Dźwięk muzyczny; wysokość alikwotów jest wyższa niż ton podstawowy (stąd nazwa). Obecność alikwotów wynika ze złożonego wzorca wibracji ciała brzmiącego (struny, słupa powietrza, membrany, strun głosowych itp.): częstotliwości alikwotów odpowiadają częstotliwościom wibracji jego części.

Podteksty mogą być harmoniczne lub nieharmoniczne. Częstotliwości podtekstów harmonicznych są wielokrotnościami częstotliwości tonu podstawowego (wydźwięki harmoniczne łącznie z tonem podstawowym nazywane są także harmonia); w rzeczywistych sytuacjach fizycznych (na przykład, gdy wibruje masywna i sztywna struna) częstotliwości alikwotów mogą zauważalnie odbiegać od wartości będących wielokrotnością częstotliwości tonu podstawowego - takie podteksty nazywane są nieharmonicznymi. Obecność podtekstów nieharmonicznych w drganiach strun instrumentów muzycznych prowadzi do zjawiska niedokładnej równości obliczonych częstotliwości równomiernie hartowanego stroju z częstotliwościami rzeczywistymi prawidłowo nastrojonego fortepianu (patrz krzywe Railsbacka).

Ze względu na swoje wyjątkowe znaczenie dla muzyki tak harmoniczny podteksty (i względna nieistotność nieharmoniczne) zamiast „wydźwięk harmoniczny” w literaturze muzyczno-teoretycznej (ale nie fizycznej) często piszą „wydźwięk” bez żadnego określenia.

Alikwotem może być wibracja części korpusu sondującego, wyrażona zarówno w ułamkach podwielokrotnych (1/2, 1/3, 1/4 itd.), jak i ułamkach niepodwielokrotnych (na przykład, gdy element sondujący instrument perkusyjny o nieokreślonej wysokości wibruje, np. tam-tam). Liczba i charakter alikwotów wpływa na barwę instrumentu. Każdy alikwot ma numer seryjny wskazujący, która część struny wibruje. Skala składająca się z tonu podstawowego i jego harmoniczny alikwoty nazywane są skalą naturalną (wydźwięk).

Początkowe 10 alikwotów słychać w tonacji i łączą się ze sobą w akordy. Resztę słychać słabo lub w ogóle.

Encyklopedyczny YouTube

1 / 3

Magiczne wydźwięki Sekrety piękna barwy

Lekcja wokalna. Rejestry, podteksty, rezonator klatki piersiowej. Ćwiczenie rozszerzania zasięgu -2

Co to jest: pomiar| gęstość| podplan| wydźwięk| oktawa - Ziemia i człowiek

Napisy na filmie obcojęzycznym

Zastosowanie alikwotów w muzyce

Alikwoty (zarówno harmoniczne, jak i nieharmoniczne) stały się głównym materiałem dźwiękowym szeregu dzieł eksperymentalnych (zwykle „realizacji”) ostatniej tercji XX wieku, zwanych zbiorczo muzyką timbralną lub spektralną.

Tony, podteksty, rezonator

Dodatkowe tony powstają w wyniku tego, że wibruje nie tylko cały elastyczny korpus tworzący ton główny, ale także jego części. Części są mniejsze niż całe ciało, dlatego wytwarzają tony wyższe niż główna - podteksty(Niemiecki) Obera„wyższy, górny”), ale słabszy. Na przykład, jeśli ton podstawowy ma wysokość 100 Hz, wówczas alikwoty będą miały wysokość 200 400, 800, 1600 Hz itd. Wysokość niektórych alikwotów sięga 10000 Hz.

Podstawowy ton i podtekst powstają w krtani za pomocą strun głosowych. Jama ustna pełni rolę zmiennego rezonatora (jej kształt zmienia się za pomocą języka, warg, żuchwy itp.). Rezonatorami mogą być zarówno jama nosowa, jak i gardłowa, których wielkość zmienia barwę głosu i dźwięków mowy. Rezonator to pusty korpus o solidnych ścianach i dziura pewna rozmiar. Rezonator wzmacnia niektóre alikwoty i tłumi inne. Tak powstają głośne. Coś podobnego, tylko znacznie bardziej skomplikowanego, ma miejsce podczas tworzenia spółgłosek.

Dźwięki spółgłoskowe składają się z tonu podstawowego i podtekstów, które różnią się rezonatorami, z których jeden może wzmocnić ton podstawowy, a drugi - jeden z podtekstów. W ten sposób powstają dźwięczne i hałaśliwe spółgłoski.

W zależności od barwy ton główny € jest indywidualny dla każdej osoby (według N. Potockiego).

Formanty dźwięków

Dźwięki mowy różnią się od siebie przede wszystkim zestawem alikwotów. Nazywa się podteksty tworzące określony dźwięk mowy formanci. Pierwsze dwa formanty są decydujące w rozpoznawaniu dźwięków samogłoskowych. Przykładowo według niektórych danych dla a wynosi około 700 i 1200 Hz, dla b - 400 i 800 Hz, dla b - 300 i 700 Hz, dla i - 200 i 2200 Hz, dla i - 300 i 1900 Hz, dla e - są to 400 i 1600 Hz (w wymowie różnych osób wysokość formantów nie jest taka sama).

Nazywa się te dźwięki, w których pierwszy i drugi formant są wystarczająco blisko siebie kompaktowy(na przykład [o] i [y]). Jeśli obydwa formanty są od siebie daleko, to mamy do czynienia z rozproszony dźwięk (na przykład [o] - [i]). Wysokość dźwięku określa drugi formant: z tego punktu widzenia dźwięki niskie należą do v, a dźwięki wysokie do i.

Nieakcentowane samogłoski występujące w pobliżu, czyli dźwięki zwarte, mogą zostać zdezorientowane.

Możliwe są pomyłki w następujących czterech parach samogłosek:

Samogłoski nieakcentowane [i], [u], [a] wymawia się dość zdecydowanie, nie różniąc się jakościowo od samogłosek akcentowanych.

Jeśli chodzi o spółgłoski, ich charakter akustyczny nie został jeszcze odpowiednio zbadany.

W różnych językach te same dźwięki na pierwszy rzut oka różnią się niektórymi formantami (na przykład dźwięk [a] w języku ukraińskim, rosyjskim, angielskim, niemieckim, francuskim brzmi nieco inaczej, ponieważ nie wszystkie jego formanty są w tych językach takie same Języki).

Aby odzwierciedlić i wzmocnić formant, czyli każdy dźwięk, instrumenty smyczkowe i muzyczne mają płytę rezonansową (część korpusu, (pudełko)). Kiedy struna jest dociskana do różnych punktów gryfu instrumentu muzycznego, zostaje ona mniej więcej odciągnięta i odpowiednio zmienia się amplituda drgań. Im większa liczba drgań w jednostce czasu, tym wyższy dźwięk, który jest wzmacniany przez płytę rezonansową, która służy jako rezonator.

