Buod: Pinagmumulan ng tunog. Mga panginginig ng boses

Maraming nakapaligid sa amin mga mapagkukunan ng tunog: mga instrumentong pangmusika at teknikal, vocal cords tao, alon ng dagat, hangin at iba pa. tunog, o kung hindi man mga sound wave- ito ay mga mekanikal na panginginig ng boses ng medium na may mga frequency na 16 Hz - 20 kHz(tingnan ang § 11-a).

Isaalang-alang ang karanasan. Sa pamamagitan ng paglalagay ng alarm clock sa isang unan sa ilalim ng kampanilya ng isang air pump, mapapansin natin na ang pagkiskis ay magiging mas tahimik, ngunit maririnig pa rin. Ang pagkakaroon ng pumped out ang hangin mula sa ilalim ng kampana, hindi na namin maririnig ang tunog. Kinukumpirma ng karanasang ito na kumakalat ang tunog sa pamamagitan ng hangin at hindi kumakalat sa isang vacuum.

Ang bilis ng tunog sa hangin ay medyo mataas: ito ay nasa saklaw mula 300 m/s sa –50°C hanggang 360 m/s sa +50°C. Ito ay 1.5 beses na mas mataas kaysa sa bilis ng pampasaherong sasakyang panghimpapawid. Ang tunog ay naglalakbay nang mas mabilis sa mga likido, at sa loob mga solido- mas mabilis. Sa isang bakal na tren, halimbawa, ang bilis ng tunog ay » 5000 m/s.

Tingnan ang mga graph ng pagbabagu-bago ng presyon ng hangin sa bibig ng isang taong kumakanta ng mga tunog na "A" at "O". Tulad ng makikita mo, ang mga oscillations ay kumplikado, na binubuo ng ilang mga oscillations na magkakapatong sa bawat isa. Sa parehong oras, malinaw na nakikita pangunahing pagbabagu-bago, ang dalas nito ay halos independiyente sa sinasalitang tunog. Para sa boses ng lalaki, ito ay humigit-kumulang 200 Hz, para sa babae - 300 Hz.

l max = 360 m/s: 200 Hz » 2 m, l min = 300 m/s: 300 Hz » 1 m.

Kaya, ang haba ng sound wave ng boses ay nakasalalay sa temperatura ng hangin at sa pangunahing dalas ng boses. Sa pag-alala sa ating kaalaman sa diffraction, mauunawaan natin kung bakit naririnig ang mga boses ng mga tao sa kagubatan, kahit na nakaharang sila ng mga puno: ang mga tunog na may wavelength na 1–2 m ay madaling yumuko sa mga puno ng puno na wala pang isang metro ang lapad.

Gumawa tayo ng isang eksperimento na nagpapatunay na ang mga pinagmumulan ng tunog ay talagang mga oscillating body.

Kunin natin ang device tinidor- isang metal na tirador na naka-mount sa isang kahon na walang dingding sa harap para sa mas mahusay na radiation mga sound wave. Kung pinindot mo ang dulo ng tuning fork gamit ang martilyo, gagawa ito ng "malinis" na tunog, na tinatawag na musikal na tono(halimbawa, ang talang "la" ng unang oktaba na may dalas na 440 Hz). Ilipat natin ang tumutunog na tuning fork sa isang magaan na bola sa isang sinulid, at agad itong tumalbog sa gilid. Nangyayari ito nang eksakto dahil sa madalas na pagbabagu-bago ng mga dulo ng tuning fork slingshot.

Ang mga dahilan kung saan nakasalalay ang dalas ng mga vibrations ng isang katawan ay ang pagkalastiko at laki nito. Paano mas malaking sukat katawan, mas mababa ang dalas. Samakatuwid, halimbawa, ang mga elepante na may malalaking vocal cord ay naglalabas ng mababang frequency na tunog (bass), at ang mga daga, na ang vocal cords ay mas maliit, ay naglalabas ng mga high-frequency na tunog (squeak).

Hindi lamang kung paano tutunog ang katawan, kundi pati na rin kung paano ito kukuha ng mga tunog at tumugon sa mga ito ay nakasalalay sa pagkalastiko at laki. Ang kababalaghan ng isang matalim na pagtaas sa amplitude ng mga oscillations kapag ang dalas ng isang panlabas na impluwensya ay tumutugma sa natural na dalas ng katawan ay tinatawag resonance (lat. "makatwiran" - tugon ko). Gumawa tayo ng isang eksperimento upang obserbahan ang resonance.

