Il suono e le sue proprietà
Teoria della musica

Il suono e le sue proprietà

Il suono è un fenomeno fisico oggettivo. La sua fonte è qualsiasi corpo elastico in grado di produrre meccanico vibrazioni. Di conseguenza, si formano onde sonore che raggiungono l'orecchio umano attraverso l'aria. Percepisce le onde e le converte in impulsi nervosi che vengono trasmessi al cervello ed elaborati dai suoi emisferi. Di conseguenza, una persona diventa consapevole di un suono particolare.

Esistono tre categorie di suoni:

  1. Musicale  – avere una certa altezza, volume, francobollo e altre caratteristiche; sono considerati i più organizzati, si distinguono per una ricchezza di dinamica e francobollo proprietà.
  2. Rumore  – suoni la cui altezza è indefinita. Questi includono rumore del mare, fischio del vento, scricchiolii, clic e molti altri.
  3. Suona senza tono focalizzato .

Per creare composizioni, vengono utilizzati solo suoni musicali, occasionalmente - rumore.

onde sonore

Questa è rarefazione e condensazione del suono in un mezzo elastico o conduttore del suono. Quando un meccanico si è verificata la vibrazione del corpo, l'onda diverge attraverso un mezzo conduttore del suono: aria, acqua, gas e liquidi vari. La propagazione avviene a una velocità diversa, che dipende dal mezzo specifico e dalla sua elasticità. Nell'aria, questo indicatore di un'onda sonora è 330-340 m / s, nell'acqua - 1450 m / s.

L'onda sonora è invisibile, ma udibile da una persona, perché colpisce i suoi timpani. Ha bisogno di un mezzo per diffondersi. Gli scienziati hanno dimostrato che nel vuoto, cioè uno spazio senza aria, un'onda sonora può formarsi, ma non propagarsi.

А как выглядит звук или звуковые волны в разных частотах ?

 

Ricevitori di suoni

microfoniQuesto è il nome dei dispositivi che percepiscono l'energia sonora, misurano le caratteristiche di un'onda sonora (pressione, intensità, velocità, ecc.) e la convertono in un'altra energia. Per ricevere l'audio in vari ambienti, vengono utilizzati:

  • microfoni  – per lo spazio aereo ;
  • geofoni  – per la percezione dei suoni della crosta terrestre;
  • idrofoni  – per ricevere il suono nell'acqua.

Ci sono ricevitori di suoni naturali – apparecchi acustici di persone e animali – e quelli tecnici. Quando un corpo elastico oscilla, le onde risultanti raggiungono gli organi uditivi dopo qualche tempo. Il timpano vibra a una frequenza che corrisponde a quella della sorgente sonora. Questi tremori vengono trasmessi al nervo uditivo e invia impulsi al cervello per ulteriori elaborazioni. Pertanto, alcune sensazioni sonore compaiono negli esseri umani e negli animali.

I ricevitori sonori tecnici convertono un segnale acustico in uno elettrico. Grazie a ciò, il suono viene trasmesso a diverse distanze, può essere registrato, amplificato, analizzato, ecc.

Proprietà e caratteristiche del suono

Altezza

Questa è una caratteristica del suono, a seconda della frequenza con cui vibra il corpo fisico. La sua unità di misura è hertz ( Hz ): il numero di vibrazioni sonore periodiche in 1 secondo. A seconda della frequenza delle vibrazioni, i suoni si distinguono:

  • a bassa frequenza  – con un numero ridotto di oscillazioni (non superiore a 300 Hz );
  • e lancio di program changes -frequenza – suoni che oscillano con una frequenza di 300-3,000 Hz ;
  • alta frequenza  – con un numero di oscillazioni superiore a 3,000 Hz .

Il suono e le sue proprietà

Durata

Per determinare questa caratteristica del suono è necessario misurare la durata delle vibrazioni del corpo che emette il suono. Il suono musicale dura da 0.015-0.02 s. fino a diversi minuti. Il suono più lungo è prodotto dal pedale dell'organo.

Volume

In un altro modo, questa caratteristica è chiamata potenza sonora, che è determinata dall'ampiezza delle oscillazioni: più è grande, più forte è il suono e viceversa. La sonorità è misurata in decibel (dB). In teoria musicale, la gradazione è usata per indicare la forza del suono con cui è necessario riprodurre una composizione:

  • forte;
  • pianoforte;
  • mezzo forte;
  • mezzo pianoforte;
  • fortissimo;
  • pianissimo;
  • forte-fortissimo;
  • pianoforte-pianissimo, ecc.

Volume del suono

Un'altra caratteristica è strettamente correlata al volume del suono nella pratica musicale: la dinamica. Grazie alle sfumature dinamiche, puoi dare una certa forma alla composizione.

Sono raggiunti dall'abilità dell'esecutore, dalle proprietà acustiche della stanza e dagli strumenti musicali.

Altre caratteristiche

Ampiezza

Questa è una caratteristica che influisce sul volume del suono. L'ampiezza è la metà della differenza tra i valori di densità massima e minima.