Notatka. Formanta - wydźwięk, który nadaje dźwiękowi instrumentu muzycznego lub głosu charakterystyczną kolorystykę - barwę. Formant- część słowa zmieniająca znaczenie leksykalne i gramatyczne rdzenia lub rdzenia; służy do słowotwórstwa i fleksji; afiks. Na przykład słowami wybielić I bielone znaczenie leksykalne i gramatyczne zmieniają się za pomocą formantów: przyrostków czasownikowych -m-; ti; przyrostek partycypacyjny -pl- i końcówki mi.

Spektrum i barwa dźwięku

Tembr zwykle określana jako indywidualna cecha dźwięku (jakość), która jest określona przez charakter alikwotów nałożonych na ton podstawowy. Wyobraź sobie strunę, która wibruje. Z jednej strony wibruje całość, co nadaje główny ton jego brzmieniu, z drugiej strony wibrują jego części, w wyniku czego pojawiają się dodatkowe tony, czyli podteksty. Łącznie podteksty są postrzegane jako ten lub inny kolor dźwięku lub barwa.

Zatem struna lub inne ciało podlega złożonym wibracjom, tworząc różne dźwięki o własnym, specjalnym zestawie podtekstów. Częstotliwość alikwotów, czyli harmonicznych, jest zawsze wyższa niż częstotliwość tonu podstawowego, a siła (intensywność) jest słabsza niż częstotliwość.

Ludzkie struny głosowe- To osobliwe struny, które przenoszą złożone wibracje. Według barwy identyfikujemy głosy przyjaciół i krewnych, dzieci i dorosłych, mężczyzn i kobiet, rodzimych użytkowników języka i obcokrajowców, a także przedstawicieli niektórych dialektów określonych regionów.

Stosunek wysokości dźwięku można zmieniać w rezonatorze. Rezonatorem może być puste pomieszczenie, korpus gitary, piszczałka organowa itp. Jest to korpus, który ma określony kształt, objętość i charakteryzuje się istniejącą częstotliwością.

Kiedy źródło dźwięku oddziałuje z rezonatorem, pojawia się nowy dźwięk o innej strukturze. Rezonator wzmacnia niektóre harmoniczne zbliżone do jego częstotliwości, a tłumi inne. W wyniku wzmocnienia jednej z harmonicznych widmo zyskuje strukturę formantową i nową jakość. Spektrum dźwięku to zbiór jednorodnych, ale różnych cech akustycznych. Najintensywniej ujawnia się jedna z harmonicznych, w porównaniu z tonem podstawowym formant dźwiękowy. Charakterystyka formantu wiąże się z nową jakością dźwięku, jego barwą.

Jeśli dźwięki w muzyce czy poezji zostaną ze sobą zestawione w sposób dysonansowy, wówczas takie zestawienie boleśnie oddziałuje na ucho. W językoznawstwie kakofoniczne połączenie dźwięków nazywa się kakofonią.

W językoznawstwie pojęcie barwy jest różnie interpretowane.

1. Tembr- jest to indywidualne zabarwienie dźwięku powstające w wyniku nałożenia na ton główny tonów dodatkowych powstałych w jamach nadgłośniowych

(N. Tocka).

2. Tembr to podstawowa sygnatura akustyczna każdego pojedynczego dźwięku mowy, która niesie informację o tym, jak powstaje dany dźwięk słyszany przez słuchacza ( I . Juszczuk).

3. Barwa jest szczególnie ważna dla dźwięków ludzkiej mowy.(od ks. Tembr-„dzwon”) - kolorowanie dźwięku. Barwa powstaje w wyniku nałożenia na ton główny tonów dodatkowych, które są wyższe od tonu głównego. Takie prądy, które są wyższe od głównego, nazywane są alikwotami (z niemieckiego. Obera- „górny”, „powyżej”). Jeśli ton podstawowy wynosi 100 herców, pojawiają się alikwoty o częstotliwości 200 300 400 herców (wg M. Kochergana).

Wykonaj taki eksperyment: cicho naciśnij klawisz fortepianu, a następnie uderz go mocno i natychmiast puść klawisz o oktawę niżej (na przykład przytrzymaj go do drugiej oktawy i uderzaj do pierwszej). Uderzony dźwięk szybko zaniknie, ale przez długi czas będzie słyszalny cichy, ale wyraźny dźwięk naciśniętego klawisza. Możesz po cichu nacisnąć klawisz dwie oktawy powyżej tego, w który uderzasz. Odpowiedni dźwięk będzie również słyszalny, choć mniej wyraźnie.

Zastanówmy się, dlaczego tak się dzieje. Jeśli przeczytałeś, co mówi się o dźwięku, to już wiesz, że powstaje on w wyniku drgań sprężystego ciała, w tym przypadku struny. Wysokość dźwięku zależy od długości struny. Uderzasz na przykład do pierwszej oktawy. Sznurka drżała, wibrowała i słychać było dźwięk. Ale nie tylko cała struna wibruje. Wibrują wszystkie jego części: połowa, trzecia, ćwiartka i tak dalej. W ten sposób słychać nie tylko jeden dźwięk w tym samym czasie, ale cały akord polifoniczny. Tylko ton główny, najniższy, jest słyszalny znacznie lepiej niż pozostałe i jest odbierany przez ucho jako jedyny dźwięk.

Reszta, zbudowana z części struny, a co za tym idzie, wyższych tonów (po niemiecku Oberton, „wyższy ton”), czyli podtekstów harmonicznych, uzupełnia dźwięk i wpływa na jakość dźwięku – jego barwę.

Wszystkie te podteksty harmoniczne wraz z tonem podstawowym tworzą tzw. skalę naturalną lub skalę alikwotu, które są numerowane od dołu do góry w kolejności: pierwszy dźwięk jest głównym, druga oktawa wyższa, trzecia jest oktawą + kwinta doskonała, czwarta to oktawa + kwinta doskonała + kwinta doskonała (czyli 2 oktawy powyżej głównej). Dalsze podteksty znajdują się w bliższej odległości od siebie.

Ta właściwość – polegająca na wytwarzaniu nie tylko głównego dźwięku, ale także podtekstów – jest czasami wykorzystywana podczas gry na instrumentach smyczkowych. Jeśli w momencie wydawania dźwięku smyczkiem dotkniesz delikatnie palcem struny w miejscu jej podziału na pół lub na trzecią, czwartą itd. część, wówczas wibracje dużych części zanikają, a nie będzie słyszalny dźwięk główny, ale wyższy (odpowiadający pozostałym strunom częściowym) wydźwięk. W przypadku instrumentów smyczkowych dźwięk ten nazywany jest harmonicznym. Jest bardzo delikatny, niezbyt mocny, o chłodnej barwie. Kompozytorzy używają harmonii smyczkowej jako specjalnego koloru.

A co z eksperymentem, który przeprowadziliśmy z cicho wciśniętym klawiszem? Kiedy to zrobiliśmy, nie uderzając w strunę fortepianu, uwolniliśmy ją z tłumika, a ona zaczęła wibrować w rezonansie z połową dłuższej struny, której dotykaliśmy. Kiedy klucz wrócił na swoje miejsce, zatrzymał się, a wibracje górnej struny trwały nadal. Usłyszałeś jego dźwięk.

