Sự kết hợp của âm cơ bản và âm bội là. Âm bội

Âm thanh âm nhạc; cao độ của âm bội cao hơn âm cơ bản (do đó có tên). Sự hiện diện của âm bội là do kiểu rung động phức tạp của cơ thể phát ra âm thanh (dây, cột không khí, màng, dây thanh âm, v.v.): tần số của âm bội tương ứng với tần số rung của các bộ phận của nó.

Âm bội có thể hài hòa hoặc không hài hòa. Tần số của các âm bội hài là bội số của tần số của âm cơ bản (các âm bội hài cùng với âm cơ bản còn được gọi là sóng hài); trong các tình huống vật lý thực tế (ví dụ: khi một dây lớn và cứng rung), tần số của âm bội có thể sai lệch đáng kể so với các giá trị là bội số của tần số của âm cơ bản - những âm bội như vậy được gọi là không hài hòa. Sự hiện diện của các âm bội không hài hòa trong dao động của dây đàn nhạc cụ dẫn đến hiện tượng bằng nhau không chính xác giữa tần số được tính toán của việc điều chỉnh đều và tần số thực của một cây đàn piano được điều chỉnh chính xác (xem Đường cong Railsback).

Do tầm quan trọng đặc biệt của nó đối với âm nhạc, nó hài hòaâm bội (và tầm quan trọng tương đối không hài hòa) thay vì “âm bội hài hòa” trong văn học lý thuyết âm nhạc (nhưng không phải trong vật lý), họ thường viết “âm bội” mà không có bất kỳ thông số kỹ thuật nào.

Âm bội có thể là sự rung động của các bộ phận của thân âm thanh, được biểu thị ở cả phân số chia nhỏ (1/2, 1/3, 1/4, v.v.) và ở phân số không chia nhỏ (ví dụ: khi phần tử âm thanh của một âm bội nhạc cụ gõ có cao độ không xác định rung, chẳng hạn như có-có). Số lượng và tính chất của âm bội ảnh hưởng đến âm sắc của nhạc cụ. Mỗi âm bội có một số sê-ri cho biết phần nào của dây rung. Một thang âm bao gồm một âm cơ bản và hài hòaâm bội được gọi là thang âm tự nhiên (âm lượng).

10 âm bội đầu tiên được nghe theo cao độ và hợp nhất với nhau thành hợp âm. Còn lại thì nghe kém hoặc không nghe được gì cả.

YouTube bách khoa toàn thư

1 / 3

Âm bội ma thuật Bí mật về vẻ đẹp của âm sắc

Bài học thanh nhạc. Thanh ghi, âm bội, bộ cộng hưởng ngực. Bài tập mở rộng phạm vi -2

Là gì: đo lường| mật độ| kế hoạch con| âm bội| quãng tám - Trái đất và con người

phụ đề

Sử dụng âm bội trong âm nhạc

Âm bội (cả hài hòa và không hài hòa) đã trở thành chất liệu âm thanh chính cho một số tác phẩm thử nghiệm (thường là “hiện thực hóa” điện tử) của một phần ba cuối thế kỷ 20, được gọi chung là nhạc timbral hoặc nhạc quang phổ.

Âm sắc, âm bội, bộ cộng hưởng

Các âm bổ sung phát sinh do không chỉ toàn bộ phần đàn hồi tạo ra âm chính mà cả các bộ phận của nó cũng rung động. Các bộ phận nhỏ hơn toàn bộ cơ thể nên tạo ra âm cao hơn phần chính - âm bội(Tiếng Đức) Ober"cao hơn, trên"), nhưng yếu hơn. Ví dụ: nếu âm cơ bản có cao độ 100 Hz thì âm bội sẽ có cao độ 200.400, 800.1600 Hz, v.v. Cao độ của một số âm bội đạt tới 10000 Hz.

Nền tảngâm sắc và âm bội được hình thành trong thanh quản với sự trợ giúp của dây thanh âm. Khoang miệng đóng vai trò là một bộ cộng hưởng có thể thay đổi (hình dạng của nó thay đổi với sự trợ giúp của lưỡi, môi, hàm dưới, v.v.). Bộ cộng hưởng có thể là cả khoang mũi và họng, việc thay đổi kích thước của chúng sẽ làm thay đổi âm sắc của giọng nói và âm thanh lời nói. Bộ cộng hưởng là một vật thể trống rỗng với những bức tường vững chắc và lỗ hổng nhất định kích cỡ. Bộ cộng hưởng tăng cường một số âm bội và làm giảm âm bội khác. Đây là cách những cái lớn phát sinh. Một cái gì đó tương tự, chỉ phức tạp hơn nhiều, xảy ra trong quá trình tạo ra phụ âm.

Phụ âm bao gồm một âm cơ bản và các âm bội, có các bộ cộng hưởng khác nhau, một trong số đó có thể nâng cao âm cơ bản và âm còn lại - một trong các âm bội. Đây là cách phát sinh các phụ âm ồn ào và ồn ào.

Trong âm sắc của nó, âm chính € là riêng của mỗi người (theo N. Pototsky).

Các dạng của âm thanh

Các âm thanh lời nói khác nhau chủ yếu ở tập hợp các âm bội. Các âm bội tạo nên một âm thanh lời nói cụ thể được gọi là chất định dạng. Hai dạng đầu tiên có tính chất quyết định trong việc nhận biết các nguyên âm. Ví dụ: theo một số dữ liệu, đối với a là khoảng 700 và 1200 Hz, đối với b - 400 và 800 Hz, đối với b - 300 và 700 Hz, đối với i - 200 và 2200 Hz, đối với i - 300 và 1900 Hz, đối với e - đây là 400 và 1600 Hz (theo cách phát âm của những người khác nhau, chiều cao của các hình thức là không giống nhau).

Những âm thanh có dạng âm thứ nhất và thứ hai đủ gần nhau được gọi là gọn nhẹ(ví dụ: [o] và [y]). Nếu cả hai biểu mẫu ở xa nhau thì chúng ta đang giải quyết khuếch tánâm thanh (ví dụ: [o] - [i]). Cao độ của âm thanh được xác định bởi dạng thức thứ hai: theo quan điểm này, âm thanh thấp thuộc về v và âm thanh cao thuộc về i.

Các nguyên âm không được nhấn âm xảy ra gần đó, tức là các âm thanh nhỏ gọn, có thể bị nhầm lẫn.

Có thể nhầm lẫn trong bốn cặp nguyên âm sau:

Các nguyên âm không nhấn [i], [u], [a] được phát âm khá chắc chắn, không khác biệt nhiều về chất lượng so với các nguyên âm được nhấn.

Về phụ âm, bản chất âm thanh của chúng vẫn chưa được nghiên cứu đúng mức.

Trong các ngôn ngữ khác nhau, những âm thanh giống nhau thoạt nhìn có vẻ khác nhau ở một số dạng của chúng (ví dụ: âm [a] trong tiếng Ukraina, tiếng Nga, tiếng Anh, tiếng Đức, tiếng Pháp nghe có vẻ hơi khác nhau, bởi vì không phải tất cả các dạng của nó đều giống nhau trong các ngôn ngữ này. ngôn ngữ).

Để phản ánh và khuếch đại âm thanh, nghĩa là bất kỳ nhạc cụ âm thanh, dây và âm nhạc nào cũng có soundboard (bộ phận của thân máy, (hộp)). Khi một sợi dây được ấn vào các điểm khác nhau trên cổ một nhạc cụ, nó sẽ bị kéo lại ít nhiều và biên độ dao động cũng thay đổi tương ứng. Số lượng rung động trên một đơn vị thời gian càng lớn thì âm thanh càng cao, được khuếch đại bởi soundboard, đóng vai trò như một bộ cộng hưởng.

