6. Praktické využitie vlastností zvuku - Gymnázium J. A. Raymana

6. Praktické využitie vlastností zvuku - Gymnázium J. A. Raymana 6. Praktické využitie vlastností zvuku - Gymnázium J. A. Raymana

14.11.2012 Views

2.1 Definície a pojmy Pozri: Slovník Amplitúda Frekvencia Kmitavý pohyb Oscilátor Perióda Vlnová Dĺžka 2.2 Intenzita zvuku 2. Charakteristiky zvuku Hlasitosť zvuku popisujeme fyzikálnou veličinou intenzita zvuku. Vedeckou jednotkou intenzity zvuku v logaritmickej mierke je bel, značka B. V praxi sa používa 10-krát menšia jednotka - decibel (dB). Rozsah intenzít zvuku, ktoré môžeme vnímať sluchom, je veľký. Najtichšiemu zvuku, ktorý ľudské ucho zaregistruje je priradená intenzita 0 dB. Táto hodnota sa nazýva aj prah počuteľnosti. Zvuku, ktorý môže poškodiť naše ucho, tzv. prah bolesti, odpovedá intenzita 120 dB. Ľudská reč má približne 60 decibelov. Hlasitosť vnímaného zvuku závisí: - ako silne bolo rozochvené teleso, ktoré je zdrojom zvukového rozruchu. Ak buchneme kladivkom slabo na ladičku, počujeme iba slabý, málo hlasný tón. Ak buchneme kladivkom za ináč rovnakých okolností silnejšie, počujeme podstatne hlasnejší tón. - - od vzdialenosti zdroja zvuku od nášho ucha a od prostredia, ktorým sa zvukový rozruch k nášmu uchu šíri. - - na našom sluchovom ústrojenstve, ktoré nie je rovnako citlivé na všetky frekvencie tónov zachytiteľných sluchom. Ľudské ucho je najcitlivejšie na tóny o frekvenciách od 2-4 kHz. Príloha: Tabuľka č.2 8

2.3 Vyššie harmonické frekvencie (vhf) Aj keď klarinet a trúbka hrajú ten istý tón (rovnaká výška, rovnaká základná frekvencia), znejú veľmi odlišne. Túto odlišnosť charakterizuje farba tónu (kvalita tónu). Tieto dva hudobné nástroje sa líšia v množstve a type vyšších harmonických frekvencií. Vyššie harmonické frekvencie (vhf) sú tóny, ktorých frekvencie sú celočíselnými násobkami základnej frekvencie vlny. Napr. ak a je hrané na 440 Hz, frekvencie vhf budú 880 Hz, 1320 Hz atď. Vyššie harmonické frekvencie sú očíslované v poradí nárastu frekvencie. Teda, prvá harmonická je základná frekvencia, druhá je dvojnásobkom základnej atď. Príloha: Obr. č.5 Grafy zvukových vĺn sa nazývajú vlnové priebehy, resp. vlnové funkcie. Vlnový priebeh tónu ladičky neobsahuje žiadne vhf, iba základnú frekvenciu. Vyššie harmonické tóny vytvárajú so základným tónom zložený zvuk s periódou, ktorá je zhodná s periódou základného tónu. Tento zložený zvuk náš sluch vníma ako jediný tón. Príloha: Obr. č.6 Každý nástroj produkuje vhf, ktorých odpovedajúca intenzita závisí od typu a výroby nástroja a spôsobu, akým naň muzikant hrá. Vlnová funkcia klarinetu obsahuje veľké množstvo tretej, piatej a siedmej vhf, a menšie množstvo druhej, štvrtej a šiestej vhf a samozrejme prvú harmonickú frekvenciu, základnú frekvenciu. Vlnová funkcia tónu trúbky pozostáva z veľkého množstva tretej vhf a niečo z druhej, štvrtej a piatej vhf, spolu so základnou frekvenciou. Harmonická syntéza je spôsob, ako vzniká zvuková vlna z jej harmonických častí . Čím presnejšie priblíženie k vlnovému priebehu daného hudobného nástroja chceme dosiahnuť, tým viac vhf je potrebných pri syntéze zvuku daného nástroja. Elektronické hudobné nástroje používajú série vhf, ktorých rôzne amplitúdy sa dajú upraviť tak, aby mali tvar požadovanej vlnovej funkcie hudobného nástroja. Súčasné skupiny používajú vo svojej tvorbe veľmi často syntetizátory, pretože zvuk, ktorý produkujú je takmer nerozpoznateľný od zvuku reálneho nástroja. Opak harmonickej syntézy je harmonická analýza, pri ktorej sa zvuk rozkladá na svoje zložky, tj. vhf. To vyžaduje komplexnú matematiku nazývanú Fourierova analýza (Jean Baptiste Joseph Fourier, francúzky matematik, ktorý študoval periodické funkcie). 9