Od ponad dwustu lat wielu wybitnych naukowców próbuje podać naukową definicję tego parametru, która oczywiście zmienia się wraz z poszerzaniem naszego zrozumienia mechanizmów układu słuchowego. Definicja barwy podana jest w pracach takich światowej sławy naukowców, jak Helmholtz (1877), Fletcher (1938), Licklyde (1951), Plom (1976), Nautsm (1989), Rossin (1990), Hande (1995) .

Barwa (barwa-francuska) oznacza „jakość tonu”, „kolor tonu” (jakość tonu).

Amerykańska norma ANSI-60 podaje następującą definicję: „Barwa to cecha percepcji słuchowej, która pozwala słuchaczowi ocenić, czy dwa dźwięki o tej samej wysokości i głośności różnią się od siebie”.

Z pism Helmholtza wynika następujący wniosek: „różnica w jakości muzycznej tonu (barwy) zależy jedynie od obecności i siły tonów cząstkowych (alikwotów), a nie zależy od różnicy fazowej, z jaką te tony cząstkowe wchodzą do kompozycji .” Definicja ta wyznaczyła kierunek badań w dziedzinie percepcji barwy na prawie sto lat, a znaczącym zmianom i doprecyzowaniu uległa dopiero w ostatnich dziesięcioleciach. W pracach Helmholtza poczyniono szereg subtelnych obserwacji, które potwierdzają współczesne wyniki. W szczególności stwierdził, że percepcja barwy zależy od szybkości, z jaką tony cząstkowe wchodzą na początek dźwięku i zanikają na jego końcu, a także, że obecność pewnych szumów i nieregularności pomaga w rozpoznawaniu barw poszczególnych instrumentów.

W 1938 roku Fletcher zauważył, że barwa zależy od struktury alikwotu dźwięku, ale zmienia się także wraz ze zmianami głośności i wysokości dźwięku, chociaż struktura alikwotu może zostać zachowana. W 1951 roku słynny specjalista Licklider dodał, że barwa jest wielowymiarowym obiektem percepcji - zależy od ogólnej struktury alikwotowej dźwięku, która może również zmieniać się wraz ze zmianami głośności i wysokości.

W 1973 roku do definicji barwy podanej w powyższej normie ANSI dodano: „barwa zależy od widma sygnału, ale zależy także od kształtu fali, ciśnienia akustycznego, umiejscowienia częstotliwości w widmie oraz czasowe cechy dźwięku.”

Dopiero w 1976 roku w pracach Plompa udowodniono, że ucho nie cierpi na „głuchuchę fazową”, a percepcja barwy zależy zarówno od widma amplitudowego (przede wszystkim od kształtu obwiedni widmowej), jak i od fazy widmo. W 1990 roku Rossing dodał, że barwa zależy od obwiedni czasowej dźwięku i czasu jego trwania. W pracach 1993-1995. Należy zauważyć, że barwa jest subiektywną cechą konkretnego źródła (na przykład głosu, instrumentu muzycznego), czyli pozwala na wyodrębnienie tego źródła z różnych strumieni dźwiękowych w różnych warunkach. Barwa ma wystarczającą niezmienność (stabilność), co pozwala na jej zapisanie w pamięci, a także służy do porównania wcześniej zarejestrowanych i nowo otrzymanych informacji o źródle dźwięku w narządzie słuchowym. Zakłada to pewien proces uczenia się – jeśli ktoś nigdy nie słyszał brzmienia instrumentu o danej barwie, to go nie rozpozna.

Francuski matematyk Fourier (1768-1830) i jego zwolennicy udowodnili, że każde złożone drganie można przedstawić jako sumę najprostszych drgań, zwanych częstotliwości naturalne, lub innymi słowy, że dowolną funkcję okresową, jeśli spełnia określone warunki matematyczne, można rozwinąć w szereg (sumę) cosinusów i sinusów o określonych współczynnikach, zwany trygonometrycznym szeregiem Fouriera.

Wydźwięk Dowolna częstotliwość drgań własnych powyżej pierwszej, najniższej ( ton podstawowy ) i te alikwoty, których częstotliwości odnoszą się do częstotliwości tonu podstawowego, nazywane są liczbami całkowitymi harmonia , i ton podstawowy jest brany pod uwagę pierwsza harmoniczna .

Jeżeli dźwięk zawiera w swoim widmie wyłącznie harmoniczne, to ich sumowanie jest procesem okresowym i dźwięk daje wyraźne poczucie wysokości. W tym przypadku subiektywnie odczuwana wysokość dźwięku odpowiada najniższej wspólnej wielokrotności częstotliwości harmonicznych.

Nazywa się zestaw alikwotów tworzących złożony dźwięk widmo ten dźwięk.

Zasadniczo spektrum podtonów (tj. tonów brzmiących poniżej tonu podstawowego) i podtonów jest tembr .

Nazywa się rozkładem złożonego dźwięku na jego najprostsze składniki Analiza spektralna, przeprowadzane za pomocą matematyki Transformata Fouriera .

Według teorii klasycznej, rozwijanej począwszy od Helmholtza przez niemal sto lat, percepcja barwy zależy od struktury widmowej dźwięku, czyli od składu alikwotów i stosunku ich amplitud. Przypomnę, że alikwoty to wszystkie składniki widma powyżej częstotliwości podstawowej, a alikwoty, których częstotliwości są w całkowitych stosunkach z tonem podstawowym, nazywane są harmonicznymi.

Jak wiadomo, aby otrzymać widmo amplitudowe i fazowe, należy wykonać transformatę Fouriera na funkcję czasu (t), czyli zależność ciśnienia akustycznego p od czasu t.

Stosując transformatę Fouriera, dowolny sygnał czasowy można przedstawić jako sumę (lub całkę) składowych prostych sygnałów harmonicznych (sinusoidalnych), a amplitudy i fazy tych składowych tworzą odpowiednio widma amplitudowe i fazowe.

Wykorzystując stworzone na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci cyfrowe algorytmy szybkiej transformacji Fouriera (FFT), operację wyznaczania widm można przeprowadzić także w niemal każdym programie do przetwarzania dźwięku. Na przykład program SpectroLab jest ogólnie analizatorem cyfrowym, który umożliwia konstruowanie widma amplitudowego i fazowego sygnału muzycznego w różnych postaciach. Formy prezentacji widma mogą być różne, chociaż reprezentują te same wyniki obliczeń.

Barwa i ogólne zasady rozpoznawania wzorców słuchowych

Barwa jest identyfikatorem fizycznego mechanizmu powstawania dźwięku opartym na szeregu cech; pozwala zidentyfikować źródło dźwięku (instrument lub grupę instrumentów) i określić jego fizyczny charakter.