Ghi chú. Formanta - âm bội, mang lại cho âm thanh của một nhạc cụ hoặc giọng nói một màu sắc đặc trưng - âm sắc. Formant- phần của từ làm thay đổi ý nghĩa từ vựng và ngữ pháp của gốc hoặc gốc; phục vụ cho việc hình thành và uốn từ; gắn. Chẳng hạn, trong lời nói minh oan Và tẩy trắngÝ nghĩa từ vựng và ngữ pháp được thay đổi bởi các hình thức: hậu tố động từ -m-; tôi; hậu tố phân từ -vi- và kết thúc mi.

Quang phổ và âm sắc của âm thanh

Âm sắc thường được coi là một đặc điểm riêng biệt của âm thanh (chất lượng), được xác định bởi tính chất của các âm bội được xếp chồng lên trên âm cơ bản. Hãy tưởng tượng một sợi dây rung động. Một mặt, toàn bộ nó rung động, tạo ra âm thanh chính của âm thanh, mặt khác, các bộ phận của nó rung động, do đó xuất hiện các âm bổ sung hoặc âm bội. Nói chung, âm bội được coi là màu này hoặc màu khác của âm thanh hoặc âm sắc.

Vì vậy, một sợi dây hoặc bất kỳ vật thể nào khác đều trải qua những rung động phức tạp, tạo thành nhiều âm thanh khác nhau với tập hợp âm bội đặc biệt của riêng nó. Tần số của âm bội hay sóng hài luôn cao hơn tần số của âm cơ bản và cường độ (cường độ) yếu hơn tần số.

Dây thanh âm của con người- Đây là những dây đặc biệt thực hiện những rung động phức tạp. Bằng âm sắc, chúng tôi xác định giọng nói của bạn bè và người thân, trẻ em và người lớn, đàn ông và phụ nữ, người bản xứ và người nước ngoài, cũng như đại diện của một số phương ngữ ở một số khu vực nhất định.

Tỷ lệ cao độ có thể được thay đổi trong bộ cộng hưởng. Bộ cộng hưởng có thể là một căn phòng trống, thân đàn guitar, ống đàn organ, v.v. Nó là một bộ phận có hình dạng, âm lượng nhất định và được đặc trưng bởi tần số hiện có.

Khi một nguồn âm thanh tương tác với bộ cộng hưởng, một âm thanh mới có cấu trúc khác sẽ xuất hiện. Bộ cộng hưởng khuếch đại một số sóng hài gần với tần số của nó và làm giảm các sóng hài khác. Là kết quả của việc khuếch đại một trong các sóng hài, quang phổ thu được cấu trúc định dạng và chất lượng mới. Phổ âm thanh là một tập hợp các đặc điểm âm thanh đồng nhất nhưng khác nhau. Một trong những hòa âm, so với âm cơ bản, bộc lộ rõ ràng nhất định dạng âm thanh. Các đặc điểm của formant gắn liền với chất lượng âm thanh mới, âm sắc của nó.

Nếu các âm thanh trong âm nhạc hoặc thơ ca được kết hợp một cách trái ngược nhau thì sự kết hợp đó sẽ gây ảnh hưởng nặng nề đến tai. Trong ngôn ngữ học, sự kết hợp tạp âm của các âm thanh được gọi là tạp âm.

Khái niệm âm sắc được giải thích theo nhiều cách khác nhau trong ngôn ngữ học.

1. Âm sắc- đây là một màu sắc riêng lẻ của âm thanh xảy ra do sự chồng chất của các âm bổ sung được tạo ra trong các khoang siêu thanh trên âm chính

(N. Totska).

2. Âm sắc là chữ ký âm thanh cơ bản của từng âm thanh giọng nói riêng lẻ, mang thông tin về cách tạo ra âm thanh cụ thể mà người nghe nghe được ( VÀ . Yushchuk).

3. Âm sắc đặc biệt quan trọng đối với âm thanh lời nói của con người.(từ fr. Âm sắc -"chuông") - tô màu âm thanh. Âm sắc phát sinh do sự chồng chất của các âm bổ sung lên âm chính, cao hơn âm chính. Những dòng điện cao hơn dòng điện chính như vậy được gọi là âm bội (từ tiếng Đức. Ober- “trên”, “ở trên”). Nếu âm cơ bản là 100 hertz thì âm bội 200.300.400 hertz xuất hiện (theo M. Kochergan).

Thực hiện thí nghiệm này: nhấn thầm một phím đàn piano, sau đó nhấn mạnh và ngay lập tức thả phím xuống một quãng tám thấp hơn (ví dụ: giữ phím đó cho đến quãng tám thứ hai và đánh cho đến quãng tám đầu tiên). Âm bạn nhấn sẽ nhanh chóng biến mất, nhưng để lâu bạn sẽ nghe thấy âm thanh trầm lắng nhưng rõ ràng của phím bạn nhấn. Bạn có thể nhấn âm thầm một phím cao hơn phím bạn gõ hai quãng tám. Âm thanh tương ứng cũng sẽ được nghe thấy, mặc dù kém rõ ràng hơn.

Hãy tìm hiểu tại sao điều này xảy ra. Nếu bạn đã đọc những gì được nói về âm thanh thì bạn đã biết rằng nó phát sinh do sự rung động của một vật đàn hồi, trong trường hợp này là một sợi dây. Độ cao của âm thanh phụ thuộc vào độ dài của dây. Ví dụ: bạn đánh tới quãng tám đầu tiên. Sợi dây rung lên, rung lên và phát ra một âm thanh. Nhưng không chỉ toàn bộ dây rung. Tất cả các bộ phận của nó đều rung: một nửa, một phần ba, một phần tư, v.v. Vì vậy, không chỉ một âm thanh được nghe cùng một lúc mà là cả một hợp âm đa âm. Chỉ có âm chính, âm thấp nhất, mới được nghe rõ hơn nhiều so với các âm khác và được tai cảm nhận là âm thanh duy nhất.

Phần còn lại, được hình thành bởi các phần của dây và do đó các âm bội cao hơn (Oberton trong tiếng Đức, “âm trên”), hoặc các âm bội hài hòa, bổ sung cho âm thanh và ảnh hưởng đến chất lượng của âm thanh - âm sắc của nó.

Tất cả các âm bội hài hòa này, cùng với âm cơ bản, tạo thành cái gọi là thang âm tự nhiên hoặc thang âm bội, được đánh số từ dưới lên trên theo thứ tự: âm đầu tiên là âm chính, âm thứ hai cao hơn, âm thứ ba là quãng tám + quãng năm hoàn hảo, quãng bốn là quãng tám + quãng năm hoàn hảo + quãng bốn hoàn hảo (nghĩa là cao hơn quãng tám chính 2 quãng tám). Các âm bội khác nằm ở khoảng cách gần nhau hơn.

Thuộc tính này - để tạo ra không chỉ âm thanh chính mà còn cả âm bội - đôi khi được sử dụng khi chơi nhạc cụ có dây. Nếu tại thời điểm phát ra âm thanh bằng cung, bạn dùng ngón tay chạm nhẹ vào dây ở nơi nó được chia làm đôi hoặc thành phần thứ ba, thứ tư, v.v., thì rung động của các phần lớn sẽ biến mất, và sẽ không nghe thấy âm thanh chính mà là âm bội cao hơn (tương ứng với các dây phần còn lại). Trên dây, âm thanh này được gọi là hòa âm. Nó rất nhẹ nhàng, không mạnh mẽ, mang âm sắc lạnh lùng. Các nhà soạn nhạc sử dụng sóng hài dây làm màu đặc biệt.

Chà, còn thí nghiệm mà chúng ta thực hiện với một phím được nhấn thầm thì sao? Khi chúng tôi làm điều này, mà không chạm vào dây đàn piano, chúng tôi đã giải phóng nó khỏi bộ giảm âm và nó bắt đầu rung cộng hưởng với một nửa dây dài hơn mà chúng tôi đã chạm vào. Khi phím trở về vị trí ban đầu thì nó dừng lại và dây trên cùng vẫn tiếp tục rung. Bạn đã nghe thấy âm thanh của nó.

