frekvens på 20 kHz. I en eldre alder oppfatter folk, uavhengig av kjønn, lydbølger dårligere: de hører bare en frekvens på ikke mer enn 12-14 kHz.

Interessante fakta

1. Hvis den øvre terskelen for frekvenser oppfattet av det menneskelige øret er 20,000 XNUMX Hz , da er den nederste 16 Hz . Infralyder, der frekvens er mindre enn 16 Hz , samt ultralyd (over 20,000 XNUMX Hz ), de menneskelige hørselsorganene oppfatter ikke.
2. WHO har fastslått at en person trygt kan lytte til hvilken som helst lyd med et volum som ikke overstiger 85 dB i 8 timer.
3. For å oppfatte lyd av det menneskelige øret, er det nødvendig at det varer i minst 0.015 sekunder.
4. Ultralyd kan ikke høres, men det kan føles. Hvis du legger hånden i en væske som utfører ultralyd, vil det være en skarp smerte. I tillegg er ultralyd i stand til å ødelegge metall, rense luften og ødelegge levende celler.

I stedet for utgang

Lyd er grunnlaget for ethvert musikkstykke. Egenskapene til lyd, dens egenskaper gjør det mulig å lage ulike komposisjoner. Avhengig av tonehøyde, varighet, volum, amplitude eller frimerke , det er forskjellige lyder. For å lage verk brukes hovedsakelig musikalske lyder, som tonehøyden er bestemt for.