Odzwierciedla to ogólne zasady rozpoznawania wzorców słuchowych, które według współczesnej psychoakustyki opierają się na zasadach psychologii Gestalt (geschtalt, „obraz”), która stwierdza, że ​​w celu oddzielenia i rozpoznania różnych informacji dźwiękowych docierających do układu słuchowego z różnych źródeł jednocześnie (gra orkiestry, rozmowa wielu rozmówców itp.), narząd słuchowy (podobnie jak wzrokowy) kieruje się pewnymi ogólnymi zasadami:

- segregacja - podział na strumienie dźwiękowe, tj. subiektywna identyfikacja określonej grupy źródeł dźwięku, np. z polifonią muzyczną, ucho może śledzić rozwój melodii w poszczególnych instrumentach;

- podobieństwo - dźwięki o podobnej barwie są grupowane i przypisywane temu samemu źródłu, np. dźwięki mowy o podobnej wysokości i podobnej barwie określane są jako należące do tego samego rozmówcy;

- ciągłość - system słuchowy może interpolować dźwięk z pojedynczego strumienia poprzez masker, np. jeśli do strumienia mowy lub muzyki zostanie wstawiony krótki fragment szumu, system słuchowy może tego nie zauważyć, strumień dźwięku będzie nadal odtwarzany postrzegane jako ciągłe;

- „wspólny los” – dźwięki, które rozpoczynają się i kończą, a także synchronicznie zmieniają amplitudę lub częstotliwość w określonych granicach, przypisuje się jednemu źródłu.

W ten sposób mózg grupuje napływające informacje dźwiękowe zarówno sekwencyjnie, określając rozkład czasowy składników dźwięku w jednym strumieniu dźwięku, jak i równolegle, podkreślając składowe częstotliwości, które są obecne i zmieniają się jednocześnie. Ponadto mózg stale porównuje napływające informacje dźwiękowe z obrazami dźwiękowymi „zarejestrowanymi” w pamięci podczas procesu uczenia się. Porównując napływające kombinacje strumieni dźwiękowych z istniejącymi obrazami, albo z łatwością je identyfikuje, jeśli pokrywają się z tymi obrazami, albo – w przypadku w przypadku niepełnych zbiegów okoliczności przypisuje im specjalne właściwości (np. przypisuje wirtualną wysokość, jak w dźwięku dzwonów).

We wszystkich tych procesach rozpoznawanie barwy odgrywa zasadniczą rolę, gdyż barwa jest mechanizmem, za pomocą którego z właściwości fizycznych wydobywane są znaki określające jakość dźwięku: są one zapisywane w pamięci, porównywane z już zarejestrowanymi, a następnie identyfikowane w określonych obszarach Kora mózgowa.

Barwa jest wrażeniem wielowymiarowym, zależnym od wielu cech fizycznych sygnału i otaczającej przestrzeni. Prowadzono prace nad skalowaniem barwy w przestrzeni metrycznej (skale to różne charakterystyki widmowo-czasowe sygnału, patrz druga część artykułu w poprzednim numerze). Jednak w ostatnich latach doszło do zrozumienia, że ​​klasyfikacja dźwięków w przestrzeni subiektywnej nie odpowiada zwykłej ortogonalnej przestrzeni metrycznej, istnieje klasyfikacja w „podprzestrzeniach” związanych z powyższymi zasadami, które nie są ani metryczne, ani ortogonalne.

Rozdzielając dźwięki na te podprzestrzenie, układ słuchowy określa „jakość dźwięku”, czyli barwę i decyduje, do jakiej kategorii zaklasyfikować te dźwięki. Należy jednak zaznaczyć, że cały zbiór podprzestrzeni w subiektywnie odbieranym świecie dźwiękowym budowany jest w oparciu o informacje o dwóch parametrach dźwięku ze świata zewnętrznego – natężeniu i czasie, a częstotliwość jest wyznaczana przez czas nadejścia dźwięku. identyczne wartości intensywności. Fakt, że słuch dzieli docierającą informację dźwiękową na kilka subiektywnych podprzestrzeni jednocześnie, zwiększa prawdopodobieństwo jej rozpoznania w jednej z nich. To właśnie na identyfikacji tych subiektywnych podprzestrzeni, w których następuje rozpoznawanie barw i innych cech sygnałów, skupiają się obecnie wysiłki naukowców.

Struktura jego stacjonarnego (uśrednionego) widma ma istotny wpływ na percepcję barwy instrumentu muzycznego lub głosu: skład alikwotów, ich umiejscowienie na skali częstotliwości, ich stosunki częstotliwościowe, rozkłady amplitud i kształt widma obwiedni, obecności i kształtu obszarów formantów itp., co w pełni potwierdza założenia klasycznej teorii barwy, zawartej w pracach Helmholtza. Jednakże materiały eksperymentalne uzyskane na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci wykazały, że równie istotną, a być może znacznie ważniejszą rolę w rozpoznawaniu barwy odgrywa niestacjonarna zmiana struktury dźwięku, a co za tym idzie, proces rozkładania jego widma w czasie. , przede wszystkim w początkowej fazie ataku dźwiękowego.

———————————————————————————————————

Podsumowując, możemy powiedzieć, że główne cechy fizyczne, na podstawie których określa się barwę instrumentu i jego zmianę w czasie, to:

— wyrównanie amplitud alikwotu w okresie ataku; — zmiana zależności fazowych pomiędzy alikwotami z deterministycznych na losowe (w szczególności ze względu na nieharmonijność alikwotów instrumentów rzeczywistych); — zmiana kształtu obwiedni widmowej w czasie we wszystkich okresach rozwoju dźwięku: natarcia, części stacjonarnej i zaniku; — obecność nieregularności obwiedni widmowej i położenia środka ciężkości widma (maksymalna energia widmowa, która jest związana z percepcją formantów) i ich zmiana w czasie;

- obecność modulacji - amplitudy (tremolo) i częstotliwości (vibrato); — zmiana kształtu obwiedni widmowej i charakter jej zmian w czasie; - zmiana natężenia (głośności) dźwięku, tj. charakter nieliniowości źródła dźwięku; — obecność dodatkowych oznak identyfikacji instrumentu, np. charakterystyczny dźwięk smyczka, stukanie zaworów, skrzypienie śrub w fortepianie itp.

Oczywiście to wszystko nie wyczerpuje listy cech fizycznych sygnału, które decydują o jego barwie. Poszukiwania w tym kierunku są kontynuowane.

Aplikacja
Werbalny (werbalny) opis barwy

Jeżeli istnieją odpowiednie jednostki miary do oceny wysokości dźwięków: psychofizyczne (kreda), muzyczne (oktawy, tony, półtony, centy); Istnieją jednostki głośności (synowie, tła), ale w przypadku barw nie da się skonstruować takich skal, ponieważ jest to koncepcja wielowymiarowa. Dlatego też, wraz z opisanymi powyżej poszukiwaniami korelacji pomiędzy percepcją barwy a obiektywnymi parametrami dźwięku, w celu scharakteryzowania barw instrumentów muzycznych, stosuje się opisy słowne, wybrane według cech przeciwieństwa: jasny - matowy, ostry - miękkie itp.