Trong hơn hai trăm năm, nhiều nhà khoa học xuất sắc đã cố gắng đưa ra định nghĩa khoa học về thông số này, một cách tự nhiên, nó sẽ thay đổi khi chúng ta mở rộng hiểu biết về cơ chế của hệ thống thính giác. Định nghĩa về âm sắc được đưa ra trong các công trình của các nhà khoa học nổi tiếng thế giới như Helmholtz (1877), Fletcher (1938), Licklyde (1951), Plom (1976), Nautsm (1989), Rossin (1990), Hande (1995) .

Timbre (âm sắc-tiếng Pháp) có nghĩa là “chất âm”, “màu sắc” (chất lượng âm).

Tiêu chuẩn ANSI-60 của Mỹ đưa ra định nghĩa như sau: “Âm sắc là một thuộc tính của cảm nhận thính giác cho phép người nghe đánh giá hai âm thanh có cùng cao độ và âm lượng khác nhau”.

Các tác phẩm của Helmholtz có kết luận sau: “sự khác biệt về chất lượng âm nhạc của một giai điệu (âm sắc) chỉ phụ thuộc vào sự hiện diện và cường độ của một phần âm (âm bội) và không phụ thuộc vào độ lệch pha mà các âm một phần này đi vào bố cục. .” Định nghĩa này đã xác định hướng nghiên cứu trong lĩnh vực nhận thức âm sắc trong gần một trăm năm và chỉ trải qua những thay đổi và làm rõ đáng kể trong những thập kỷ gần đây. Trong các tác phẩm của Helmholtz, một số quan sát tinh tế đã được thực hiện và được xác nhận bằng các kết quả hiện đại. Đặc biệt, ông phát hiện ra rằng khả năng cảm nhận âm sắc phụ thuộc vào tốc độ mà một phần âm thanh đi vào đầu âm thanh và tắt ở phần cuối của âm thanh, đồng thời sự hiện diện của một số tiếng ồn và sự bất thường giúp nhận biết âm sắc của từng nhạc cụ.

Năm 1938, Fletcher lưu ý rằng âm sắc phụ thuộc vào cấu trúc âm bội của âm thanh, nhưng cũng thay đổi theo sự thay đổi về âm lượng và cao độ, mặc dù cấu trúc âm bội có thể được giữ nguyên. Năm 1951, chuyên gia nổi tiếng Licklider nói thêm rằng âm sắc là một đối tượng nhận thức đa chiều - nó phụ thuộc vào cấu trúc âm bội tổng thể của âm thanh, cấu trúc này cũng có thể thay đổi khi có sự thay đổi về âm lượng và cao độ.

Năm 1973, định nghĩa về âm sắc được đưa ra trong tiêu chuẩn ANSI ở trên đã được bổ sung thêm phần sau: “âm sắc phụ thuộc vào quang phổ của tín hiệu, nhưng nó cũng phụ thuộc vào dạng sóng, áp suất âm thanh, vị trí của các tần số trong quang phổ và đặc điểm thời gian của âm thanh.”

Chỉ đến năm 1976, trong các tác phẩm của Plomp, người ta đã chứng minh rằng tai không bị “điếc pha” và nhận thức về âm sắc phụ thuộc cả vào phổ biên độ (chủ yếu vào hình dạng của đường bao quang phổ) và pha quang phổ. Năm 1990, Rossing nói thêm rằng âm sắc phụ thuộc vào khoảng thời gian của âm thanh và thời lượng của nó. Trong các tác phẩm 1993-1995. Cần lưu ý rằng âm sắc là thuộc tính chủ quan của một nguồn cụ thể (ví dụ: giọng nói, nhạc cụ), nghĩa là nó cho phép người ta tách nguồn này khỏi các luồng âm thanh khác nhau trong các điều kiện khác nhau. Âm sắc có đủ tính bất biến (độ ổn định), cho phép nó được lưu trữ trong bộ nhớ, đồng thời dùng để so sánh thông tin được ghi trước đó và thông tin mới nhận được về nguồn âm thanh trong hệ thống thính giác. Điều này giả định trước một quá trình học tập nhất định - nếu một người chưa bao giờ nghe thấy âm thanh của một nhạc cụ có âm sắc nhất định, thì anh ta sẽ không nhận ra nó.

Nhà toán học người Pháp Fourier (1768-1830) và những người theo ông đã chứng minh rằng mọi dao động phức tạp đều có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của các dao động đơn giản nhất, gọi là tần số tự nhiên, hay nói cách khác, bất kỳ hàm tuần hoàn nào, nếu đáp ứng các điều kiện toán học nhất định, đều có thể được mở rộng thành một chuỗi (tổng) cosin và sin với các hệ số nhất định, được gọi là chuỗi Fourier lượng giác.

âm bội Bất kỳ tần số tự nhiên nào cao hơn tần số đầu tiên, thấp nhất ( giai điệu cơ bản ) và những âm bội có tần số liên quan đến tần số của âm cơ bản dưới dạng số nguyên được gọi là sóng hài , và giai điệu cơ bản được xem xét hòa âm đầu tiên .

Nếu một âm thanh chỉ chứa các hài trong phổ của nó thì tổng của chúng là một quá trình tuần hoàn và âm thanh mang lại cảm giác rõ ràng về cao độ. Trong trường hợp này, cao độ cảm nhận chủ quan của âm thanh tương ứng với bội số chung thấp nhất của tần số hài.

Tập hợp các âm bội tạo nên âm thanh phức tạp được gọi là quang phổ âm thanh này.

Về cơ bản, phổ của các âm trầm (tức là các âm phát ra dưới âm cơ bản) và âm bội là âm sắc .

Sự phân tách một âm thanh phức tạp thành các thành phần đơn giản nhất được gọi là Phân tích phổ, được thực hiện bằng cách sử dụng toán học Biến đổi Fourier .

Theo lý thuyết cổ điển, được phát triển bắt đầu từ Helmholtz trong gần một trăm năm tiếp theo, nhận thức về âm sắc phụ thuộc vào cấu trúc quang phổ của âm thanh, nghĩa là vào thành phần của âm bội và tỷ lệ biên độ của chúng. Hãy để tôi nhắc bạn rằng âm bội là tất cả các thành phần của phổ trên tần số cơ bản và âm bội có tần số tỷ lệ nguyên với âm cơ bản được gọi là sóng hài.

Như đã biết, để thu được biên độ và phổ pha, cần thực hiện phép biến đổi Fourier theo hàm thời gian (t), tức là sự phụ thuộc của áp suất âm thanh p vào thời gian t.

Sử dụng biến đổi Fourier, bất kỳ tín hiệu thời gian nào cũng có thể được biểu diễn dưới dạng tổng (hoặc tích phân) của các tín hiệu hài đơn giản (hình sin) cấu thành của nó, đồng thời biên độ và pha của các thành phần này tạo thành biên độ và phổ pha tương ứng.

Sử dụng thuật toán Biến đổi Fourier nhanh (FFT) kỹ thuật số được tạo ra trong nhiều thập kỷ qua, hoạt động xác định quang phổ cũng có thể được thực hiện trong hầu hết mọi chương trình xử lý âm thanh. Ví dụ: chương trình SpectroLab nói chung là một máy phân tích kỹ thuật số cho phép bạn xây dựng biên độ và phổ pha của tín hiệu âm nhạc ở nhiều dạng khác nhau. Các dạng biểu diễn phổ có thể khác nhau mặc dù chúng thể hiện các kết quả tính toán giống nhau.

Âm sắc và nguyên tắc chung của nhận dạng mẫu thính giác

Âm sắc là dấu hiệu nhận biết cơ chế vật lý hình thành âm thanh dựa trên một số đặc điểm; nó cho phép bạn xác định nguồn âm thanh (một nhạc cụ hoặc một nhóm nhạc cụ) và xác định bản chất vật lý của nó.