Maglagay tayo ng dalawang magkatulad na tuning fork na magkatabi, iikot ang mga ito patungo sa isa't isa sa mga gilid ng mga kahon kung saan walang mga dingding. Pindutin ang kaliwang tuning fork gamit ang martilyo. Sa isang segundo, pipigilan natin ito gamit ang ating kamay. Maririnig natin na tumunog ang pangalawang tuning fork, na hindi natin natamaan. Sabi nila na ang tamang tuning fork umaalingawngaw iyon ay, kinukuha nito ang enerhiya ng mga sound wave mula sa kaliwang tuning fork, bilang isang resulta kung saan pinapataas nito ang amplitude ng sarili nitong mga oscillations.

Sinasaklaw ng araling ito ang paksang "Sound waves". Sa araling ito ay magpapatuloy tayo sa pag-aaral ng acoustics. Una, ulitin natin ang kahulugan ng mga sound wave, pagkatapos ay isaalang-alang ang kanilang mga saklaw ng dalas at pamilyar sa konsepto ng ultrasonic at infrasonic wave. Tatalakayin din natin ang mga katangian ng sound wave sa iba't ibang media at alamin kung anong mga katangian ang mayroon sila. .

Mga sound wave - ito ay mga mekanikal na panginginig ng boses na, na nagpapalaganap at nakikipag-ugnayan sa organ ng pandinig, ay nakikita ng isang tao (Larawan 1).

kanin. 1. Sound wave

Ang seksyon na tumatalakay sa mga alon na ito sa pisika ay tinatawag na acoustics. Ang propesyon ng mga taong karaniwang tinatawag na "mga tagapakinig" ay acoustics. Ang sound wave ay isang alon na nagpapalaganap sa isang elastic na medium, ito ay isang longitudinal wave, at kapag ito ay nagpapalaganap sa isang elastic na medium, compression at rarefaction na kahalili. Ito ay ipinapadala sa paglipas ng panahon sa isang distansya (Larawan 2).

kanin. 2. Pagpapalaganap ng sound wave

Kasama sa mga sound wave ang mga naturang vibrations na isinasagawa na may dalas na 20 hanggang 20,000 Hz. Ang mga frequency na ito ay tumutugma sa mga wavelength na 17 m (para sa 20 Hz) at 17 mm (para sa 20,000 Hz). Ang hanay na ito ay tatawaging naririnig na tunog. Ang mga wavelength na ito ay ibinibigay para sa hangin, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog kung saan ay katumbas ng.

Mayroon ding mga ganoong hanay na ginagawa ng mga acoustician - infrasonic at ultrasonic. Ang infrasonic ay ang mga may frequency na mas mababa sa 20 Hz. At ang mga ultrasonic ay ang mga may dalas na higit sa 20,000 Hz (Larawan 3).

kanin. 3. Mga hanay ng sound wave

Ang bawat edukadong tao ay dapat magabayan sa hanay ng dalas ng mga sound wave at malaman na kung pupunta siya para sa isang ultrasound scan, ang larawan sa screen ng computer ay itatayo na may dalas na higit sa 20,000 Hz.

Ultrasound - Ito ay mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas na 20 kHz hanggang isang bilyong hertz.

Ang mga alon na may dalas na higit sa isang bilyong hertz ay tinatawag hypersonic.

Ang ultratunog ay ginagamit upang makita ang mga depekto sa mga bahagi ng cast. Ang isang stream ng maikling ultrasonic signal ay nakadirekta sa bahagi na sinusubok. Sa mga lugar kung saan walang mga depekto, ang mga signal ay dumadaan sa bahagi nang hindi nakarehistro ng receiver.

Kung mayroong isang crack, isang air cavity o iba pang inhomogeneity sa bahagi, pagkatapos ay ang ultrasonic signal ay makikita mula dito at, bumabalik, pumapasok sa receiver. Ang ganitong paraan ay tinatawag ultrasonic flaw detection.

Ang iba pang mga halimbawa ng paggamit ng ultrasound ay mga device ultrasound, mga ultrasonic device, ultrasonic therapy.

