skaņa

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir skaņa, tās īpašības un kā tā izplatās. Kā arī, kādas ir tās īpašības un kas ir mūzikas skaņa.

Skaņa ir viļņi, ko izraisa ķermeņa vibrācija caur vidē.

Kas ir skaņa

Kad mēs runājam par skaņu, mēs runājam par mehānisko viļņu izplatīšanos, ko izraisa ķermeņa vibrācija caur šķidrumu vai elastīgu vidi. Šos viļņus var uztvert vai neuztvert dzīvās būtnes, atkarībā no jūsu biežums.

Ir skaņas, ko dzird cilvēka auss, un citas skaņas, kuras uztver tikai noteiktas sugas dzīvnieki. Tie ir akustiskie viļņi, ko rada spiediena svārstības gaiss, ko uztver auss un pārraida uz smadzenēm, lai tās interpretētu. Gadījumā, ja cilvēks, šis process ir būtisks, lai komunikācija runāts.

Skaņa var izplatīties arī uz citiem elementiem un vielas, šķidrumi, ciets vai putojošs, bet bieži tiek veiktas noteiktas izmaiņas. Tas ir enerģijas transports bez vielas transportēšanas un pretēji tam viļņi elektromagnētiskais gaisma vai starojums, tas nevar izplatīties vakuumā.

Skaņu pēta akustika, kas ir šīs jomas nozare fiziskais un inženierzinātnes. Tas arī ļoti interesē fonētika, valodniecības nozare, kas specializējas mutiska komunikācija cilvēku dažādās valodās.

Skaņas īpašības

Skaņa var atlēkt no dažādām virsmām, panākot atbalsi vai kropļojumus.

Skaņa rodas, kad ķermenis vibrē, un pārraida šīs vibrācijas uz apkārtējo vidi skaņas viļņu veidā. Tie pārvietojas plaši, ar vidējo ātrumu (gaisā) 331,5 m/s, un var atbalsoties (“atlēkt”) no dažāda veida virsmām, panākot atšķirīgus atbalss vai izkropļojumu efektus, bieži palielinot to efektu. jauda (kā skaņu paneļos vai skaļruņos).

Skaņai ir šādas fiziskās īpašības:

  • Biežums (F). Tas ir pilno vibrāciju skaits sekundē, ko rada skaņas avots un kas tiek pārraidīts viļņos. Skaņas, ko dzird cilvēki, frekvence būs no 20 līdz 20 000 Hz. Virs šī diapazona ultraskaņa būs dzirdama, augstākais, dažiem dzīvniekiem.
  • Amplitūda. Tā ir intensitāte (akustiskā jauda), ko mēs parasti saucamapjoms«. Amplitūda ir saistīta ar skaņas viļņu pārraidītās enerģijas daudzumu.
  • Viļņa garums (λ). Tas ir attālums, ko vilnis pārvietojas svārstību periodā, vai, citiem vārdiem sakot, attālums starp diviem secīgiem svārstību maksimumiem.
  • Akustiskā jauda (W). Tas ir enerģijas daudzums, ko viļņi izstaro laika vienībā. To mēra vatos un tieši atkarīgs no viļņa amplitūdas.
  • Frekvenču spektrs. Tas ir amplitūdu sadalījums vai akustiskā enerģija, katrai dažādu viļņu frekvencei, kas veido skaņu.

Kā skaņa ceļo?

Skaņa izplatās šķidrumos, cietās vielās un gāzēs, bet pirmajos divos tas notiek ātrāk. Tas ir tāpēc, ka saspiežamība un vielas blīvums ir ietekme uz viļņu pārraidi: jo mazāk blīvums vai jo lielāka ir vides saspiežamība, jo mazāks skaņas pārraides ātrums. The temperatūra tas var arī ietekmēt lietu.

Tādējādi skaņas izplatīšanās nevar notikt, ja nav materiālās vides, kura molekulas var vibrēt. Šī iemesla dēļ sprādzienu kosmosā nevarēja dzirdami uztvert, savukārt, piemēram, vilciena pienākšanas skaņa mūs sasniedz, pateicoties skaņas vilnim, kas tiek pārraidīts pa gaisu.

Skaņas īpašības

Instrumenti var atskaņot vienas un tās pašas notis, bet katrs ar savu tembru.

Vispārīgi runājot, skaņai ir četras lieliskas īpašības:

  • Augstums vai tonis. Pēc frekvences skaņas tiek iedalītas augstās (augstfrekvences), vidējās (vidējās frekvences) un zemās (zemās frekvences). Biežums ir tas, kas atšķir mūzikas notis vienu no otras.
  • Ilgums. Tas ir laiks, kurā tiek uzturētas skaņas radītās vibrācijas.
  • Intensitāte. Tā ir akustiskā jauda (enerģijas daudzums laika vienībā) uz gaisa vienību, un to mēra decibelos (db). Cilvēks dzird skaņu virs 0 db, un rada sāpes virs 130 db.
  • Durvju zvans. Tā ir kvalitāte, kas ļauj atšķirt divas vienādas frekvences un intensitātes skaņas, ko izstaro dažādi avoti. Tā kā skaņas frekvence kopumā nav unikāla, bet ir fundamentāla un citas ar mazāku intensitāti, tembrs ir saistīts ar to citu frekvenču intensitātēm un variācijām, kas pavada pamata frekvenci.

Mūzikas skaņa

Mūzika ir ritmisks un sakārtots skaņu kopums, kas parasti nāk no mūzikas instrumentiem un cilvēka balss (dziesmas). Atšķirība starp mūziku un troksni ir kultūras izcelsme, un tā ir saistīta ar tā laika harmonijas un skaistuma apsvērumiem.

!-- GDPR -->