Điều này phản ánh các nguyên tắc chung của nhận dạng mẫu thính giác, theo tâm lý học hiện đại, dựa trên các nguyên tắc của tâm lý học Gestalt (geschtalt, “hình ảnh”), trong đó nêu rõ rằng để phân tách và nhận biết các thông tin âm thanh khác nhau đến hệ thống thính giác từ nhiều nguồn khác nhau cùng lúc (một dàn nhạc đang chơi, một cuộc trò chuyện giữa nhiều người đối thoại, v.v.), hệ thống thính giác (như thị giác) sử dụng một số nguyên tắc chung:

- tách biệt - tách thành các dòng âm thanh, tức là nhận dạng chủ quan của một nhóm nguồn âm thanh nhất định, chẳng hạn với tính đa âm trong âm nhạc, tai có thể theo dõi sự phát triển của giai điệu trong từng nhạc cụ;

- sự tương tự - các âm thanh có âm sắc giống nhau được nhóm lại với nhau và quy về cùng một nguồn, ví dụ: các âm thanh lời nói có cao độ và âm sắc tương tự được xác định là thuộc về cùng một người đối thoại;

- tính liên tục - hệ thống thính giác có thể nội suy âm thanh từ một luồng thông qua một mặt nạ, ví dụ: nếu một đoạn tiếng ồn ngắn được đưa vào luồng lời nói hoặc luồng âm nhạc, hệ thống thính giác có thể không nhận thấy điều đó, luồng âm thanh sẽ tiếp tục được coi là liên tục;

- “số phận chung” - âm thanh bắt đầu và dừng lại, đồng thời thay đổi đồng bộ về biên độ hoặc tần số trong các giới hạn nhất định, được quy cho một nguồn.

Do đó, não nhóm thông tin âm thanh đến theo tuần tự, xác định sự phân bố thời gian của các thành phần âm thanh trong một luồng âm thanh, đồng thời làm nổi bật các thành phần tần số hiện có và thay đổi đồng thời. Ngoài ra, não liên tục so sánh thông tin âm thanh đến với các hình ảnh âm thanh được “ghi lại” trong bộ nhớ trong quá trình học tập. Bằng cách so sánh sự kết hợp của các luồng âm thanh đến với các hình ảnh hiện có, nó có thể dễ dàng xác định chúng nếu chúng trùng với những hình ảnh này, hoặc trong trường hợp. trường hợp trùng khớp không hoàn toàn, gán cho chúng một số thuộc tính đặc biệt (ví dụ: gán cao độ ảo, như trong âm thanh của chuông).

Trong tất cả các quá trình này, nhận dạng âm sắc đóng một vai trò cơ bản, vì âm sắc là cơ chế trích xuất các dấu hiệu xác định chất lượng âm thanh từ các đặc tính vật lý: chúng được ghi vào bộ nhớ, so sánh với những gì đã được ghi và sau đó được xác định ở một số vùng nhất định của cơ thể. vỏ não.

Âm sắc là một cảm giác đa chiều, phụ thuộc vào nhiều đặc điểm vật lý của tín hiệu và không gian xung quanh. Công việc đã được thực hiện để chia tỷ lệ âm sắc trong không gian số liệu (tỷ lệ là các đặc điểm quang phổ-thời gian khác nhau của tín hiệu, xem phần thứ hai của bài viết trong số trước). Tuy nhiên, trong những năm gần đây, người ta hiểu rằng việc phân loại âm thanh trong không gian chủ quan không tương ứng với không gian số liệu trực giao thông thường, có một sự phân loại trong "không gian con" gắn liền với các nguyên tắc trên, không phải là số liệu cũng như không trực giao.

Bằng cách tách âm thanh thành các không gian con này, hệ thống thính giác sẽ xác định “chất lượng âm thanh”, tức là âm sắc và quyết định loại nào để phân loại những âm thanh này thành. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng toàn bộ tập hợp các không gian con trong thế giới âm thanh được cảm nhận chủ quan đều được xây dựng trên cơ sở thông tin về hai thông số âm thanh từ thế giới bên ngoài - cường độ và thời gian, còn tần số được xác định theo thời điểm đến của âm thanh. giá trị cường độ giống nhau. Việc thính giác chia thông tin âm thanh đến thành nhiều không gian con chủ quan cùng một lúc làm tăng khả năng nhận ra thông tin đó ở một trong số chúng. Chính xác là việc xác định các không gian con chủ quan này, trong đó xảy ra sự nhận biết âm sắc và các đặc điểm khác của tín hiệu, là nỗ lực của các nhà khoa học hiện đang hướng tới.

Cấu trúc của phổ tĩnh (trung bình) của nó có ảnh hưởng đáng kể đến nhận thức về âm sắc của nhạc cụ hoặc giọng nói: thành phần của âm bội, vị trí của chúng trên thang tần số, tỷ lệ tần số, phân bố biên độ và hình dạng của phổ phong bì, sự hiện diện và hình dạng của các vùng hình thành, v.v., khẳng định đầy đủ các quy định của lý thuyết cổ điển về âm sắc, được nêu trong các tác phẩm của Helmholtz. Tuy nhiên, các vật liệu thực nghiệm thu được trong nhiều thập kỷ qua đã chỉ ra rằng vai trò quan trọng không kém, và có lẽ còn quan trọng hơn nhiều trong việc nhận biết âm sắc là do sự thay đổi không cố định trong cấu trúc âm thanh và theo đó, quá trình mở rộng quang phổ của nó theo thời gian. , chủ yếu ở giai đoạn đầu của cuộc tấn công âm thanh.

———————————————————————————————————

Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng các đặc tính vật lý chính xác định âm sắc của một nhạc cụ và sự thay đổi của nó theo thời gian là:

- căn chỉnh biên độ âm bội trong giai đoạn tấn công; - thay đổi mối quan hệ pha giữa các âm bội từ xác định sang ngẫu nhiên (đặc biệt, do tính không hài hòa của âm bội của các nhạc cụ thực); - thay đổi hình dạng của đường bao quang phổ theo thời gian trong tất cả các giai đoạn phát triển âm thanh: tấn công, phần đứng yên và phân rã; - sự hiện diện của những điểm không đồng đều trong đường bao quang phổ và vị trí của tâm quang phổ (năng lượng quang phổ tối đa, liên quan đến nhận thức về các dạng) và sự thay đổi của chúng theo thời gian;

- sự hiện diện của các điều chế - biên độ (tremolo) và tần số (rung); - thay đổi về hình dạng của đường bao quang phổ và tính chất thay đổi của nó theo thời gian; - thay đổi cường độ (độ to) của âm thanh, tức là bản chất phi tuyến của nguồn âm thanh; - sự hiện diện của các dấu hiệu bổ sung để nhận biết nhạc cụ, ví dụ, tiếng ồn đặc trưng của vĩ cầm, tiếng gõ của van, tiếng kêu cót két của ốc vít trên đàn piano, v.v.

Tất nhiên, tất cả những điều này không làm cạn kiệt danh sách các đặc tính vật lý của tín hiệu quyết định âm sắc của nó. Tìm kiếm theo hướng này tiếp tục.

Ứng dụng
Mô tả bằng lời nói (bằng lời nói) về âm sắc

Nếu có đơn vị đo lường thích hợp để đánh giá cao độ của âm thanh: tâm sinh lý (phấn), âm nhạc (quãng tám, âm sắc, nửa cung, cent); Có các đơn vị cho âm lượng (âm thanh, nền), nhưng đối với âm sắc thì không thể xây dựng các thang đo như vậy vì đây là một khái niệm đa chiều. Vì vậy, cùng với việc tìm kiếm mối tương quan giữa nhận thức về âm sắc và các thông số khách quan của âm thanh, để mô tả âm sắc của nhạc cụ, các mô tả bằng lời nói được sử dụng, lựa chọn theo đặc điểm đối lập: sáng - đục, sắc nét. - mềm, v.v.

