Звук и его свойства

его

Звук и его свойства

Звук – объективно существующее в природе физическое явление, вызываемое механическими колебаниями какого-либо упругого тела, вследствие чего образуются звуковые волны, воспринимаемые ухом и преобразуемые в нём в нервные импульсы. Звуковыми волнами называются периодически чередующиеся сгущения и разрежения в какой-либо упругой (т.е. звукопроводящей) среде; звуковые волны воспринимаются слуховыми органами человека и животных и при помощи центростремительных нервов передаются в большие полушария головного мозга, где и осознаются как конкретные звуки. Все звуки вокруг нас распадаются на 2 типа: с определенный высотой (музыкальные звуки) и с неопределённой высотой (шумовые звуки). Музыкальные звуки составляют звуковой фонд музыки, в то время как шумовые звуки применяются лишь эпизодически.

Музыкальный звук имеет 4 основных свойства: высота, длительность, громкость, тембр.

Высота звука

Строгое определение гласит следующее: «высота звука зависит от частоты колебания вибрирующего тела (струна, голосовые связки и т.д.). Чем чаще колебания, тем выше звук». Это определение рассматривает звук с точки зрения физики — так проще объяснить. Людям, ещё не знакомым с физикой, а также тем, кто с этой наукой «не дружит», понять это определение непросто. Подключим наше воображение: представьте себе рычащего медведя. Рык его грубый, страшный, низкий. А теперь представьте поющую птичку. Песня её будет звучать на более «высоких нотах», нежели низкий рык медведя. Если всё ещё нет полной ясности, что такое высота звука, не переживайте, просто читайте дальше. Когда мы будем изучать расположение нот, вы увидите, что более высокие ноты пишутся выше, а более низкие — ниже.

Высота звука обусловлена частотой колебаний вибратора и находится от неё в прямой зависимости. Частота колебаний находится в обратной зависимости от величины (длины и толщины) звучащего тела и в прямой – от упругости. Слух человека воспринимает звуки в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц, в раннем детстве до 22000 Гц, в старости до 14000-15000Гц. Наиболее точно и ясно человек воспринимает звуки в пределах 16-4200-4500Гц, этот диапазон и используется в музыке. Зависимость между частотой колебаний и высотой звука – геометрическая прогрессия.

Громкость звука

Тут всё легко. Как мы воспринимаем громкость звука в обычной жизни, точно так же она воспринимается и в музыке. Длительность звука – выраженное в ритмических единицах время, в течение которого совершаются колебательные движения вибратора. Прямая зависимость. Длительность музыкального звука колеблется от 0,015-0,02 с до нескольких минут (педальные звуки органа). В тактовой нотации (с 17 в.) ноты указывают лишь относительную длительность звука, реальное значение которой зависит от темпа. Громкость звука – отражение в восприятии силы звука, обусловленной амплитудой колебаний. Применяемые в музыкальной практике обозначения динамических оттенков показывают не абсолютные значения громкости звука, а соотношения между их градациями.Forte (f) сильно, громко, piano (p) слабо, тихо; mezzo forte (mf) умеренно громко; mezzo piano (mp) умеренно тихо; fortissimo (ff) очень громко; pianissimo (pp) очень тихо; forte-fortissimo (fff) чрезвычайно громко; piano-pianissimo (ppp) чрезвычайно тихо. Реже встречаются 4, 5 f или p. Subito piano, subito forte (subito p, subito f) – внезапно громко или тихо. Crescendo (cresc.) – постепенно усиливая силу звука; diminuendo, decrescendo (dim., decresc.) — постепенно затихая. Колебания бывают 2 видов: затухающие (т.е. с постепенно уменьшающейся за счё т сопротивления воздуха и внутреннего торможения амплитудой – рояль, арфа, струнно-щипковые) и незатухающие (с постоянной или произвольно меняющейся амплитудой – орган, скрипка при игре смычком). При затухающих колебаниях громкость звука постепенно уменьшается до полного затихания (высота остаётся практически неизменной). При незатухающих колебаниях громкость можно варьировать в зависимости от художественных целей.

Длительность звука

Длительность звука – выраженное в ритмических единицах время, в течение которого совершаются колебательные движения вибратора. Прямая зависимость. Длительность музыкального звука колеблется от 0,015-0,02 с до нескольких минут (педальные звуки органа). В тактовой нотации (с 17 в.) ноты указывают лишь относительную длительность звука, реальное значение которой зависит от темпа.

Тембр

Когда говорят, что звук мягкий, густой, резкий, звенящий, то говорят именно о тембре звука. Вы можете по голосу узнать своего знакомого, потому что тембр его голоса не похож на тембр других людей. Вы можете отличить звук гитары от звука флейты, потому что этим инструментам соответствует своя окраска звука, свой тембр. Различие тембров объясняется тем, что у каждого звука есть так называемые добавочные звуки («призвуки»). Их называют обертонами. Образуются обертоны вследствие сложной формы звуковой волны. Тембр – окраска звука, характер звучания. Он зависит от конструкции инструмента, материала, из которого он сделан, его качества, способа звукоизвлечения, среды, где распространяется звук и т.д. В характеристике тембра большое значение имеют обертоны и их соотношение по высота и громкости, шумовые призвуки, форманты, вибрато и т.д. Обертоны – призвуки, входящие в спектр музыкального звука, звучат выше основного тона. На характер тембра влияют количество слышимых обертонов и то или иное распределение громкости между отдельными гармониками (тонами, входящими в состав сложного звука).