музыкальные звуки и шумы

Музыкальные звуки и шумы

Задание
Любой человек достаточно легко отличает музыкальные звуки от шумов. Резкой границы между ними нет. Испорченный музыкальный инструмент может создавать звуки очень похожие на шум. С другой стороны некоторую музыкальность можно уловить в звуках дождя и ветра.
С точки зрения физики музыкальные звуки от шумов отличаются по характеру колебаний.

Музыкальные звуки или тоны обусловлены периодическими колебательными процессами. Если такой процесс гармонический, то тон называют чистым или простым. Основной характеристикой тона является частота. (Как вы помните, чем больше частота, тем выше звук)

Простой тон издает, например, камертон при ударе по нему молоточком. Ветви камертона совершают гармонические колебания одной частоты (рисунок внизу) , при этом мы слышим чистый тон.

Периодическому, но не гармоническому колебанию соответствует сложный тон. Сложные тона издают музыкальные инструменты. Гласные звуки речи также являются сложными тонами. Сложный тон всегда можно разложить на простые.
В сложном тоне присутствует некоторый набор частот, который налагаясь друг на друга образует периодическую звуковую волну. Набор частот, который присутствует в сложном тоне с указанием амплитуд колебаний называется акустическим спектром, как правило он имеет линейчатых характер.

На рисунке показана форма периодических колебаний струны музыкального инструмента при извелчении ноты "ля" первой октавы, (чистой ноте "ля" первой октавы соответсвует колебания с частотй 440 Гц) . На рисунке ниже показан акустический спектр этого колебания, то есть в этом сложном тоне можно выделить набор частот, наибольшей амплитудой обладает частота 440 Гц, соответствующая именно ноте "ля" первой октавы.

Шумы - это звуки, которые отличаются сложной и неповторяющейся временной зависимостью. К шумам относятся звуки от вибрации машин, аплодисменты, шорохи, скрипы, согласные звуки человеческой речи и проч.
Шум можно рассматривать как сочетание беспорядочно изменяющихся сложных тонов. Акустический спектр шума будет сплошным, таким например, как на рисунке. В рабочей тетради объясните почему спекрт шума - слошная линия, можете ли вы что-либо сказать, о шуме, глядя на данный спектр. Попробуйте нарисовать акустический спектр для камертона, камертон издает ноту "ля" первой октавы.

К содержанию