Trong tài liệu khoa học có rất nhiều khái niệm liên quan đến việc đánh giá âm sắc. Ví dụ, phân tích các thuật ngữ được áp dụng trong tài liệu kỹ thuật hiện đại đã tiết lộ những thuật ngữ xuất hiện thường xuyên nhất được trình bày trong bảng. Các nỗ lực đã được thực hiện để xác định điều quan trọng nhất trong số chúng và điều chỉnh âm sắc theo các đặc điểm trái ngược nhau, cũng như kết nối mô tả âm sắc bằng lời nói với một số thông số âm thanh.

Bàn Thuật ngữ chủ quan cơ bản để mô tả âm sắc, dùng trong tài liệu kỹ thuật quốc tế hiện đại (phân tích thống kê của 30 đầu sách, tạp chí)Tính axit - chua	mạnh mẽ - tăng cường	bị bóp nghẹt - bị bóp nghẹt	tỉnh táo - tỉnh táo (hợp lý)
đồ cổ - cũ	băng giá - băng giá	muhy - xốp	mềm - mềm
cong - lồi	đầy đủ - đầy đủ	bí ẩn - bí ẩn	long trọng - long trọng
rõ ràng - dễ đọc	mờ - mịn	mũi - mũi	rắn chắc - rắn chắc
khắc khổ - khắc nghiệt	mỏng - mỏng	gọn gàng - gọn gàng	ảm đạm - ảm đạm
cắn, cắn - cắn	dịu dàng - nhẹ nhàng	trung lập - trung tính	vang dội - vang dội
nhạt nhẽo - bóng gió	ma quái - ma quái	cao quý - cao quý	thép - thép
ầm ầm - ầm ầm	thủy tinh - thủy tinh	không thể diễn tả được - không thể diễn tả được	căng thẳng - căng thẳng
chảy máu - chảy máu	lấp lánh - rực rỡ	hoài niệm - hoài niệm	the thé - ọp ẹp
thở - thở	ảm đạm - buồn bã	đáng ngại - đáng ngại	nghiêm ngặt - hạn chế
tươi sáng - tươi sáng	có hạt - có hạt	bình thường - bình thường	Mạnh mẽ
rực rỡ - rực rỡ	lưới - ọp ẹp	nhợt nhạt - nhợt nhạt	ngột ngạt - ngột ngạt
giòn - di động	nghiêm trọng - nghiêm trọng	đam mê - đam mê	dịu đi - dịu dàng
ù ù - ù ù	gầm gừ - gầm gừ	thâm nhập - thâm nhập	oi bức - oi bức
Bình tĩnh bình tĩnh	cứng cứng	xuyên - xỏ lỗ	ngọt ngọt
chở - chuyến bay	khắc nghiệt - thô lỗ	bị chèn ép - hạn chế	rối rắm - bối rối
trung tâm - tập trung	ám ảnh - ám ảnh	bình yên - thanh thản	chua - chua
vang lên ầm ĩ	mơ hồ - mơ hồ	ai oán - buồn bã	rách nát - điên cuồng
rõ ràng, rõ ràng - rõ ràng	nhiệt tình - chân thành	nặng nề - nặng nề	dịu dàng - dịu dàng
nhiều mây - có sương mù	nặng - nặng	mạnh mẽ - mạnh mẽ	căng thẳng - căng thẳng
thô lỗ - thô lỗ	anh hùng - hào hùng	nổi bật - nổi bật	dày - dày
lành lạnh	khàn - khàn	cay nồng - ăn da	mỏng - mỏng
đầy màu sắc - đầy màu sắc	rỗng - trống rỗng	tinh khiết - sạch sẽ	đe dọa - đe dọa
không màu - không màu	bấm còi - ù (còi xe)	rạng rỡ - tỏa sáng	khàn giọng - khàn giọng
mát mẻ - mát mẻ	hooty - ù ù	rền rĩ - ầm ĩ	bi thảm - bi kịch
tanh tách - tanh tách	khàn - khàn	rung chuyển - rung chuyển	yên tĩnh - nhẹ nhàng
va chạm - hỏng	sợi đốt - sợi đốt	sậy - chói tai	trong suốt - trong suốt
kem - kem	sắc bén - sắc bén	tinh tế - tinh tế	chiến thắng - chiến thắng
tinh thể - tinh thể	vô cảm - vô cảm	từ xa - từ xa	hình ống - hình thùng
cắt - sắc nét	mãnh liệt - dữ dội	giàu - giàu	đục - nhiều mây
tối - tối	nội tâm - sâu sắc	đổ chuông - đổ chuông	vênh váo - khoa trương
sâu - sâu	vui vẻ - vui vẻ	mạnh mẽ - thô ráp	không tập trung - không tập trung
tinh tế - tinh tế	mòn mỏi - buồn bã	thô - chua	kín đáo - khiêm tốn
dày đặc - dày đặc	ánh sáng - ánh sáng	tròn - tròn	che đậy - che đậy
khuếch tán - rải rác	trong suốt - trong suốt	cát - cát	mượt mà - mượt mà
ảm đạm - xa xôi	chất lỏng - nhiều nước	dã man - hoang dã	sôi động - rung động
xa xôi - khác biệt	ồn ào - ồn ào	la hét - la hét	quan trọng - quan trọng
mộng mơ - mộng mơ	rực rỡ - rực rỡ	sere - khô	đầy gợi cảm - tươi tốt (sang trọng)
khô khô	tươi tốt (ngon) - ngon ngọt	thanh thản, thanh thản - bình tĩnh	wan - mờ
nhàm chán buồn tẻ	trữ tình - trữ tình	bóng tối - bóng mờ	ấm áp - ấm áp
nghiêm túc - nghiêm túc	đồ sộ - đồ sộ	sắc nét - sắc nét	nhiều nước - nhiều nước
ngây ngất - ngây ngất	thiền định - chiêm niệm	lung linh - run rẩy	yếu - yếu
thanh tao - thanh tao	u sầu - u sầu	la hét - la hét	nặng nề - nặng nề
kỳ lạ - kỳ lạ	êm dịu - mềm mại	chói tai - chói tai	trắng trắng
biểu cảm - biểu cảm	du dương - du dương	mượt - mượt	lộng gió - lộng gió
mập mập	đe dọa - đe dọa	bạc - bạc	mỏng - mỏng
khốc liệt - khó khăn	kim loại - kim loại	ca hát - du dương	gỗ - gỗ
nhão - nhão	sương mù - không rõ ràng	nham hiểm - nham hiểm	khao khát - buồn
tập trung - tập trung	buồn bã - thương tiếc	chùng xuống - chùng xuống
cấm đoán - ghê tởm	lầy lội - bẩn thỉu	mịn - mượt

Tuy nhiên, vấn đề chính là chưa có sự hiểu biết rõ ràng về các thuật ngữ chủ quan khác nhau mô tả âm sắc. Bản dịch được đưa ra trong bảng không phải lúc nào cũng tương ứng với ý nghĩa kỹ thuật được đưa vào từng từ khi mô tả các khía cạnh khác nhau của việc đánh giá âm sắc.

Trong văn học của chúng ta, trước đây có một tiêu chuẩn cho các thuật ngữ cơ bản, nhưng bây giờ mọi thứ khá đáng buồn, vì không có công việc nào được thực hiện để tạo ra thuật ngữ tiếng Nga thích hợp và nhiều thuật ngữ được sử dụng với các nghĩa khác nhau, đôi khi hoàn toàn trái ngược nhau.

