Ovoz balandligi va uning boshqa xususiyatlarini idrok etishimiz akustik to'lqinning xususiyatlari bilan belgilanadi. Bu har qanday mexanik to'lqinga xos bo'lgan bir xil xususiyatlar, ya'ni tebranishlar davri, chastotasi, amplitudasi. Ovozning sub'ektiv hissiyotlari to'lqinning uzunligi va tezligiga bog'liq emas. Maqolada biz tovush fizikasini tahlil qilamiz. Pitch va tembr - ular qanday aniqlanadi? Nima uchun biz ba'zi tovushlarni baland ovozda, boshqalarni esa tinch deb qabul qilamiz? Ushbu va boshqa savollarga javoblar maqolada keltirilgan.
Pitch
Balandlikni nima belgilaydi? Buni tushunish uchun oddiy tajriba qilaylik. Keling, moslashuvchan uzun o'lchagichni olaylik, yaxshisi alyuminiy.
Keling, chetini qattiq itarib, stolga bosamiz. Barmog'ingiz bilan o'lchagichning bo'sh chetiga uramiz - u titraydi, lekin uning harakati jim bo'ladi. Endi o'lchagichni o'zimizga yaqinlashtiramiz, shunda uning kichik qismi stol usti chetidan tashqariga chiqadi. Yana uramizhukmdor. Uning qirrasi ancha tez va kichikroq amplituda bilan tebranadi va biz xarakterli tovushni eshitamiz. Ovoz paydo bo'lishi uchun tebranish chastotasi kamida ma'lum bir qiymat bo'lishi kerak degan xulosaga keldik. Audio chastota diapazonining pastki chegarasi 20 Gts, yuqori chegarasi esa 20 000 Gts.
Keling, tajribani davom ettiramiz. O'lchagichning bo'sh chetini yanada qisqartiring, uni yana harakatga keltiring. Ovoz o'zgargani, balandroq bo'lganligi seziladi. Tajriba nimani ko'rsatadi? U tovush balandligining uning manba tebranishlarining chastotasi va amplitudasiga bog'liqligini isbotlaydi.
Ovoz balandligi
Ovoz balandligini o'rganish uchun biz tyuning vilkadan foydalanamiz - tovush xususiyatlarini o'rganish uchun maxsus vosita. Oyoq uzunligi turlicha bo'lgan tuning vilkalari mavjud. Ular bolg'a bilan urilganda tebranadi. Katta tyuning vilkalar sekinroq tebranadi va past ovoz chiqaradi. Kichiklari tez-tez tebranadi va tovush balandligida farqlanadi.
Keling, kamarni bosamiz va tinglaymiz. Vaqt o'tishi bilan ovoz zaiflashadi. Nima uchun bu sodir bo'lmoqda? Ovoz balandligi qurilma oyoqlarining tebranish amplitudasining pasayishi tufayli zaiflashadi. Ular unchalik kuchli tebranishmaydi, demak havo molekulalarining tebranish amplitudasi ham kamayadi. U qanchalik past bo'lsa, ovoz shunchalik jim bo'ladi. Ushbu bayonot bir xil chastotali tovushlar uchun to'g'ri keladi. Ma’lum bo‘lishicha, tovush balandligi ham, balandligi ham to‘lqin amplitudasiga bog‘liq.
Turli hajmdagi tovushlarni idrok etish
Yuqoridagilardan koʻrinib turibdiki, tovush qanchalik baland boʻlsa, biz shunchalik aniqroq boʻlamiz. Biz eshitsak, shunchalik nozik o'zgarishlarni sezishimiz mumkin. Bu unday emas. Agar tana juda katta amplitudali, lekin past chastotali tebranish uchun qilingan bo'lsa, unda bunday tovush yomon farqlanadi. Gap shundaki, eshitishning barcha diapazonida (20-20 ming Gts) bizning qulog'imiz 1 kHz atrofidagi tovushlarni eng yaxshi ajratib turadi. Inson eshitishi bu chastotalarga eng sezgir. Bunday tovushlar bizga eng baland ko'rinadi. Ogohlantirish signallari, sirenalar aniq 1 kHz ga sozlangan.