W literaturze naukowej istnieje duża liczba koncepcji związanych z oceną barwy dźwięku. Na przykład analiza terminów przyjętych we współczesnej literaturze technicznej ujawniła najczęściej występujące terminy pokazane w tabeli. Podjęto próbę zidentyfikowania najważniejszych spośród nich i skalowania barwy według przeciwstawnych cech, a także powiązania słownego opisu barw z niektórymi parametrami akustycznymi.

Tabela Podstawowe subiektywne terminy opisujące barwę, stosowane we współczesnej międzynarodowej literaturze technicznej (analiza statystyczna 30 książek i czasopism) Kwaśno-kwaśny	mocny - wzmocniony	stłumiony – stłumiony	trzeźwy – trzeźwy (rozsądny)
antyczny – starożytny	mroźno – mroźno	muhy - porowaty	miękki - miękki
łukowate - wypukłe	pełny - kompletny	tajemniczy – tajemniczy	uroczysty - uroczysty
wyrazisty – czytelny	rozmyty - puszysty	nosowo - nosowo	solidny - solidny
surowy – surowy	gazowany - cienki	schludnie – schludnie	ponury - ponury
gryźć, gryźć - gryźć	delikatny – delikatny	neutralny - neutralny	dźwięczny – dźwięczny
mdłe - insynuujące	upiorny – upiorny	szlachetny – szlachetny	stalowo – stalowo
ryczeć – ryczeć	szklisty - szklisty	nieokreślony – nie do opisania	napięty - napięty
beczenie - beczenie	błyszczące - genialne	nostalgiczny – nostalgiczny	ostry - skrzypiący
oddychający - oddychający	ponury - smutny	złowieszczy – złowieszczy	rygorystyczne - ograniczone
jasny - jasny	ziarnisty - ziarnisty	zwyczajny - zwyczajny	silny - silny
genialne – genialne	ruszt - skrzypiący	blady - blady	duszno – duszno
kruchy - mobilny	grób – poważny	namiętny – namiętny	stonowany – zmiękczony
brzęczący – brzęczący	warczeć – warczeć	penetrujący – penetrujący	duszno - duszno
spokój - spokój	ciężko ciężko	piercing – piercing	słodki
noszenie - lot	surowy - niegrzeczny	uszczypnięty - ograniczony	pikantny - zdezorientowany
skupiony – skoncentrowany	nawiedzający – nawiedzający	spokojny – spokojny	tarta - kwaśna
dźwięczny - dzwonienie	mglisty – niejasny	żałosny – żałobny	łzawienie - szalone
jasne, klarowne - jasne	serdeczny - szczery	ciężki – ciężki	przetarg - przetarg
pochmurno mgliście	ciężki - ciężki	potężny - potężny	napięty - napięty
szorstki - niegrzeczny	bohatersko – bohatersko	wybitny – wybitny	gruby - gruby
zimno zimno	ochrypły – ochrypły	ostry - żrący	cienki - cienki
kolorowo – kolorowo	pusty - pusty	czysty - czysty	grożąc – grożąc
bezbarwny - bezbarwny	trąbić – brzęczeć (klakson)	promienna - lśniąca	gardłowy - ochrypły
fajne fajne	hooty - brzęczenie	chropowaty - grzechoczący	tragiczny – tragiczny
trzaskanie – trzaskanie	husky - ochrypły	grzechotanie – grzechotanie	spokojny - kojący
rozbić się - zepsuty	żarzenie – żarzenie	trzcinowy - przenikliwy	przezroczysty - przezroczysty
kremowy - kremowy	ostry - ostry	wyrafinowany - wyrafinowany	triumfujący – triumfujący
krystaliczny - krystaliczny	niewyrażający - niewyrażający	zdalny - zdalny	tubby - w kształcie beczki
cięcie - ostre	intensywny - intensywny	bogaty - bogaty	mętny - pochmurny
ciemno - ciemno	introspektywny - dogłębny	dzwonienie - dzwonienie	napuszony - pompatyczny
głęboko głęboko	radosne – radosne	solidny - szorstki	nieskoncentrowany - nieskoncentrowany
delikatny - delikatny	marniejący - smutny	szorstki - cierpki	dyskretny - skromny
gęsty - gęsty	światło światło	zaokrąglone - okrągłe	zasłonięty – zasłonięty
rozproszony - rozproszony	przezroczysty - przezroczysty	piaszczysta - piaszczysta	aksamitny – aksamitny
ponury - odległy	płynny - wodnisty	dziki – dziki	wibrujący - wibrujący
odległy - wyraźny	głośno - głośno	krzyczeć – krzyczeć	istotne – istotne
marzycielski – marzycielski	świetlisty – genialny	sere - suchy	zmysłowy - bujny (luksusowy)
suchy suchy	bujny (soczysty) - soczysty	spokój, spokój - spokój	słaby - przyćmiony
nudno - nudno	liryczny – liryczny	zacieniony - zacieniony	ciepło ciepło
serio – poważnie	masywny - masywny	ostry - ostry	wodnisty – wodnisty
ekstatyczny – ekstatyczny	medytacyjny - kontemplacyjny	migotać - drżeć	słaby - słaby
eteryczny – eteryczny	melancholia – melancholia	krzyczeć - krzyczeć	ciężki - ciężki
egzotyczny – egzotyczny	łagodny - miękki	przenikliwy – przenikliwy	Biały biały
ekspresyjny – ekspresyjny	melodyjny - melodyjny	jedwabisty – jedwabisty	wietrznie - wietrznie
gruby gruby	grożący – grożący	srebrzysty - srebrzysty	wątły - cienki
ostry - twardy	metaliczny - metaliczny	śpiew - melodyjny	drzewny - drewniany
zwiotczały - zwiotczały	mgliste – niejasne	złowrogi – złowrogi	tęsknota - smutna
skupiony – skupiony	żałobny – żałobny	luz - luz
przeczucie - odrażające	błotnisty – brudny	gładka - gładka

Jednak głównym problemem jest brak jasnego zrozumienia różnych subiektywnych terminów opisujących barwę. Tłumaczenie podane w tabeli nie zawsze odpowiada znaczeniu technicznemu, jakie przypisuje się każdemu słowu przy opisywaniu różnych aspektów oceny barwy.

W naszej literaturze istniał kiedyś standard dla podstawowych terminów, ale obecnie sytuacja jest dość smutna, ponieważ nie podejmuje się żadnych prac nad stworzeniem odpowiedniej terminologii w języku rosyjskim, a wiele terminów ma różne, czasem wręcz przeciwne znaczenia.

W związku z tym AES opracowując szereg standardów subiektywnych ocen jakości sprzętu audio, systemów rejestracji dźwięku itp., zaczęło podawać definicje terminów subiektywnych w załącznikach do standardów, a ponieważ standardy tworzone są w grupach roboczych w skład których wchodzą czołowi eksperci z różnych krajów, jest to bardzo ważna procedura prowadząca do spójnego zrozumienia podstawowych terminów opisujących barwy.

Zgodnie ze współczesnymi poglądami najważniejszą rolą w percepcji barwy jest zmiana dynamiki rozkładu maksymalnej energii pomiędzy podtekstami widma.

