Hang és tulajdonságai

A hang fizikai objektív jelenség. Forrása bármely rugalmas test, amely képes előállítani mechanikai rezgések. Ennek eredményeként hanghullámok képződnek, amelyek a levegőn keresztül érik el az emberi fület. Érzékeli a hullámokat, és azokat idegimpulzusokká alakítja, amelyeket az agyba továbbít, és a féltekék dolgoz fel. Ennek eredményeként az ember tudomást szerez egy bizonyos hangról.

A hangoknak három kategóriája van:

1. Zenei - meghatározott magassággal, térfogattal, postaköltség és egyéb jellemzők; a legszervezettebbnek tartják, rengeteg dinamikus és postaköltség tulajdonságait.
2. Zaj – meghatározatlan hangmagasságú hangok. Ide tartozik a tengeri zaj, a szélfütyülés, a csikorgás, a kattanások és még sok más.
3. Hangok fókuszált hangmagasság nélkül .

Kompozíciók létrehozásához csak zenei hangokat, esetenként zajt használnak.

hang hullámok

Ez a hang ritkítása és kondenzációja egy rugalmas vagy hangvezető közegben. Amikor a mechanikai a test rezgése megtörtént, a hullám egy hangvezető közegen keresztül tér el: levegőn, vízen, gázon és különféle folyadékokon. A terjedés eltérő sebességgel megy végbe, ami az adott közegtől és annak rugalmasságától függ. Levegőben ez a hanghullám mutatója 330-340 m / s, vízben - 1450 m / s.

A hanghullám láthatatlan, de hallható az ember számára, mert hatással van a dobhártyájára. Terjedéséhez közeg kell. A tudósok bebizonyították, hogy vákuumban, vagyis levegő nélküli térben hanghullám keletkezhet, de nem terjed.

Hangvevők

Így nevezik azokat az eszközöket, amelyek érzékelik a hangenergiát, mérik a hanghullám jellemzőit (nyomás, intenzitás, sebesség stb.) és átalakítják azt másik energiává. A hang vételéhez különböző környezetekben a következőket kell használni:

• mikrofonok – légtérre ;
• geofonok – a földkéreg hangjainak érzékelésére;
• hidrofonok – hang vétele a vízben.

Vannak természetes hangvevők – emberek és állatok hallókészülékei – és műszakiak. Amikor egy rugalmas test oszcillál, a keletkező hullámok egy idő után elérik a hallószerveket. A dobhártya olyan frekvencián rezeg, amely megegyezik a hangforrás frekvenciájával. Ezek a remegések a hallóidegbe kerülnek, és impulzusokat küldenek az agyba további feldolgozás céljából. Így az emberekben és állatokban bizonyos hangérzetek jelennek meg.

A műszaki hangvevők az akusztikus jelet elektromos jellé alakítják át. Ennek köszönhetően a hang különböző távolságokra kerül továbbításra, rögzíthető, erősíthető, elemezhető stb.

A hang tulajdonságai és jellemzői

Magasság

Ez a hang sajátossága, attól függően, hogy a fizikai test milyen frekvenciával rezeg. Mértékegysége a hertz ( Hz ): a periodikus hangrezgések száma 1 másodperc alatt. A rezgések gyakoriságától függően a hangokat megkülönböztetik:

• alacsony frekvenciájú – kis számú oszcillációval (legfeljebb 300 Hz );
• középső -frekvencia – 300-3,000-es frekvenciával oszcilláló hangok Hz ;
• nagyfrekvenciájú – 3,000-et meghaladó lengésszámmal Hz .

Időtartam

A hang ezen jellemzőjének meghatározásához meg kell mérni a hangot kibocsátó test rezgésének időtartamát. A zenei hang 0.015-0.02 másodpercig tart. legfeljebb néhány percig. A leghosszabb hangot az orgonapedál adja.

kötet

Másképpen ezt a jellemzőt hangerőnek nevezik, amelyet a rezgések amplitúdója határoz meg: minél nagyobb, annál hangosabb a hang és fordítva. A hangerőt decibelben (dB) mérik. A zeneelméletben a fokozatosság azt a hangerőt jelzi, amellyel a kompozíció reprodukálásához szükséges:

• erős;
• zongora;
• mezzo forte;
• mezzo zongora;
• fortissimo;
• pianissimo;
• forte-fortissimo;
• piano-pianissimo stb.

Egy másik jellegzetesség szorosan összefügg a zenei gyakorlatban a hangerővel – a dinamikával. A dinamikus árnyalatoknak köszönhetően bizonyos formát adhat a kompozíciónak.

Ezeket az előadó szakértelmével, a helyiség akusztikai tulajdonságaival és a hangszerekkel érik el.

Egyéb jellemzők

Amplitúdó

Ez egy olyan jellemző, amely befolyásolja a hang hangerejét. Az amplitúdó a maximális és minimális sűrűségértékek közötti különbség fele.