Về vấn đề này, AES khi phát triển một loạt tiêu chuẩn đánh giá chủ quan về chất lượng của thiết bị âm thanh, hệ thống ghi âm, v.v., đã bắt đầu đưa ra định nghĩa về các thuật ngữ chủ quan trong các phụ lục của tiêu chuẩn và do các tiêu chuẩn được tạo ra trong các nhóm làm việc bao gồm các chuyên gia hàng đầu từ các quốc gia khác nhau, đây là một thủ tục rất quan trọng dẫn đến sự hiểu biết nhất quán về các thuật ngữ cơ bản để mô tả âm sắc.

Theo quan điểm hiện đại, vai trò quan trọng nhất đối với nhận thức về âm sắc là sự thay đổi động lực phân bổ năng lượng tối đa giữa các âm bội của quang phổ.

Để đánh giá thông số này, khái niệm “trung tâm phổ” đã được đưa ra, được định nghĩa là điểm giữa của sự phân bố năng lượng phổ của âm thanh, đôi khi nó được định nghĩa là “điểm cân bằng” của phổ. Cách xác định nó là tính giá trị của một tần số trung bình nhất định: , trong đó Ai là biên độ của các thành phần phổ, fi là tần số của chúng. Ví dụ: giá trị trung tâm này là 200 Hz.

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

Sự dịch chuyển của tâm về phía tần số cao được cảm nhận như sự gia tăng độ sáng của âm sắc.

Ảnh hưởng đáng kể của sự phân bố năng lượng quang phổ trên dải tần số và sự thay đổi của nó theo thời gian đối với cảm nhận về âm sắc có lẽ liên quan đến trải nghiệm nhận biết âm thanh lời nói bằng các đặc điểm hình thức, mang thông tin về sự tập trung năng lượng ở các khu vực khác nhau của dải tần. quang phổ (tuy nhiên, cái gì là chính).

Khả năng nghe này rất cần thiết khi đánh giá âm sắc của các nhạc cụ, vì sự hiện diện của các vùng định dạng là điển hình cho hầu hết các nhạc cụ, ví dụ, đối với đàn violin ở vùng 800...1000 Hz và 2800...4000 Hz, chẳng hạn như kèn clarinet 1400...2000 Hz, v.v. Theo đó, vị trí của chúng và động lực thay đổi theo thời gian ảnh hưởng đến nhận thức về đặc điểm âm sắc của từng cá nhân.

Người ta biết rằng sự hiện diện của chất giọng cao có ảnh hưởng đáng kể đến cảm nhận âm sắc của giọng hát (trong vùng 2100...2500 Hz đối với âm trầm, 2500...2800 Hz đối với giọng nam cao, 3000. ..3500 Hz đối với giọng nữ cao). Ở khu vực này, các ca sĩ opera tập trung tới 30% năng lượng âm thanh của họ, điều này đảm bảo độ vang và bay của giọng hát. Việc loại bỏ định dạng giọng hát khỏi bản ghi âm của nhiều giọng khác nhau bằng bộ lọc (những thí nghiệm này được thực hiện trong nghiên cứu của Giáo sư V.P. Morozov) cho thấy âm sắc của giọng nói trở nên buồn tẻ, buồn tẻ và ì ạch.

Sự thay đổi về âm sắc khi thay đổi âm lượng của một buổi biểu diễn và chuyển tone cao độ cũng đi kèm với sự thay đổi về trọng tâm do sự thay đổi về số lượng âm bội. Một ví dụ về việc thay đổi vị trí của tâm đối với âm thanh violin có độ cao khác nhau được hiển thị trong Hình 9 (tần số của vị trí tâm trong quang phổ được vẽ dọc theo trục hoành). Nghiên cứu đã chỉ ra rằng đối với nhiều nhạc cụ, có một mối quan hệ gần như đơn điệu giữa việc tăng cường độ (âm lượng) và sự dịch chuyển trọng tâm sang vùng tần số cao, do đó âm sắc trở nên sáng hơn.

Cuối cùng là sự khác biệt trong nhận thức về âm sắc của âm thanh thực và âm thanh có “cao độ ảo”, tức là. âm thanh, độ cao mà não “hoàn thành” theo một số âm bội nguyên của quang phổ (ví dụ, điều này là điển hình đối với âm thanh của chuông), có thể được giải thích từ vị trí của tâm của quang phổ. Vì những âm thanh này có giá trị tần số cơ bản, tức là chiều cao có thể giống nhau, nhưng vị trí của tâm khác nhau do thành phần âm bội khác nhau, do đó, âm sắc sẽ được cảm nhận khác nhau.

Thật thú vị khi lưu ý rằng hơn mười năm trước, một thông số mới đã được đề xuất để đo thiết bị âm thanh, cụ thể là phổ ba chiều phân bố năng lượng theo tần số và thời gian, được gọi là phân bố Wigner, được nhiều người sử dụng tích cực. các công ty đánh giá thiết bị, bởi vì, như kinh nghiệm cho thấy, cho phép bạn thiết lập sự phù hợp tốt nhất với chất lượng âm thanh của nó. Xem xét đặc tính nêu trên của hệ thống thính giác là sử dụng động lực thay đổi đặc tính năng lượng của tín hiệu âm thanh để xác định âm sắc, có thể giả định rằng thông số phân bố Wigner này cũng có thể hữu ích để đánh giá các nhạc cụ.

Việc đánh giá âm sắc của các nhạc cụ khác nhau luôn mang tính chủ quan, nhưng nếu khi đánh giá cao độ và âm lượng, dựa trên đánh giá chủ quan, có thể sắp xếp âm thanh theo một thang đo nhất định (và thậm chí đưa ra các đơn vị đo lường đặc biệt “con trai” cho âm lượng). và “phấn” cho chiều cao), thì việc đánh giá âm sắc sẽ khó khăn hơn nhiều. Thông thường, để đánh giá âm sắc một cách chủ quan, người nghe được cung cấp các cặp âm thanh giống hệt nhau về cao độ và âm lượng, đồng thời được yêu cầu xếp hạng các âm thanh này theo các thang đo khác nhau giữa các đặc điểm mô tả đối lập khác nhau: “sáng”/”tối”, “giọng nói”/”buồn tẻ” vân vân. (Chúng tôi chắc chắn sẽ nói về việc lựa chọn các thuật ngữ khác nhau để mô tả âm sắc và các khuyến nghị của tiêu chuẩn quốc tế về vấn đề này trong tương lai).

Ảnh hưởng đáng kể đến việc xác định các thông số âm thanh như cao độ, âm sắc, v.v. được tạo ra bởi hành vi thời gian của năm đến bảy hài đầu tiên, cũng như một số hài “không được mở rộng” lên đến hài thứ 15...17. Tuy nhiên, như đã biết từ các quy luật chung của tâm lý học, trí nhớ ngắn hạn của một người có thể hoạt động đồng thời với không quá bảy đến tám ký hiệu. Vì vậy, hiển nhiên là khi nhận biết và đánh giá âm sắc, không sử dụng quá bảy hoặc tám đặc điểm cơ bản.

Nỗ lực thiết lập các đặc điểm này bằng cách hệ thống hóa và lấy trung bình các kết quả thí nghiệm, tìm ra các thang đo tổng quát để có thể xác định âm sắc của âm thanh của các nhạc cụ khác nhau và liên kết các thang đo này với các đặc tính quang phổ thời gian khác nhau của âm thanh đã được thực hiện. trong một khoảng thời gian dài.

Cơ chế cơ bản tạo ra âm thanh lời nói

Tín hiệu lời nói là phương tiện truyền tải nhiều loại thông tin, cả bằng lời nói (bằng lời nói) và phi ngôn ngữ (cảm xúc). Để truyền thông tin nhanh chóng trong quá trình tiến hóa, tín hiệu âm thanh có cấu trúc và mã hóa đặc biệt đã được chọn. Để tạo ra tín hiệu âm thanh chuyên biệt như vậy, người ta sử dụng một “bộ máy phát âm” kết hợp với một bộ máy sinh lý được thiết kế để thở và nhai (vì lời nói phát sinh ở giai đoạn tiến hóa sau này nên các cơ quan hiện có phải thích nghi với việc tạo ra lời nói).