Aby ocenić ten parametr, wprowadzono pojęcie „centrroidu widma”, który jest definiowany jako punkt środkowy rozkładu energii widmowej dźwięku, czasami określany jako „punkt równowagi” widma. Aby to wyznaczyć, należy obliczyć wartość pewnej częstotliwości średniej: , gdzie Ai to amplituda składowych widma, fi to ich częstotliwość. Na przykład ta wartość środka ciężkości wynosi 200 Hz.

F =(8 x 100 + 6 x 200 + 4 x 300 + 2 x 400)/(8 + 6 + 4 + 2) = 200.

Przesunięcie środka ciężkości w kierunku wysokich częstotliwości jest odczuwalne jako wzrost jasności barwy.

Znaczący wpływ rozkładu energii widmowej w zakresie częstotliwości i jej zmian w czasie na percepcję barwy wiąże się prawdopodobnie z doświadczeniem rozpoznawania dźwięków mowy po cechach formantów, które niosą informację o koncentracji energii w różnych obszarach mowy. widmo (nie wiadomo jednak, co było pierwotne).

Ta zdolność słyszenia jest niezbędna przy ocenie barwy instrumentów muzycznych, gdyż obecność obszarów formantów jest typowa dla większości instrumentów muzycznych, np. dla skrzypiec w zakresie 800...1000 Hz i 2800...4000 Hz, dla klarnety 1400...2000 Hz itp. W związku z tym ich położenie i dynamika zmian w czasie wpływają na postrzeganie poszczególnych cech barwy.

Wiadomo, jak istotny wpływ na percepcję barwy śpiewającego głosu ma obecność wysokiego formanta śpiewającego (w zakresie 2100...2500 Hz dla basów, 2500...2800 Hz dla tenorów, 3000). ..3500 Hz dla sopranów). W tym obszarze śpiewacy operowi skupiają aż do 30% swojej energii akustycznej, co zapewnia dźwięczność i lot ich głosów. Usunięcie śpiewającego formantu z nagrań różnych głosów za pomocą filtrów (eksperymenty te przeprowadzono w badaniach prof. V.P. Morozowa) pokazuje, że barwa głosu staje się matowa, matowa i powolna.

Zmianie barwy podczas zmiany głośności wykonania i transpozycji wysokości dźwięku towarzyszy również przesunięcie środka ciężkości spowodowane zmianą liczby alikwotów. Przykład zmiany położenia środka ciężkości dla dźwięków skrzypiec o różnej wysokości pokazano na rysunku 9 (częstotliwość położenia środka ciężkości w widmie jest naniesiona wzdłuż osi odciętych). Badania wykazały, że w przypadku wielu instrumentów muzycznych istnieje niemal monotoniczna zależność pomiędzy wzrostem intensywności (głośności) a przesunięciem środka ciężkości do obszaru wysokich częstotliwości, dzięki czemu barwa staje się jaśniejsza.

Wreszcie różnica w postrzeganiu barw dźwięków rzeczywistych i dźwięków o „wirtualnej wysokości”, tj. dźwięków, których wysokość mózg „uzupełnia” według kilku całkowitych podtonów widma (jest to typowe np. dla dźwięków dzwonków), można wytłumaczyć położeniem środka ciężkości widma. Ponieważ dźwięki te mają podstawową wartość częstotliwości, tj. wysokość może być taka sama, ale położenie środka ciężkości jest inne ze względu na inny skład alikwotów, wówczas odpowiednio barwa będzie postrzegana inaczej.

Warto zauważyć, że ponad dziesięć lat temu zaproponowano nowy parametr do pomiaru sprzętu akustycznego, a mianowicie trójwymiarowe widmo rozkładu energii w częstotliwości i czasie, tzw. rozkład Wignera, który jest dość aktywnie wykorzystywany przez różnych firmom ocenę sprzętu, bo jak pokazuje doświadczenie, pozwala na ustalenie jak najlepszego dopasowania do jego jakości dźwięku. Biorąc pod uwagę wspomnianą powyżej właściwość układu słuchowego polegającą na wykorzystywaniu dynamiki zmian charakterystyki energetycznej sygnału dźwiękowego do określenia barwy, można założyć, że ten parametr rozkładu Wignera może być przydatny również do oceny instrumentów muzycznych.

Ocena barw różnych instrumentów jest zawsze subiektywna, jeśli jednak oceniając wysokość i głośność, można na podstawie subiektywnych ocen uporządkować dźwięki w określonej skali (a nawet wprowadzić specjalne jednostki miary „syn” głośności i „kredą” dla wzrostu), wówczas ocena barwy jest zadaniem znacznie trudniejszym. Zazwyczaj, aby subiektywnie ocenić barwę, słuchaczom przedstawia się pary dźwięków o identycznej wysokości i głośności i prosi się o uszeregowanie tych dźwięków w różnych skalach pomiędzy różnymi przeciwstawnymi cechami opisowymi: „jasny”/”ciemny”, „głos”/”nudny” itp. (O wyborze różnych terminów do opisu barw i zaleceniach międzynarodowych standardów w tej kwestii na pewno będziemy rozmawiać w przyszłości).

Istotny wpływ na określenie takich parametrów dźwięku jak wysokość, barwa itp. ma zachowanie czasowe pierwszych pięciu do siedmiu harmonicznych, a także szeregu harmonicznych „nierozszerzonych” aż do 15...17. Jednak, jak wiadomo z ogólnych praw psychologii, pamięć krótkotrwała danej osoby może jednocześnie operować nie więcej niż siedmioma do ośmiu symbolami. Jest zatem oczywiste, że przy rozpoznawaniu i ocenie barwy wykorzystuje się nie więcej niż siedem lub osiem istotnych cech.

Podjęto próby ustalenia tych cech poprzez usystematyzowanie i uśrednienie wyników eksperymentów, znalezienie uogólnionych skal, za pomocą których można byłoby zidentyfikować barwy dźwięków różnych instrumentów i powiązać te skale z różnymi czasowo-spektralnymi charakterystykami dźwięku. przez długi czas.

Podstawowe mechanizmy wytwarzania dźwięków mowy

Sygnał mowy jest środkiem przekazywania różnorodnych informacji, zarówno werbalnych (werbalnych), jak i niewerbalnych (emocjonalnych). Do szybkiego przekazywania informacji w procesie ewolucji wybrano specjalnie zakodowany i ustrukturyzowany sygnał akustyczny. Do wytworzenia tak wyspecjalizowanego sygnału akustycznego wykorzystuje się „aparat głosowy” połączony z aparatem fizjologicznym przeznaczonym do oddychania i żucia (ponieważ mowa powstała w późniejszych stadiach ewolucji, istniejące narządy musiały zostać przystosowane do wytwarzania mowy

Proces powstawania i percepcji sygnałów mowy, schematycznie pokazany na rycinie 1, obejmuje następujące główne etapy: formułowanie komunikatu, kodowanie na elementy językowe, działania nerwowo-mięśniowe, ruchy elementów traktu głosowego, emisja sygnału akustycznego, analiza spektralna i selekcja cech akustycznych w obwodowym układzie słuchowym, transmisja wybranych cech poprzez sieci neuronowe, rozpoznawanie kodu języka (analiza językowa), rozumienie znaczenia przekazu.