Spektrális összetétel

A spektrum egy hanghullám eloszlása frekvencia m harmonikus rezgésekbe. Az emberi fül a hangot a hanghullámot alkotó frekvenciáktól függően érzékeli. Ezek határozzák meg a hangmagasságot: a magas frekvenciák magas hangokat adnak, és fordítva. A zenei hangnak több hangja van:

1. Alapvető – egy hang, amely megfelel az adott hanghoz beállított teljes frekvencia minimális frekvenciájának.
2. Egy felhang olyan hang, amely megfelel az összes többinek frekvenciák . Vannak harmonikus felhangok frekvenciák amelyek az alapfrekvencia többszörösei.

Az azonos alaphanggal rendelkező zenei hangok megkülönböztethetők postaköltség . Az amplitúdók határozzák meg és frekvenciák a felhangok, valamint az amplitúdó növekedésével a hang elején és végén.

Intenzitás

Így nevezik azt az energiát, amelyet egy hanghullám egy bizonyos ideig bármilyen felületen át továbbít. Egy másik jellemző közvetlenül az intenzitástól függ – a hangerő. A hanghullám rezgésének amplitúdója határozza meg. Az emberi hallószervek általi észlelés tekintetében megkülönböztetik a hallásküszöböt – az emberi érzékeléshez elérhető minimális intenzitást. Azt a határt, amelyen túl a fül nem érzékeli a hanghullám intenzitását fájdalom nélkül, fájdalomküszöbnek nevezzük.

Ez a hangfrekvenciától is függ.

Hangszín

Egyébként hangszínezésnek hívják. Az postaköltség több tényező is befolyásolja: a hangforrás eszköze, anyaga, mérete és alakja. A hangszín változások a különböző zenei effektusok miatt. A zenei gyakorlatban ez a tulajdonság befolyásolja a mű kifejezőképességét. A hangszín jellegzetes hangzást ad a dallamnak.

A hallhatatlan hangokról

Ami az emberi fül észlelését illeti, ultrahangok (20,000 XNUMX feletti gyakorisággal Hz ) és infrahangokat (16 kHz alatt) különböztetnek meg. Hallhatatlannak nevezik őket, mert az emberek hallószervei nem érzékelik őket. Az ultrahangok és az infrahangok bizonyos állatok számára hallhatók; hangszerekkel rögzítik.

Az infrahanghullám sajátossága, hogy más közegen is áthatol, mivel a légkör, a víz vagy a földkéreg rosszul nyeli el. Ezért nagy távolságokra terjed. A természetben a hullámok forrásai a földrengések, erős szél, vulkánkitörések. Az ilyen hullámokat rögzítő speciális eszközöknek köszönhetően megjósolható a cunami megjelenése és meghatározható a földrengés epicentruma. Vannak mesterséges infrahangforrások is: turbinák, hajtóművek, földalatti és földi robbanások, fegyverlövések.

Az ultrahanghullámok egyedülálló tulajdonsággal rendelkeznek: irányított sugarakat képeznek, mint a fény. Folyadékok és szilárd anyagok jól vezetik, gázok rosszul vezetik. Minél magasabb a frekvencia az ultrahang, annál intenzívebben terjed. A természetben mennydörgéskor, vízesés, eső, szél zajában jelenik meg.

Egyes állatok – denevérek, bálnák, delfinek és rágcsálók – maguk is szaporítják.

Hangok az emberi életben

Az emberi fül nagyon érzékeny a dobhártya rugalmassága miatt. Az emberek hallásérzékelésének csúcsa fiatal évekre esik, amikor a hallószervnek ez a jellemzője még nem veszett el, és az ember 20 kHz frekvenciájú hangokat hall. Idősebb korban az emberek nemtől függetlenül rosszabbul érzékelik a hanghullámokat: csak 12-14 kHz-nél nem nagyobb frekvenciát hallanak.

Érdekes tények

1. Ha az emberi fül által érzékelt frekvenciák felső küszöbe 20,000 XNUMX Hz , akkor az alsó 16 Hz . Infrahangok, amelyekben a frekvencia kevesebb mint 16 Hz , valamint ultrahang (20,000 XNUMX felett Hz ), az emberi hallószervek nem érzékelik.
2. A WHO megállapította, hogy egy személy biztonságosan hallgathat bármilyen hangot 85 dB-t meg nem haladó hangerővel 8 órán keresztül.
3. A hang emberi fül általi észleléséhez legalább 0.015 másodpercig kell tartania.
4. Az ultrahang nem hallható, de érezhető. Ha olyan folyadékba helyezi a kezét, amely ultrahangot vezet, akkor éles fájdalom lesz. Ezenkívül az ultrahang képes elpusztítani a fémet, megtisztítani a levegőt és elpusztítani az élő sejteket.

Kimenet helyett

A hang minden zenemű alapja. A hang tulajdonságai, jellemzői különféle kompozíciók létrehozását teszik lehetővé. Hangmagasságtól, időtartamtól, hangerőtől, amplitúdótól, ill postaköltség , különféle hangok hallhatók. A művek létrehozásához elsősorban zenei hangokat használnak, amelyek hangmagasságát meghatározzák.