Composizione spettrale

Lo spettro è la distribuzione di un'onda sonora in frequenza m in vibrazioni armoniche. L'orecchio umano percepisce il suono a seconda delle frequenze che compongono l'onda sonora. Determinano l'altezza: le alte frequenze danno toni alti e viceversa. Il suono musicale ha diversi toni:

  1. Fondamentale  – un tono che corrisponde alla frequenza minima dalla frequenza totale impostata per un determinato suono.
  2. Una sfumatura è un tono che corrisponde a tutti gli altri frequenze . Ci sono sfumature armoniche con frequenze che sono multipli della frequenza fondamentale.

I suoni musicali che hanno lo stesso tono di base si distinguono per il loro francobollo . È determinato dalle ampiezze e frequenze degli armonici, nonché dall'aumento di ampiezza all'inizio e alla fine del suono.

Intensità

Questo è il nome dato all'energia che viene trasferita da un'onda sonora in un periodo di tempo attraverso qualsiasi superficie. Un'altra caratteristica dipende direttamente dall'intensità: il volume. È determinato dall'ampiezza dell'oscillazione in un'onda sonora. Per quanto riguarda la percezione da parte degli organi umani dell'udito, si distingue la soglia dell'udito, l'intensità minima disponibile per la percezione umana. Il limite oltre il quale l'orecchio non può percepire l'intensità di un'onda sonora senza dolore è chiamato soglia del dolore.

Dipende anche dalla frequenza audio.

Timbro

Altrimenti si chiama colorazione del suono. Il francobollo è influenzato da diversi fattori: il dispositivo della sorgente sonora, il materiale, le dimensioni e la forma. Il timbro modifiche dovute a vari effetti musicali. Nella pratica musicale, questa proprietà influisce sull'espressività dell'opera. Il timbro conferisce alla melodia un suono caratteristico.

Timbro sonoro

A proposito di suoni impercettibili

Per quanto riguarda la percezione dell'orecchio umano, gli ultrasuoni (con una frequenza superiore a 20,000 Hz ) e infrasuoni (inferiori a 16 kHz). Sono chiamati impercettibili, perché gli organi dell'udito delle persone non li percepiscono. Gli ultrasuoni e gli infrasuoni sono udibili da alcuni animali; sono registrati da strumenti.

Una caratteristica di un'onda infrasonica è la capacità di passare attraverso un mezzo diverso, poiché l'atmosfera, l'acqua o la crosta terrestre la assorbono male. Pertanto, si diffonde su lunghe distanze. Le sorgenti delle onde in natura sono terremoti, forti venti, eruzioni vulcaniche. Grazie a speciali dispositivi che catturano tali onde, è possibile prevedere la comparsa di uno tsunami e determinare l'epicentro di un terremoto. Ci sono anche sorgenti di infrasuoni artificiali: turbine, motori, esplosioni sotterranee e al suolo, colpi di arma da fuoco.

Le onde ultrasoniche hanno una proprietà unica: formano fasci diretti come la luce. Sono ben condotti da liquidi e solidi, scarsamente da gas. Maggiore è la frequenza di ultrasuoni, più intensa si propaga. In natura appare durante i tuoni, nel rumore di una cascata, nella pioggia, nel vento.

Alcuni animali lo riproducono da soli: pipistrelli, balene, delfini e roditori.

Suoni nella vita umana

L'orecchio umano è molto sensibile a causa dell'elasticità del timpano. Il picco della percezione uditiva delle persone cade nei giovani anni, quando questa caratteristica dell'organo uditivo non è stata ancora persa e una persona sente suoni con una frequenza di 20 kHz. In età avanzata, le persone, indipendentemente dal sesso, percepiscono peggio le onde sonore: sentono solo una frequenza non superiore a 12-14 kHz.

Curiosità

  1. Se la soglia superiore delle frequenze percepite dall'orecchio umano è 20,000 Hz , allora quello inferiore è 16 Hz . Infrasuoni, in cui il frequenza meno di 16 Hz , oltre agli ultrasuoni (oltre 20,000 Hz ), gli organi uditivi umani non percepiscono.
  2. L'OMS ha stabilito che una persona può ascoltare in sicurezza qualsiasi suono a un volume non superiore a 85 dB per 8 ore.
  3. Per la percezione del suono da parte dell'orecchio umano, è necessario che duri almeno 0.015 secondi.
  4. Gli ultrasuoni non possono essere ascoltati, ma possono essere percepiti. Se metti la mano in un liquido che conduce gli ultrasuoni, ci sarà un forte dolore. Inoltre, gli ultrasuoni sono in grado di distruggere il metallo, purificare l'aria e distruggere le cellule viventi.

Invece di uscita

Il suono è la base di ogni brano musicale. Le proprietà del suono, le sue caratteristiche consentono di creare varie composizioni. A seconda del tono, durata, volume, ampiezza o francobollo , ci sono vari suoni. Per creare opere vengono utilizzati principalmente suoni musicali, per i quali viene determinata l'altezza.

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