Quá trình hình thành và nhận biết tín hiệu giọng nói, được trình bày dưới dạng sơ đồ trong Hình 1, bao gồm các giai đoạn chính sau: xây dựng thông điệp, mã hóa thành các yếu tố ngôn ngữ, hoạt động thần kinh cơ, chuyển động của các thành phần trong đường phát âm, phát ra tín hiệu âm thanh, phân tích quang phổ và lựa chọn các đặc điểm âm thanh trong hệ thống thính giác ngoại vi, truyền các đặc điểm được chọn qua mạng lưới thần kinh, nhận dạng mã ngôn ngữ (phân tích ngôn ngữ), hiểu ý nghĩa của thông điệp.

Bộ máy phát âm thực chất là một nhạc cụ hơi. Tuy nhiên, trong số tất cả các nhạc cụ, nó không có nhạc cụ nào sánh bằng về tính linh hoạt, linh hoạt, khả năng truyền tải những sắc thái nhỏ nhất, v.v. Tất cả các phương pháp tạo ra âm thanh được sử dụng trong nhạc cụ hơi cũng được sử dụng trong quá trình hình thành giọng nói (bao gồm cả giọng nói) , tuy nhiên tất cả chúng đều có thể cấu hình lại được (theo lệnh của não) và có những khả năng rộng nhất mà không một nhạc cụ nào có được.

— máy phát điện– hệ thống hô hấp, bao gồm một bể chứa không khí (phổi), nơi lưu trữ năng lượng của áp suất dư thừa, hệ thống cơ bắp và kênh thoát ra (khí quản) với một bộ máy đặc biệt (thanh quản), nơi luồng không khí bị gián đoạn và điều chế;

— bộ cộng hưởng- một hệ thống phân nhánh và điều chỉnh được của các khoang cộng hưởng có hình dạng hình học phức tạp (khoang hầu, miệng và mũi), được gọi là hệ thống khớp nối.

Việc tạo ra năng lượng cột không khí xảy ra trong phổi, là một loại ống thổi tạo ra luồng không khí trong quá trình hít vào và thở ra do sự chênh lệch áp suất khí quyển và áp suất trong phổi. Quá trình hít vào và thở ra xảy ra do sự nén và giãn nở của lồng ngực, thường được thực hiện với sự trợ giúp của hai nhóm cơ: cơ liên sườn và cơ hoành; cơ bụng, ngực và cổ cũng co lại. Khi hít vào, cơ hoành dẹt và di chuyển xuống, sự co của các cơ liên sườn ngoài nâng xương sườn lên và đẩy chúng sang hai bên, xương ức về phía trước. Việc ngực nở ra sẽ làm căng phổi, dẫn đến giảm áp suất trong phổi so với áp suất khí quyển và không khí lao vào “chân không” này. Khi thở ra, các cơ thư giãn, lồng ngực do nặng nên trở về trạng thái ban đầu, cơ hoành nâng lên, thể tích phổi giảm, áp lực trong phổi tăng, không khí dồn về hướng ngược lại. Như vậy, hít vào là quá trình chủ động cần tiêu hao năng lượng, thở ra là quá trình thụ động. Trong quá trình thở bình thường, quá trình này xảy ra khoảng 17 lần mỗi phút; việc kiểm soát quá trình này, cả khi thở bình thường và khi nói, diễn ra một cách vô thức, nhưng khi hát, quá trình thiết lập hơi thở diễn ra một cách có ý thức và cần phải rèn luyện lâu dài.

Lượng năng lượng có thể được sử dụng để tạo ra tín hiệu âm thanh lời nói phụ thuộc vào thể tích không khí được lưu trữ và theo đó, vào lượng áp lực bổ sung trong phổi. Xét rằng mức áp suất âm thanh tối đa mà một ca sĩ (có nghĩa là một ca sĩ opera) có thể phát triển là 100...112 dB, rõ ràng là thiết bị giọng nói không phải là một bộ chuyển đổi năng lượng âm thanh hiệu quả, hiệu suất của nó là khoảng 0,2%, giống như hầu hết các nhạc cụ gió.

Sự điều biến luồng không khí (do sự rung động của dây thanh âm) và tạo ra áp lực dư thừa dưới họng xảy ra ở thanh quản. Thanh quản (thanh quản) là một van (Hình 3) nằm ở cuối khí quản (ống hẹp để không khí thoát ra từ phổi). Van này được thiết kế để bảo vệ khí quản khỏi các vật lạ và duy trì áp suất cao khi nâng vật nặng. Chính thiết bị này được sử dụng làm nguồn giọng nói để nói và hát. Thanh quản được hình thành từ sự tập hợp của sụn và cơ. Phía trước được bao phủ bởi sụn giáp (tuyến giáp), phía sau là sụn nhẫn (sụn nhẫn), phía sau còn có các cặp sụn nhỏ hơn: sụn sụn, sụn nhẫn và sụn hình nêm. Phía trên thanh quản có một sụn khác gọi là nắp thanh quản (epiglottis), cũng là một loại van hạ xuống khi nuốt và đóng thanh quản lại. Tất cả các sụn này được kết nối bởi các cơ, khả năng di chuyển của chúng quyết định tốc độ quay của sụn. Càng lớn tuổi, khả năng vận động của cơ càng giảm, sụn cũng kém đàn hồi nên khả năng kiểm soát giọng thuần thục khi hát cũng giảm đi.

(Khàn giọng của Armstrong là do sự hình thành mụn cóc trên dây thanh âm - đây là bạch sản, biểu hiện dưới dạng các vùng sừng hóa của biểu mô. Người nghệ sĩ được chẩn đoán mắc bệnh bạch sản ở tuổi trưởng thành, nhưng khản giọng trong giọng nói của anh ấy đã có có mặt trong bản thu âm đầu tiên của anh ấy, được thực hiện ở tuổi 25.

Giữa hai cặp nếp có các khoang nhỏ (tâm thất của thanh quản), giúp cho các nếp thanh âm không bị cản trở và đóng vai trò bộ lọc âm thanh, làm giảm mức độ hài hòa cao (giọng ọp ẹp), chúng còn đóng vai trò là bộ cộng hưởng cho các âm trầm và khi hát giọng giả thanh. Khi sụn phễu di chuyển, các nếp thanh âm có thể di chuyển và tách ra, mở ra đường đi của không khí. Khi tuyến giáp và sụn nhẫn xoay, chúng có thể giãn ra và co lại, còn khi cơ phát âm được kích hoạt, chúng có thể thư giãn và co lại. Quá trình hình thành âm thanh lời nói được xác định bởi sự chuyển động (dao động) của dây chằng, dẫn đến sự điều chỉnh luồng không khí thở ra từ phổi. Quá trình này được gọi là cách phát âm(có các cơ chế tạo ra âm thanh khác, chúng sẽ được thảo luận thêm).

Bài viết có sử dụng tài liệu.

Nhiều người bối rối: làm thế nào mà mọi người lại nghe thấy thứ gì đó không phải là lời nói của con người, và thậm chí cả một số âm thanh của thế giới xung quanh. Hãy cùng tìm hiểu tại sao cần có những âm thanh khác nhau, đặc biệt là những âm thanh có tần số cao khoảng 20 kHz. Đồng thời, chúng ta đừng bỏ qua các âm bội và hài âm, đừng quên các tần số thấp nhất.

Ngay cả một người không có khiếu âm nhạc cũng hiểu rằng một cây đàn guitar được sản xuất tại một xưởng sản xuất đồ nội thất cách đây 40 năm không thể so sánh với một cây đàn guitar mới, ít nhiều chắc chắn của một thương hiệu hoặc thợ thủ công nổi tiếng. Và mặc dù trên thực tế, các nốt có thể được chơi giống nhau nhưng âm thanh rõ ràng sẽ khác nhau. Cũng giống như một bài hát nổi tiếng, không ít người có thể hát được, nhưng ít nhất cũng hiếm người không phá hỏng nó: và có vẻ như họ không giả tạo một cách công khai như vậy.