Aparat wokalny jest zasadniczo instrumentem dętym. Jednak wśród wszystkich instrumentów muzycznych nie ma sobie równych pod względem wszechstronności, wszechstronności, zdolności do przekazywania najdrobniejszych odcieni itp. Wszystkie metody wytwarzania dźwięku stosowane w instrumentach dętych są również wykorzystywane w procesie powstawania mowy (w tym mowy wokalnej) , jednak wszystkie są rekonfigurowalne (według poleceń mózgu) i posiadają najszersze możliwości, jakich nie ma żaden instrument.

— generator– układ oddechowy, składający się ze zbiornika powietrza (płuc), w którym magazynowana jest energia nadciśnienia, układu mięśniowego oraz kanału wylotowego (tchawicy) ze specjalnym aparatem (krtań), w którym strumień powietrza jest przerywany i modulowany;

— rezonatory– rozgałęziony i przestrajalny system jam rezonansowych o złożonym kształcie geometrycznym (gardło, jama ustna i nosowa), zwany układem artykulacyjnym.

Wytwarzanie energii słupa powietrza następuje w płucach, które są rodzajem miecha, który wytwarza przepływ powietrza podczas wdechu i wydechu na skutek różnicy ciśnienia atmosferycznego i śródpłucnego. Proces wdechu i wydechu następuje w wyniku ucisku i rozszerzenia klatki piersiowej, co zwykle odbywa się za pomocą dwóch grup mięśni: międzyżebrowego i przeponowego; przy głębokim, wymuszonym oddychaniu (na przykład podczas śpiewu) mięśni ucisk brzucha, klatka piersiowa i szyja również się kurczą. Podczas wdechu przepona spłaszcza się i przesuwa w dół, skurcz zewnętrznych mięśni międzyżebrowych unosi żebra i przesuwa je na boki, a mostek do przodu. Powiększenie klatki piersiowej rozciąga płuca, co prowadzi do spadku ciśnienia śródpłucnego w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, a powietrze wpada do tej „próżni”. Podczas wydechu mięśnie rozluźniają się, klatka piersiowa ze względu na swoją ciężkość powraca do pierwotnego stanu, przepona unosi się, objętość płuc zmniejsza się, wzrasta ciśnienie śródpłucne, a powietrze pędzi w przeciwnym kierunku. Zatem wdech jest procesem aktywnym wymagającym wydatku energetycznego, wydech jest procesem pasywnym. Podczas normalnego oddychania proces ten zachodzi około 17 razy na minutę; kontrola tego procesu, zarówno podczas normalnego oddychania, jak i podczas mówienia, odbywa się nieświadomie, natomiast podczas śpiewu proces ustanawiania oddechu zachodzi świadomie i wymaga długotrwałego treningu.

Ilość energii, którą można wydać na wytworzenie sygnałów akustycznych mowy, zależy od objętości zmagazynowanego powietrza i, co za tym idzie, od wielkości dodatkowego ciśnienia w płucach. Biorąc pod uwagę, że maksymalny poziom ciśnienia akustycznego, jaki może wytworzyć śpiewak (czyli śpiewak operowy), wynosi 100...112 dB, oczywistym jest, że aparat głosowy nie jest zbyt wydajnym przetwornikiem energii akustycznej, jego skuteczność wynosi około 0,2%, jak większość instrumentów dętych.

W krtani następuje modulacja przepływu powietrza (na skutek drgań strun głosowych) i powstawanie nadciśnienia podgardłowego. Krtań to zastawka (ryc. 3), która znajduje się na końcu tchawicy (wąskiej rurki, przez którą powietrze unosi się z płuc). Zawór ten ma za zadanie chronić tchawicę przed ciałami obcymi i utrzymywać wysokie ciśnienie podczas podnoszenia ciężkich przedmiotów. To urządzenie służy jako źródło głosu do mowy i śpiewu. Krtań utworzona jest ze zbioru chrząstek i mięśni. Z przodu pokryta jest chrząstką tarczowatą (tarczycą), z tyłu – chrząstką pierścieniowatą (pierścieniową), z tyłu znajdują się także mniejsze parzyste chrząstki: nalewkowata, rogowata i klinowata. Na górze krtani znajduje się kolejna chrząstka zwana nagłośnią (nagłośnią), również rodzaj zastawki, która opada podczas połykania i zamyka krtań. Wszystkie te chrząstki są połączone mięśniami, których ruchliwość determinuje prędkość obrotu chrząstek. Z wiekiem zmniejsza się ruchliwość mięśni, chrząstki stają się mniej elastyczne, przez co zmniejsza się także umiejętność mistrzowskiego panowania nad głosem podczas śpiewania.

(Chrypka Armstronga była spowodowana brodawkami na strunach głosowych - jest to leukoplakia, która objawia się obszarami rogowacenia nabłonka. Diagnoza „leukoplakii” została postawiona artyście w wieku dorosłym, ale chrypka w głosie była już obecny w swoich pierwszych nagraniach, dokonanych w wieku 25 lat.

Pomiędzy dwiema parami fałdów znajdują się niewielkie wnęki (komory krtani), które pozwalają na swobodne poruszanie się fałdów głosowych i pełnią rolę filtry akustyczne redukując poziom wysokich harmonicznych (głos skrzypiący), pełnią także rolę rezonatorów przy tonach cichych oraz przy śpiewaniu falsetem. Kiedy chrząstki nalewkowate się poruszają, fałdy głosowe mogą się poruszać i rozsuwać, otwierając przepływ powietrza. Kiedy tarczyca i chrząstka pierścieniowata się obracają, mogą się rozciągać i kurczyć, a kiedy mięśnie głosowe są aktywowane, mogą się rozluźniać i napinać. Proces powstawania dźwięków mowy uwarunkowany jest ruchem (drganiami) więzadeł, co prowadzi do modulacji przepływu powietrza wydychanego z płuc. Proces ten nazywa się fonacja(istnieją inne mechanizmy wytwarzania dźwięku, zostaną one omówione dalej).

W artykule wykorzystano materiał.

Wielu jest zakłopotanych: jak to się dzieje, że ludzie słyszą coś innego niż ludzka mowa, a nawet niektóre dźwięki otaczającego świata. Zastanówmy się, dlaczego potrzebne są różne dźwięki, szczególnie te o wysokiej częstotliwości około 20 kHz. Jednocześnie nie zapominajmy o podtekstach i harmonicznych, nie zapominając o najniższych częstotliwościach.

Nawet osoba bez słuchu muzycznego rozumie, że gitary wyprodukowanej w fabryce mebli 40 lat temu nie da się porównać z mniej lub bardziej solidną, świeżą gitarą znanej marki lub rzemieślnika. I choć tak naprawdę nuty da się zagrać tak samo, to dźwięk będzie oczywiście inny. Podobnie jak w przypadku znanej piosenki, nieliczni potrafią ją zaśpiewać, ale przynajmniej nieliczni ludzie jej nie psują: i wygląda na to, że nie udają tego tak otwarcie.