Turli tovushlarning ovoz balandligi
Jadvalda umumiy tovushlar va ularning balandligi desibellarda koʻrsatilgan.
| Shovqin turi | Ovoz balandligi, dB |
| Tinch nafas | 0 |
| Pichirlash, barglarning shitirlashi | 10 |
| 1 m uzoqlikdagi soatning chalinishi | 30 |
| Doimiy suhbat | 45 |
| Doʻkonda shovqin, ofisda suhbat | 55 |
| Ko'cha ovozi | 60 |
| Baland gapir | 65 |
| Bosmaxona shovqini | 74 |
| Avtomobil | 77 |
| Avtobus | 80 |
| Muhandislik dastgohi | 80 |
| Qattiq qichqiriq | 85 |
| Gulduruculi mototsikl | 85 |
| torna | 90 |
| Metallurgiya zavodi | 99 |
| Orkestr, metro vagon | 100 |
| kompressor stantsiyasi | 100 |
| Zanjirli arra | 105 |
| Vertolyot | 110 |
| Momaqaldiroq | 120 |
| Reaktiv dvigatel | 120 |
| Perchinlash, po'latni kesish (bu hajm og'riq chegarasiga teng) | 130 |
| Samolyot uchirilayotganda | 130 |
| Raketa uchirilishi (qobiq zarbasiga olib keladi) | 145 |
| O'rta kalibrli ov miltig'ining tumshug'iga yaqin ovozi (jarohatga olib keladi) | 150 |
| Supersonik samolyot (bu tovush shikastlanish va og'riq shokiga olib keladi) | 160 |
Tembr
Ovozning balandligi va balandligi, biz aniqlaganimizdek, to'lqinning chastotasi va amplitudasi bilan belgilanadi. Tembr bu xususiyatlardan mustaqildir. Nega ular turli tembrga ega ekanligini tushunish uchun bir xil balandlikdagi ikkita tovush manbasini olaylik.
Birinchi asbob 440 Gts chastotada ovoz chiqaradigan tyuning vilka (bu birinchi oktava uchun nota), ikkinchisi - nay, uchinchisi - gitara bo'ladi. Musiqiy asboblar yordamida biz tyuning vilkalari eshitiladigan bir xil notani takrorlaymiz. Uchalasining ham balandligi bir xil, ammo baribir ovozi boshqacha, tembrida farqlanadi. Sababi nima? Bularning barchasi tovush to'lqinining tebranishlari bilan bog'liq. Murakkab tovushlarning akustik to'lqini qiladigan harakat garmonik bo'lmagan tebranish deyiladi. Turli sohalardagi to'lqin har xil kuch va chastotada tebranadi. Ovoz balandligi va balandligi jihatidan farq qiluvchi bu qoʻshimcha ohanglar ohanglar deb ataladi.
Tang va tembrni chalkashtirmang. Tovush fizikasi shundayki, agarAsosiy tovushga qo'shimcha, balandroqlarni "aralashtiramiz", biz tembr deb ataladigan narsani olamiz. U ovoz balandligi va ohanglar soni bilan belgilanadi. Overtonlarning chastotasi eng past ton chastotasining ko'paytmasidir, ya'ni u butun son marta kattaroqdir - 2, 3, 4 va hokazo. Eng past ton asosiy ton deb ataladi, aynan shu ohangni aniqlaydi., va ohanglar tembrga ta'sir qiladi.
Tuning vilka kabi ohanglari umuman boʻlmagan tovushlar bor. Agar siz uning tovush to'lqinining harakatini grafikda tasvirlasangiz, siz sinus to'lqinini olasiz. Bunday tebranishlar garmonik deyiladi. Tyuning vilka faqat asosiy ohangni chiqaradi. Bu tovush odatda zerikarli, rangsiz deb ataladi.
Ovozda yuqori chastotali ohanglar koʻp boʻlsa, u qattiq boʻladi. Past ohanglar tovushga yumshoqlik, baxmallik beradi. Har bir musiqa asbobi, ovozining o'ziga xos ohanglari bor. Bu asosiy ohang va ohanglarning uyg'unligi bo'lib, u o'ziga xos ovoz beradi, ovozga ma'lum bir tembr beradi.