Infrasound - mga mekanikal na alon na katulad ng mga sound wave, ngunit may dalas na mas mababa sa 20 Hz. Hindi sila nakikita ng tainga ng tao.

Ang mga likas na pinagmumulan ng infrasonic waves ay mga bagyo, tsunami, lindol, bagyo, pagsabog ng bulkan, bagyo.

Ang infrasound ay mahalagang mga alon din na ginagamit upang mag-vibrate sa ibabaw (halimbawa, upang sirain ang ilang malalaking bagay). Inilunsad namin ang infrasound sa lupa - at ang lupa ay durog. Saan ito ginagamit? Halimbawa, sa mga minahan ng brilyante, kung saan kumukuha sila ng ore na naglalaman ng mga bahagi ng brilyante at dinudurog ito maliliit na particle upang mahanap ang mga pagsasama ng brilyante na ito (Larawan 4).

kanin. 4. Paglalapat ng infrasound

Ang bilis ng tunog ay depende sa mga kondisyon ng kapaligiran at temperatura (Larawan 5).

kanin. 5. Bilis ng pagpapalaganap ng sound wave sa iba't ibang media

Pakitandaan: sa hangin, ang bilis ng tunog ay katumbas ng , habang ang bilis ay tumataas ng . Kung ikaw ay isang mananaliksik, kung gayon ang gayong kaalaman ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa iyo. Maaari ka ring makabuo ng ilang uri ng sensor ng temperatura na magde-detect ng mga pagkakaiba sa temperatura sa pamamagitan ng pagbabago ng bilis ng tunog sa medium. Alam na natin na kung mas siksik ang daluyan, mas seryoso ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ng daluyan, mas mabilis ang pagpapalaganap ng alon. Tinalakay natin ito sa huling talata gamit ang halimbawa ng tuyo na hangin at basa-basa na hangin. Para sa tubig, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog. Kung lumikha ka ng isang sound wave (kumatok sa isang tuning fork), kung gayon ang bilis ng pagpapalaganap nito sa tubig ay magiging 4 na beses na mas malaki kaysa sa hangin. Sa pamamagitan ng tubig, ang impormasyon ay aabot ng 4 na beses na mas mabilis kaysa sa pamamagitan ng hangin. At mas mabilis sa bakal: (Larawan 6).

kanin. 6. Ang bilis ng pagpapalaganap ng sound wave

Alam mo mula sa mga epiko na ginamit ni Ilya Muromets (at lahat ng mga bayani at ordinaryong mamamayang Ruso at mga batang lalaki mula sa Revolutionary Military Council ni Gaidar), ginamit nang napaka kawili-wiling paraan pagtuklas ng isang bagay na papalapit, ngunit malayo pa rin. Ang tunog na ginagawa nito kapag gumagalaw ay hindi pa naririnig. Naririnig siya ni Ilya Muromets, habang ang kanyang tainga sa lupa. Bakit? Dahil ang tunog ay ipinapadala sa solidong lupa sa isang mas mataas na bilis, na nangangahulugan na ito ay makakarating sa tainga ni Ilya Muromets nang mas mabilis, at magagawa niyang maghanda upang matugunan ang kaaway.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na sound wave ay mga musikal na tunog at ingay. Anong mga bagay ang maaaring lumikha ng mga sound wave? Kung kukuha tayo ng pinagmumulan ng alon at isang nababanat na daluyan, kung gagawin nating magkakasundo ang pinagmulan ng tunog, magkakaroon tayo ng kahanga-hangang sound wave, na tatawaging musikal na tunog. Ang mga pinagmumulan ng sound wave na ito ay maaaring, halimbawa, ang mga string ng gitara o piano. Ito ay maaaring isang sound wave na nilikha sa puwang ng air pipe (organ o pipe). Mula sa mga aralin sa musika alam mo ang mga tala: do, re, mi, fa, salt, la, si. Sa acoustics sila ay tinatawag na mga tono (Larawan 7).

kanin. 7. Mga tono ng musika

Ang lahat ng mga item na maaaring maglabas ng mga tono ay magkakaroon ng mga tampok. Paano sila nagkakaiba? Magkaiba sila sa wavelength at frequency. Kung ang mga sound wave na ito ay hindi nilikha ng magkakasuwato na tunog o hindi konektado sa isang karaniwang piraso ng orkestra, kung gayon ang gayong bilang ng mga tunog ay tatawaging ingay.

ingay- mga random na pagbabagu-bago ng iba't ibang pisikal na kalikasan, na nailalarawan sa pagiging kumplikado ng temporal at parang multo na istraktura. Ang konsepto ng ingay ay pang-araw-araw at pisikal, halos magkapareho sila, at samakatuwid ay ipinakilala namin ito bilang isang hiwalay na mahalagang bagay ng pagsasaalang-alang.