Trong cuộc sống không thể đạt được âm thanh chỉ ở tần số 500Hz và chỉ thế thôi. Không có âm thanh như vậy. Tại sao? Sự thật là . Hóa ra cách tạo ra âm thanh tương tự là rất quan trọng. Rốt cuộc, nhiều người có thể có giọng nói gần giống nhau, nhưng có quá nhiều sự khác biệt về âm sắc. Đó là lý do tại sao rất khó để tìm thấy hai người mà giọng nói của họ không hiểu ai là ai ngoài đời thực.

Vì vậy, lúc đầu, có một tần số nhất định của giọng nói của một người hoặc độ rung của dây trên đàn guitar (và thường không chỉ một âm thanh - mà là nhiều âm thanh). Sau đó không khí di chuyển qua cổ họng và miệng, và các âm thanh phản xạ xuất hiện. Điều này thường được gọi là âm bội và tổng của chúng là sự khác biệt về âm sắc. Rốt cuộc, nhiều nhạc cụ thực sự có thể chơi cùng một nốt nhạc, nhưng chúng có âm thanh khác nhau.

Từ quan điểm của bản thân tín hiệu, thông thường trong tài liệu kỹ thuật, bạn có thể thấy từ này không phải là âm bội - mà là hài âm. Sóng hài là thứ nhất, thứ hai, v.v. những mệnh lệnh về độ lớn. Nó có nghĩa là gì? Có nốt nổi tiếng “A” trên đàn piano. Họ nhấn và 440Hz được nghe thấy. Nhưng cùng lúc đó, hài âm thứ hai, cả xuống và lên, sẽ làm cho các nốt A thấp hơn một quãng tám - cùng một phím, nhưng có âm thanh cao hơn tương tự - phát ra âm thanh nhẹ: 880Hz và 220Hz. Nhân với 3 là một sóng hài bậc ba. Và nếu bạn nhấn 2 nốt lại với nhau, chơi một quãng, việc đếm mọi thứ sẽ còn vui hơn nữa.

Người bình thường có thể quen thuộc với từ “méo hài” như một đặc tính của thiết bị. Đây là một cái gì đó gần gũi. Vì vậy, đây là giọng nói của con người. Và nhờ có hài âm/âm bội nên có thể phân biệt và chi tiết hóa bất kỳ giọng nói nào. Điều này cực kỳ hữu ích để nhận biết chi tiết. Và bây giờ chúng ta cũng nhớ rằng âm thanh thường được phản xạ từ các bức tường và ngôi nhà và có quy luật lan truyền riêng trong không gian. Và hóa ra để nghe và hiểu một người, bạn cần phải tính đến rất nhiều yếu tố. Và tất cả những yếu tố này không chỉ được tìm thấy ở tần số từ 125 Hz đến 4 kHz, như thường được coi là phạm vi giọng nói --- và đôi khi còn vượt quá 20 kHz.

Nếu bạn tự tạo ra âm thanh (sóng hình sin) bằng cách sử dụng loa, thậm chí ở tần số 14 kHz, nó sẽ cực kỳ thiếu thông tin. Nhưng ngay khi bạn loại bỏ âm thanh trên 14 kHz khỏi bản ghi, bạn sẽ ngay lập tức có cảm giác rằng người nghe nhạc không phải là bạn mà là người hàng xóm bên kia bức tường. Tần số cao mang lại cảm giác hiện diện như một phần thưởng. Bạn có thể thử nghiệm bằng cách cắt bỏ những tần số nhất định và tìm hiểu xem mọi thứ thay đổi ở đâu.

Ngay khi ai đó không còn nghe được ở tần số trên 17 kHz, sóng hài thứ năm sẽ biến mất, rồi đến sóng hài thứ tư. Với sự biến mất của từng cái tiếp theo, nó ngày càng trở nên ít rõ ràng hơn, kém rõ ràng hơn, chi tiết cực kỳ ít ỏi. Nhưng có những nốt ở khoảng 10 kHz và điều này có nghĩa là gần như sóng hài đầu tiên đã có thể vượt ra ngoài ranh giới nhận thức của con người. Điều này đặc biệt quan trọng khi có nhiều nốt nhạc vang lên cùng một lúc, điều thường xảy ra trong cuộc sống. Ví dụ, nói chuyện gần ấm đun nước sôi hoặc lò vi sóng đang hoạt động là toàn bộ nhiệm vụ xử lý tín hiệu nhận được của não.

Nhưng tại sao chỉ nhớ về tần số cao? Cũng đáng suy nghĩ về những cái thấp. Rốt cuộc, ở đó cũng có âm bội. Và nếu bạn nghe thấy thứ gì đó to và mạnh, ở gần thì có nghĩa là những tần số này tồn tại (tần số thấp truyền cực kỳ kém trên khoảng cách xa, không giống như tần số cao). Nhưng khi kiểm tra thính giác, các tần số rất thấp thường bị bỏ qua - các phép đo bắt đầu ở tần số gần như 125 Hz. Và ở đây, theo cách tương tự, các âm bội có thể biến mất và các chi tiết rất cần thiết cũng sẽ biến mất.

Lúc đầu, bộ não con người hầu như không quen với vô số chi tiết mà một đứa trẻ có thể nghe thấy. Sau đó bé sẽ quen và có thể dễ dàng sử dụng các bộ phận khác nhau. Nhưng ngay khi thính giác không được sử dụng trong một thời gian dài thì thính giác bắt đầu suy giảm. Và thay vì những chi tiết âm thanh còn thiếu - những suy nghĩ. Và sau đó nhiều hơn nữa.

Ai đó có thể nghĩ rằng không có gì hữu ích trên 16 kHz và nhiều người không nghe thấy nó. Nhưng trên thực tế, họ chỉ đơn giản là từ chối sự nhạy cảm. Và vì ban đầu một người có phạm vi rộng nên bộ não sẽ đòi hỏi điều đó không mệt mỏi. Không phải bằng chính âm thanh mà bằng những thứ thay thế, bắt chước: những suy nghĩ.

Bản thân những âm thanh có tần số rất cao hoặc cực kỳ thấp đều không có ý nghĩa và có thể không dễ nghe cho lắm - nhưng chúng là một phần không thể thiếu của tất cả các âm thanh. Tuyệt đối cấm vứt chúng đi mà không làm cho chúng trở nên tồi tệ hơn. Do đó, một trong những tín hiệu rõ ràng nhất của âm thanh cao khó nghe là không thể nghe được điều gì đó cần thiết từ xa và tiếng thì thầm. Và tuyên bố rằng không cần loa tần số thấp đối với một số phong cách âm nhạc nghe có vẻ nực cười không kém.

Bài viết từ tạp chí này bởi thẻ “Rumor”

Ngay cả khi thính giác bị suy giảm nghiêm trọng, bạn vẫn nghe được khá nhiều âm thanh mỗi ngày. Và câu hỏi được đặt ra: sự chú ý của một người ở đâu? Rất…
Máy trợ thính hoàn toàn trùng lặp với trải nghiệm cuộc sống của con người trước khi có phát minh: nếu bạn không thể nghe rõ thì ít nhất bạn cần nghe được những điều cần thiết nhất, tươi sáng...
Mọi người liên tục nhấn mạnh rằng bạn chỉ cần làm cho tất cả âm thanh to hơn - đó là giải pháp cho mọi vấn đề về thính giác. Than ôi, nó không thể hoạt động như thế được. VÀ…
Đo thính lực là phép “phân tích” cơ bản nhất, bài kiểm tra thính lực rõ ràng và cần thiết nhất. Và mọi người ngay lập tức nghĩ rằng vì đây là bệnh lý...