2.3 Vyššie harmonické frekvencie (vhf)<br />

Aj keď klarinet a trúbka hrajú ten istý tón (rovnaká výška, rovnaká<br />

základná frekvencia), znejú veľmi odlišne. Túto odlišnosť charakterizuje<br />

farba tónu (kvalita tónu). Tieto dva hudobné nástroje sa líšia v<br />

množstve a type vyšších harmonických frekvencií.<br />

Vyššie harmonické frekvencie (vhf) sú tóny, ktorých frekvencie sú<br />

celočíselnými násobkami základnej frekvencie vlny.<br />

Napr. ak a je hrané na 440 Hz, frekvencie vhf budú 880 Hz, 1320 Hz<br />

atď. Vyššie harmonické frekvencie sú očíslované v poradí nárastu<br />

frekvencie. Teda, prvá harmonická je základná frekvencia, druhá je<br />

dvojnásobkom základnej atď.<br />

Príloha: Obr. č.5<br />

Grafy zvukových vĺn sa nazývajú vlnové priebehy, resp. vlnové funkcie.<br />

Vlnový priebeh tónu ladičky neobsahuje žiadne vhf, iba základnú<br />

frekvenciu. Vyššie harmonické tóny vytvárajú so základným tónom<br />

zložený zvuk s periódou, ktorá je zhodná s periódou základného tónu.<br />

Tento zložený zvuk náš sluch vníma ako jediný tón.<br />

Príloha: Obr. č.6<br />

Každý nástroj produkuje vhf, ktorých odpovedajúca intenzita závisí od<br />

typu a výroby nástroja a spôsobu, akým naň muzikant hrá. Vlnová<br />

funkcia klarinetu obsahuje veľké množstvo tretej, piatej a siedmej vhf, a<br />

menšie množstvo druhej, štvrtej a šiestej vhf a samozrejme prvú<br />

harmonickú frekvenciu, základnú frekvenciu. Vlnová funkcia tónu trúbky<br />

pozostáva z veľkého množstva tretej vhf a niečo z druhej, štvrtej a piatej<br />

vhf, spolu so základnou frekvenciou.<br />

Harmonická syntéza je spôsob, ako vzniká zvuková vlna z jej<br />

harmonických častí . Čím presnejšie priblíženie k vlnovému priebehu<br />

daného hudobného nástroja chceme dosiahnuť, tým viac vhf je<br />

potrebných pri syntéze <strong>zvuku</strong> daného nástroja. Elektronické hudobné<br />

nástroje používajú série vhf, ktorých rôzne amplitúdy sa dajú upraviť<br />

tak, aby mali tvar požadovanej vlnovej funkcie hudobného nástroja.<br />

Súčasné skupiny používajú vo svojej tvorbe veľmi často syntetizátory,<br />

pretože zvuk, ktorý produkujú je takmer nerozpoznateľný od <strong>zvuku</strong><br />

reálneho nástroja. Opak harmonickej syntézy je harmonická analýza,<br />

pri ktorej sa zvuk rozkladá na svoje zložky, tj. vhf. To vyžaduje<br />

komplexnú matematiku nazývanú Fourierova analýza (Jean Baptiste<br />

Joseph Fourier, francúzky matematik, ktorý študoval periodické<br />

funkcie).<br />

9

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!