Lumipat tayo sa quantitative na mga pagtatantya mga sound wave. Ano ang mga katangian ng musical sound waves? Eksklusibong nalalapat ang mga katangiang ito sa mga harmonic sound vibrations. Kaya, Lakas ng tunog. Ano ang tumutukoy sa lakas ng tunog ng isang tunog? Isaalang-alang ang pagpapalaganap ng sound wave sa oras o oscillations ng sound wave source (Fig. 8).

kanin. 8. Dami ng tunog

Kasabay nito, kung hindi kami nagdagdag ng maraming tunog sa system (marahan na pindutin ang piano key, halimbawa), magkakaroon ng tahimik na tunog. Kung tayo ay malakas, itinaas ang ating kamay nang mataas, tawagan ang tunog na ito sa pamamagitan ng pagpindot sa susi, makukuha natin malakas na ingay. Ano ang nakasalalay dito? Ang mga tahimik na tunog ay may mas kaunting vibration kaysa sa malalakas na tunog.

Susunod mahalagang katangian musikal na tunog at anumang iba pa - taas. Ano ang tumutukoy sa pitch ng isang tunog? Ang pitch ay depende sa dalas. Maaari nating gawing madalas na mag-oscillate ang pinagmulan, o maaari nating gawin itong mag-oscillate nang hindi masyadong mabilis (iyon ay, gumawa ng mas kaunting mga oscillations bawat yunit ng oras). Isaalang-alang ang time sweep ng mataas at mababang tunog ng parehong amplitude (Larawan 9).

kanin. 9. Pitch

Isang kawili-wiling konklusyon ang maaaring iguguhit. Kung ang isang tao ay kumakanta sa bass, kung gayon ang kanyang pinagmulan ng tunog (ito ang mga vocal cord) ay nagbabago nang maraming beses na mas mabagal kaysa sa isang taong kumakanta ng soprano. Sa pangalawang kaso, ang mga vocal cord ay nag-vibrate nang mas madalas, samakatuwid, mas madalas na nagiging sanhi sila ng foci ng compression at rarefaction sa pagpapalaganap ng alon.

May isa pa kawili-wiling katangian sound waves, na hindi pinag-aaralan ng mga physicist. ito timbre. Alam mo at madaling makilala ang parehong piraso ng musika na tinutugtog sa balalaika o sa cello. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga tunog na ito o ang pagganap na ito? Sa simula ng eksperimento, hiniling namin sa mga taong kumukuha ng mga tunog na gawin silang humigit-kumulang sa parehong amplitude upang magkapareho ang volume ng tunog. Ito ay tulad sa kaso ng isang orkestra: kung hindi na kailangang mag-isa ng isang instrumento, lahat ay tumutugtog ng humigit-kumulang sa parehong paraan, na may parehong lakas. Kaya iba ang timbre ng balalaika at cello. Kung iginuhit natin ang tunog na nakuha mula sa isang instrumento, mula sa isa pa, gamit ang mga diagram, magiging pareho sila. Ngunit madali mong makilala ang mga instrumentong ito sa pamamagitan ng kanilang tunog.

Isa pang halimbawa ng kahalagahan ng timbre. Isipin ang dalawang mang-aawit na nagtapos sa parehong paaralan ng musika na may parehong mga guro. Pare-pareho silang nag-aral na may lima. Para sa ilang kadahilanan, ang isa ay naging isang natatanging tagapalabas, habang ang isa ay hindi nasisiyahan sa kanyang karera sa buong buhay niya. Sa katunayan, ito ay tinutukoy lamang ng kanilang instrumento, na nagiging sanhi lamang ng mga panginginig ng boses sa kapaligiran, iyon ay, ang kanilang mga boses ay naiiba sa timbre.

