Инженер-констриктор
Высший разум
(189536)
14 лет назад
Звук - это колебания воздуха с частотами от 16 Гц до 20000 Гц.
Поэтому любой удар вызывает колебания, а стало быть, и звук.
Это по поводу палочек.
Чистый музыкальный тон (нота) - гармоническое колебание (синусоида) с постоянной частотой.
Например, нота ля первой октавы - 440 Гц (440 колебаний в секунду) .
Любой предмет имеет свою длину, в которой всегда укладывается целое число волн, т. е. частота (нота) зависит от длины предмета.
Слух человека так устроен, что колебание с частотой 100, 200, 400, 800 и т. д. , т. е. когда отношение соседних частот равно двум, воспринимается как одна и та же нота, но октавой выше (или ниже) .
Октава - это увеличение частоты в два раза.
Пифагор (тот самый, в штанах) изучал колебания струны разной длины и заметил, что наиболее приятные на слух звуки получаются при отношении длин струны (частот) , как небольших целых чисел :
1/1 прима (унисон)
9/8 секунда
5/4 терция
4/3 кварта
3/2 квинта
5/3 секста
15/8 септима
2/1 октава
(ноты называются первая, вторая, третья.. . латинскими числительными)
Но этот строй (натуральный) имел недостаток - разница между нотами в нём разная, поэтому мелодию можно играть только в одной тональности. При смещении на какую-то величину ноты смещаются по-разному. И получается уже не мелодия, а какофония (даже было специальное название - "волчья квинта" - на слух казалось, будто собака воет, настолько противно) .
А тональность у каждого инструмента или певца своя. Т. е. мелодия, написанная для одного, не может быть исполнена другим.
Поэтому теоретики предложили равномерно темперированный строй, в котором расстояния между нотами будут одинаковые, а значит их можно сдвигать вверх и вниз в любую тональность.
Здесь возникает сложность - нужно и сохранить ноты на их местах (для приятного звучания) , и промежутки сделать равными (чтобы можно было свободно исполнять) .
Выход был найден в 12-тоновом строе - 7 основных нот и 5 промежуточных.
Каждая ступенька этого ряда - увеличение частоты в 1,0595 раза, т. е. примерно на 6%, с постоянным шагом.
При этом значения частот получаются очень близкие к натуральному строю.
P.S. В Китае использовался не 7-, а 5-тоновый ряд;
а есть ещё более близкая к натуральному ряду система из 53 тонов :)
Serjeo S
Мыслитель
(7609)
14 лет назад
у каждой ноты есть своя частота. Между одинаковыми нотами соседних октав разница частоты - в 2 раза.
Почему их 7 - так исторически сложилось, не более. Кстати, 7 основных, а есть еще диезы и бемоли. Просто человеки решили, что бОльшей дискретизации частотного спектра не требуется - вот и остановились на 7 нотах + 5 дополнительных.
Теперь что касается пластиковых трубочек. Это тоже музыкальный инструмент. У каждого инструмента есть ноты, но у фортепиано и у, скажем, флейты, звучание одной и той же ноты различное. Почему? Потому что кроме основной частоты, в звуке инструмента есть характерные для него дополнительные частотные компоненты, обусловленные природой происхождения звука. У пластиковых трубочек тоже есть своя основная частота - благодаря этому вы и заметили что они по разному звучат. Но есть и побочные частоты, делающие их звук не похожим на звук того же фортепиано.
Вадим Арсентьев
Просветленный
(32105)
14 лет назад
Психология восприятия звука. Нота каждой октавы кратна по частоте ноте другой октавы. Эти частоты выбраны чисто психологически, возможно связано с резонансами внутренних органов, или особенностями слухового аппарата человека. Октавы образовались гораздо раньше, чем физика стала изучать эти явления. Кто-то придумал нотную грамоту, чтобы упорядочить, и записать музыку в виде нот. Для удобства стали разбивать звукоряд на октавы. Возможно, есть и более логичное объяснение, но я высказал своё мнение по данному вопросу.
Gerdan
Искусственный Интеллект
(149315)
14 лет назад
Я практически ничего не смыслю в музыке, но немного ориентируюсь в физике колебаний. Начнем с того, что звук - это волна в упругой среде, например, в воздухе. Колебания (с некоторой частотой) источника вызывают колебания среды, которые в свою очередь вызывают колебания в слуховом аппарате человека. Частота этого колебания оиределяет "тон" воспринимаемого звука. Низкая частота - бас, высокая - комариный писк (речь не идёт о громкости!) .
В музыке диапазон частот, воспринимаемых человеком, разбили на поддиапазоны, в которых крайние частоты отличаются вдвое. Эти части называются октавами. Каждая из них разбита на восемь частей (окто - восемь) - и каждая этих частей названа соответствующей нотой. То есть, скажем, частоты "до" соседних октав различаются в два раза. Это разбиение сделано, как я понимаю, чисто произвольно, из субъективных соображений. Так же произвольно, как это делается и для видимого диапазона света.
А с Вашим случаем всё просто. Разные объекты имеют различные собственные частоты "свободных" колебаний. То есть те, на которых им вибрировать "удобнее всего". В том числе можно подобрать и такие параметры, что "звучать" эти объекты будут на частотах, соответствующих нужным нотам. На этом принципе основаны все музыкальные инструменты - и ксилофон, и гитара, и бас-геликон :)
Upd: правда, для духовых всё несколько иначе, там параметры инструмента задают размеры резонатора, а колебания возникают скорее непосредственно в воздухе (заключённом в резонаторе).
заранее спасибо!