W życiu nie da się uzyskać dźwięku o częstotliwości zaledwie 500 Hz i tyle. Nie ma takich dźwięków. Dlaczego? Fakt jest taki . Okazuje się, że bardzo ważne jest to, jak powstaje podobne brzmienie. Przecież wiele osób może mieć w przybliżeniu ten sam ton głosu, ale jest zbyt wiele różnic w barwie głosu. Dlatego tak trudno jest znaleźć dwie osoby, które w prawdziwym życiu nie rozumieją po głosach, kto jest kim.

Tak więc na początku występuje pewna częstotliwość głosu danej osoby lub wibracji struny na gitarze (a często nie tylko jeden dźwięk, ale kilka). Następnie powietrze przepływa przez gardło i usta i pojawiają się odbite dźwięki. Nazywa się to zwykle alikwotami, a ich sumą są różnice barwowe. W końcu wiele instrumentów muzycznych może grać te same nuty, ale brzmią inaczej.

Z punktu widzenia samego sygnału często w literaturze technicznej można spotkać się ze słowem nie alikwoty, ale harmoniczne. Harmoniczne to pierwsza, druga itd. rzędy wielkości. Co to znaczy? Na fortepianie znajduje się dobrze znana nuta „A”. Naciskają i słychać 440 Hz. Ale w tym samym momencie druga harmoniczna, zarówno w dół, jak i w górę, spowoduje, że nuty A o oktawę niżej – ta sama tonacja, ale o podobnym wyższym brzmieniu – zabrzmią nieznacznie: 880 Hz i 220 Hz. Pomnożona przez 3 daje harmoniczną trzeciego rzędu. A jeśli naciśniesz razem 2 nuty, grając interwał, jeszcze fajniej będzie policzyć wszystko.

Przeciętnemu człowiekowi może być znane słowo „zniekształcenie harmoniczne” jako cecha sprzętu. To jest coś bliskiego. Oto ludzki głos. A dzięki harmoniom/podtekstom możliwe jest rozróżnienie i wyszczególnienie każdego głosu. Jest to niezwykle przydatne do dostrzegania szczegółów. A teraz pamiętamy również, że dźwięki często odbijają się od ścian i domów i mają swoje własne prawa rozchodzenia się w przestrzeni. I okazuje się, że aby usłyszeć osobę i ją zrozumieć, trzeba wziąć pod uwagę wiele czynników. Wszystkie te czynniki występują nie tylko przy częstotliwościach od 125 Hz do 4 kHz, jak powszechnie uważa się za zakres mowy, a czasami nawet powyżej 20 kHz.

Jeśli wygenerujesz dźwięk (falę sinusoidalną) za pomocą głośnika, nawet przy częstotliwości 14 kHz, sam w sobie, będzie on wyjątkowo mało informacyjny. Ale gdy tylko usuniesz z nagrania dźwięki powyżej 14 kHz, od razu masz wrażenie, że to nie ty słuchasz muzyki, ale twój sąsiad za ścianą. Wysokie częstotliwości dają dodatkowe poczucie obecności. Możesz eksperymentować, wycinając określone częstotliwości i dowiedzieć się, gdzie sytuacja się zmienia.

Gdy ktoś przestanie słyszeć powyżej 17 kHz, znika piąta harmoniczna, potem czwarta. Wraz ze zniknięciem każdego kolejnego, staje się to coraz mniej wyraźnie słyszalne, coraz mniej wyraźnie, niezwykle skąpe detale. Ale są nuty w okolicach 10 kHz, a to oznacza, że ​​niemal pierwsza harmoniczna potrafi już wyjść poza granice ludzkiej percepcji. Jest to szczególnie istotne, gdy w jednym momencie brzmi wiele nut, co często zdarza się w życiu. Powiedzmy, że rozmowa w pobliżu wrzącego czajnika lub działającej kuchenki mikrofalowej to już całe zadanie przetwarzania odebranego sygnału przez mózg.

Ale dlaczego pamiętać tylko o wysokich częstotliwościach? Warto pomyśleć także o tych niskich. Przecież tam też są podteksty. A jeśli usłyszysz coś głośnego i mocnego z bliska, to te częstotliwości tam są (niskie częstotliwości rozchodzą się wyjątkowo słabo na duże odległości, w przeciwieństwie do wysokich). Jednak podczas badania słuchu często ignoruje się bardzo niskie częstotliwości – pomiary rozpoczynają się już od 125 Hz. I tutaj w ten sam sposób mogą zniknąć podteksty i tak potrzebne detale.

Na początku ludzki mózg ledwo przyzwyczaja się do mnogości szczegółów, które słyszy małe dziecko. Potem przyzwyczaja się do tego i może z łatwością korzystać z różnych części. Ale gdy tylko słuch nie będzie używany przez dłuższy czas, zaczyna się spadek. I zamiast brakujących detali dźwiękowych – myśli. A potem więcej.

Ktoś może pomyśleć, że powyżej 16 kHz nie ma nic przydatnego, a wiele osób tego nie słyszy. Ale w rzeczywistości po prostu odmawiają wrażliwości. A ponieważ dana osoba początkowo ma szeroki zakres, mózg będzie tego niestrudzenie żądał. Nie samymi dźwiękami, ale substytutami, naśladowcami: myślami.

Dźwięki o bardzo wysokiej lub bardzo niskiej częstotliwości same w sobie nie mają żadnego znaczenia i mogą nie być zbyt przyjemne do słuchania - ale stanowią integralną część wszystkich dźwięków. Bezwzględnie zabrania się ich wyrzucania bez zmiany stanu rzeczy na gorsze. Dlatego jednym z najjaśniejszych sygnałów trudno słyszalnych wysokich dźwięków jest niemożność usłyszenia czegoś potrzebnego z daleka i szeptu. A stwierdzenie, że w przypadku niektórych stylów muzycznych głośnik niskotonowy nie jest potrzebny, brzmi równie absurdalnie.

Posty z tego czasopisma oznaczone tagiem „Plotka”.

• Nawet przy bardzo znacznym ubytku słuchu, codziennie słyszysz sporo dźwięków. I pojawia się pytanie: gdzie jest uwaga człowieka? Bardzo…

• Aparaty słuchowe doskonale pokrywały się z doświadczeniem życia ludzi przed ich wynalezieniem: jeśli nie słyszysz dobrze, to musisz słyszeć przynajmniej to, co niezbędne, jasne...

• Wszyscy ciągle nalegają, aby po prostu zwiększyć głośność wszystkich dźwięków – to rozwiązanie wszystkich problemów osób niedosłyszących. Niestety, to nie może tak działać. I…

• Audiometria jest najbardziej podstawową „analizą”, najbardziej oczywistym i niezbędnym badaniem słuchu. I wszyscy od razu myślą, że skoro to medyczne...