Bibliograpiya

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Physics: isang sangguniang libro na may mga halimbawa ng paglutas ng problema. - 2nd edition redistribution. - X .: Vesta: publishing house "Ranok", 2005. - 464 p.
2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Physics. Baitang 9: aklat-aralin para sa pangkalahatang edukasyon. mga institusyon / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - ika-14 na ed., stereotype. - M.: Bustard, 2009. - 300 p.

1. Internet portal "eduspb.com" ()
2. Internet portal "msk.edu.ua" ()
3. Internet portal na "class-fizika.narod.ru" ()

Takdang aralin

1. Paano pinapalaganap ang tunog? Ano ang maaaring pinagmulan ng tunog?
2. Maaari bang maglakbay ang tunog sa kalawakan?
3. Ang bawat alon ba na umaabot sa tainga ng tao ay napapansin niya?

Ang sangay ng physics na tumatalakay sa sound vibrations ay tinatawag acoustics.

Ang tainga ng tao ay idinisenyo sa paraang nakikita nito ang mga panginginig ng boses na may dalas na 20 Hz hanggang 20 kHz bilang tunog. Ang mga mababang frequency (ang tunog mula sa isang bass drum o organ pipe) ay nakikita ng tainga bilang mga bass notes. Ang sipol o langitngit ng isang lamok ay tumutugma sa mataas na frequency. Ang mga oscillation na may dalas na mas mababa sa 20 Hz ay ​​tinatawag infrasound, at may dalas na higit sa 20 kHz - ultrasound. Ang isang tao ay hindi nakakarinig ng gayong mga vibrations, ngunit may mga hayop na nakakarinig ng mga infrasound na nagmumula crust ng lupa bago ang lindol. Nang marinig sila, umalis ang mga hayop sa mapanganib na lugar.

Sa musika, tumutugma ang mga acoustic frequency ngunit doon. Ang tala na "la" ng pangunahing octave (key C) ay tumutugma sa dalas ng 440 Hz. Ang talang "la" ng susunod na oktaba ay tumutugma sa dalas ng 880 Hz. At kaya ang lahat ng iba pang mga octaves ay naiiba sa dalas nang eksaktong dalawang beses. Sa loob ng bawat oktaba, 6 na tono o 12 semitone ay nakikilala. Ang bawat isa tono ay may dalas ng yf2~ 1.12 naiiba mula sa dalas ng nakaraang tono, bawat isa semitone naiiba mula sa nauna sa pamamagitan ng "$2. Nakikita namin na ang bawat susunod na dalas ay naiiba sa nauna hindi sa ilang Hz, ngunit sa parehong bilang ng beses. Ang ganitong sukat ay tinatawag logarithmic, dahil ang pantay na distansya sa pagitan ng mga tono ay magiging eksakto sa logarithmic scale, kung saan hindi ang halaga mismo ang naka-plot, ngunit ang logarithm nito.

Kung ang tunog ay tumutugma sa isang frequency v (o may = 2tcv), pagkatapos ay tinatawag itong harmonic, o monochromatic. Ang mga puro harmonic na tunog ay bihira. Halos palaging, ang tunog ay naglalaman ng isang set ng mga frequency, ibig sabihin, ang spectrum nito (tingnan ang seksyon 8 Ang kabanatang ito) ay kumplikado. Ang mga panginginig ng boses ng musika ay palaging naglalaman ng pangunahing tono cco \u003d 2n / T, kung saan ang T ay ang panahon, at isang hanay ng mga overtone 2 (Oo, Zco 0, 4coo, atbp. Ang isang hanay ng mga overtone na nagpapahiwatig ng kanilang intensity sa musika ay tinatawag na timbre. magkaiba mga Instrumentong pangmusika, ang iba't ibang mang-aawit na may parehong nota ay may ibang timbre. Nagbibigay ito sa kanila ng iba't ibang kulay.

Posible rin ang isang admixture ng hindi maramihang frequency. Sa klasikal na European music, ito ay itinuturing na dissonant. Gayunpaman, ginagamit ito sa modernong musika. Kahit na ang mabagal na paggalaw ng anumang mga frequency sa direksyon ng pagtaas o pagbaba ay ginagamit (ukulele).

Sa mga hindi musikal na tunog, ang anumang kumbinasyon ng mga frequency sa spectrum at ang pagbabago ng mga ito sa oras ay posible. Ang spectrum ng naturang mga tunog ay maaaring tuluy-tuloy (tingnan ang seksyon 8). Kung ang mga intensity para sa lahat ng mga frequency ay humigit-kumulang pareho, kung gayon ang naturang tunog ay tinatawag na " Puting ingay» (Ang termino ay kinuha mula sa optika, kung saan kulay puti ay ang kabuuan ng lahat ng mga frequency).

Napakasalimuot ng mga tunog ng pagsasalita ng tao. Mayroon silang kumplikadong spectrum na mabilis na nagbabago sa paglipas ng panahon kapag binibigkas ang iisang tunog, salita, at buong parirala. Nagbibigay ito ng mga tunog ng pagsasalita ng iba't ibang mga intonasyon at accent. Bilang isang resulta, posible na makilala ang isang tao mula sa isa pa sa pamamagitan ng boses, kahit na binibigkas nila ang parehong mga salita.

Ang tunog ay sanhi ng mga mekanikal na panginginig ng boses sa nababanat na media at mga katawan, ang mga frequency nito ay nasa hanay mula 20 Hz hanggang 20 kHz at maaaring maramdaman ng tainga ng tao.

Alinsunod dito, ang mga mekanikal na panginginig ng boses na may ipinahiwatig na mga frequency ay tinatawag na tunog at acoustic. Ang mga hindi naririnig na mekanikal na panginginig ng boses na may mga frequency sa ibaba ng hanay ng tunog ay tinatawag na infrasonic, at ang mga may mga frequency sa itaas ng hanay ng tunog ay tinatawag na ultrasonic.

Kung ang isang tumutunog na katawan, tulad ng isang electric bell, ay inilagay sa ilalim ng kampanilya ng isang air pump, pagkatapos habang ang hangin ay pumped out, ang tunog ay hihina at hihina at, sa wakas, ito ay ganap na titigil. Ang paghahatid ng mga vibrations mula sa sounding body ay isinasagawa sa pamamagitan ng hangin. Tandaan na sa panahon ng mga panginginig ng boses nito, ang tunog ng katawan sa panahon ng mga panginginig ng boses nito ay halili na pinipiga ang hangin na katabi ng ibabaw ng katawan, pagkatapos, sa kabaligtaran, ay lumilikha ng isang rarefaction sa layer na ito. Kaya, ang pagpapalaganap ng tunog sa hangin ay nagsisimula sa mga pagbabago sa density ng hangin sa ibabaw ng isang oscillating body.

musikal na tono. Loudness at Pitch

Ang tunog na naririnig natin kapag ang pinagmulan nito ay gumagawa ng isang harmonic oscillation ay tinatawag na musikal na tono o, sa madaling salita, isang tono.

Sa anumang tono ng musika maaari nating makilala ang dalawang katangian sa pamamagitan ng tainga: loudness at pitch.

Ang pinakasimpleng mga obserbasyon ay nakakumbinsi sa amin na ang tono ng anumang naibigay na pitch ay tinutukoy ng amplitude ng mga vibrations. Unti-unting humihina ang tunog ng tuning fork matapos itong tamaan. Nangyayari ito kasama ang pamamasa ng mga oscillations, i.e. na may pagbaba sa kanilang amplitude. Ang pagpindot sa tuning fork nang mas malakas, i.e. sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga vibrations ng isang malaking amplitude, makakarinig tayo ng mas malakas na tunog kaysa sa mahinang impact. Ang parehong ay maaaring obserbahan sa isang string at sa pangkalahatan sa anumang pinagmulan ng tunog.

Kung kukuha tayo ng ilang mga tuning forks na may iba't ibang laki, kung gayon hindi magiging mahirap na ayusin ang mga ito sa pamamagitan ng tainga sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pitch. Kaya, sila ay matatagpuan din sa laki: ang pinakamalaking tuning fork ay nagbibigay ng pinakamababang tunog, ang pinakamaliit - ang pinakamataas na tunog. Kaya, ang pitch ay tinutukoy ng dalas ng oscillation. Kung mas mataas ang frequency, at samakatuwid ay mas maikli ang panahon ng oscillation, mas mataas ang pitch na ating naririnig.

acoustic resonance

Ang mga resonance phenomena ay maaaring maobserbahan sa mga mekanikal na panginginig ng boses ng anumang dalas, lalo na sa mga tunog na panginginig ng boses.

Naglalagay kami ng dalawang magkatulad na tuning forks nang magkatabi, na pinipihit ang mga butas ng mga kahon kung saan sila naka-mount patungo sa isa't isa. Ang mga kahon ay kailangan dahil pinapalakas nila ang tunog ng mga tuning forks. Ito ay dahil sa resonance sa pagitan ng tuning fork at ng mga haligi ng hangin na nakapaloob sa kahon; kaya ang mga kahon ay tinatawag na mga resonator o resonant box.

Pindutin natin ang isa sa mga tuning fork at pagkatapos ay i-muffle ito gamit ang ating mga daliri. Maririnig natin ang tunog ng pangalawang tuning fork.

Kumuha tayo ng dalawang magkaibang tuning fork, i.e. na may iba't ibang pitch, at ulitin ang eksperimento. Ngayon ang bawat isa sa mga tuning fork ay hindi na tutugon sa tunog ng isa pang tuning fork.

Hindi mahirap ipaliwanag ang resultang ito. Ang mga panginginig ng boses ng isang tuning fork ay kumikilos sa hangin na may ilang puwersa sa pangalawang tuning fork, na nagiging dahilan upang maisagawa nito ang sapilitang pag-vibrate nito. Dahil ang tuning fork 1 ay nagsasagawa ng mga harmonic oscillations, ang puwersa na kumikilos sa tuning fork 2 ay magbabago ayon sa batas harmonic oscillation na may dalas ng tuning fork 1. Kung ang dalas ng puwersa ay iba, kung gayon ang sapilitang mga oscillations ay magiging napakahina na hindi natin maririnig.

Mga ingay

Nakakarinig tayo ng musikal na tunog (note) kapag panaka-nakang ang oscillation. Halimbawa, ang ganitong uri ng tunog ay ginawa ng isang string ng piano. Kung pinindot mo ang ilang mga susi nang sabay-sabay, ibig sabihin. gumawa ng ilang mga nota ng tunog, pagkatapos ay ang sensasyon ng musikal na tunog ay mapangalagaan, ngunit ang pagkakaiba sa pagitan ng katinig (kaaya-aya sa tainga) at dissonant (hindi kanais-nais) na mga tala ay malinaw na lalabas. Lumalabas na ang mga tala na ang mga tuldok ay nasa mga ratio ng maliliit na numero ay magkakaugnay. Halimbawa, ang consonance ay nakukuha kapag ang ratio ng mga tuldok ay 2:3 (ikalima), sa 3:4 (quantum), 4:5 (major third), atbp. Kung ang mga panahon ay nauugnay bilang malalaking numero, halimbawa, 19:23, pagkatapos ay makakakuha ka ng isang dissonance - isang musikal, ngunit hindi kanais-nais na tunog. Mas lalayo pa tayo mula sa periodicity ng vibrations kung sabay nating pinindot ang maraming key. Magiging maingay ang tunog.

Ang mga ingay ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malakas na non-periodicity ng oscillation form: alinman ito ay isang mahabang oscillation, ngunit napaka-kumplikado sa hugis (hissing, creaking), o indibidwal na emissions (clicks, knocks). Mula sa puntong ito, ang mga tunog na ipinahayag ng mga katinig (sitsit, labial, atbp.) ay dapat ding maiugnay sa mga ingay.

Sa lahat ng mga kaso, ang mga oscillations ng ingay ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga harmonic oscillations na may iba't ibang mga frequency.

Kaya, ang spectrum ng isang harmonic oscillation ay binubuo ng isang solong dalas. Para sa isang panaka-nakang oscillation, ang spectrum ay binubuo ng isang set ng mga frequency - ang pangunahing at multiple nito. Sa mga consonant, mayroon kaming spectrum na binubuo ng ilang ganoong set ng mga frequency, na ang mga pangunahing nauugnay bilang maliliit na integer. Sa dissonant harmonies, ang mga pangunahing frequency ay wala na sa ganoong simpleng relasyon. Ang mas maraming iba't ibang mga frequency sa spectrum, mas malapit tayo sa ingay. Ang mga karaniwang ingay ay may spectra kung saan mayroong napakaraming frequency.