210 likes | 459 Views
Čistý tón. Zvuková krivka Hlasitosť a výška tónu Skladanie tónov s rovnakou výškou. Zvuk. Čo je to vlastne zvuk? Kmitanie Ako sa šíri? Vlnenie Čo to znamená, že ho počujeme? Kmitanie bubienka a prenos signálov do mozgu. výchylka. čas. Zvuková krivka. Kľúčový objav:
E N D
Čistý tón Zvuková krivka Hlasitosť a výška tónu Skladanie tónov s rovnakou výškou
Zvuk • Čo je to vlastne zvuk? • Kmitanie • Ako sa šíri? • Vlnenie • Čo to znamená, že ho počujeme? • Kmitanie bubienka a prenos signálov do mozgu
výchylka čas Zvuková krivka • Kľúčový objav: • zvuk možno zachytiť krivkou • Čo vlastne vyjadruje • výchylku v čase:
Zvuková krivka (pokračovanie) • Jej tvar určuje výsledný zvuk • Ladička s ihlou • Gramofónový záznam • Iné záznamy • Zvuk v priestore • Ako je to vlastne so stereo? • Krivka – iba kmitanie v rovine
Periodické kmitanie • Tón ako špeciálny zvuk • Pravidelnosť • Periodické kmity • Pravidelne sa opakujúci priebeh krivky • Neperiodické kmity • Nepravidelný priebeh krivky
Čistý tón • ZVUK > TÓN > ČISTÝ TÓN • Teraz sa budeme zaoberať dokonale pravidelnou krivkou: Neľakajte sa toho slova :-) • Sínusoida • Harmonické kmitanie – harmonický (čistý) tón • Kmitanie/tón so sínusovým priebehom
Vlastnosti čistého tónu • Čím sa líšia tieto krivky? Väčšie výchylky - Hlasitosť Častejšie výchylky - Výška
Vlastnosti čistého tónu (hlasitosť) • Budeme teda hovoriť o dvoch základných vlastnostiach: AMPLITÚDA • „Veľkosť“ vychyľovania • Hudobný ekvivalent: hlasitosť (dynamika) FREKVENCIA • „Rýchlosť“ vychyľovania • Hudobný ekvivalent: výška tónu Začnemes týmto
Akustická intenzita • Existuje fyzikálna veličina súvisiaca s hlasitosťou zvuku: Akustická intenzita (I) • Platí, že: • Akustická intenzita je úmerná štvorcu amplitúdy • Vyjadrené opäť viac matematicky :o) I~ A2
Vlastnosti čistého tónu (výška tónu) • Hovoríme o dvoch základných vlastnostiach: AMPLITÚDA • „Veľkosť“ vychyľovania • Hudobný ekvivalent: hlasitosť (dynamika) FREKVENCIA • „Rýchlosť“ vychyľovania • Hudobný ekvivalent: výška tónu Pokračujemes týmto
0.25 s 0.50 s 0.75 s 1.00 s Perióda a frekvencia • Perióda: • Trvanie najmenšieho opakujúceho sa úseku: T = 0.25 s • Frekvencia (kmitočet): • Ako rýchlo sa opakujú periódy, alebo presnejšie: • Počet periód za sekundu • Udáva sa v Herzoch (Hz) f= 4 Hz
T = 0.25 s f= 4 Hz 0.25 s 0.50 s 0.75 s 1.00 s Vzťah medzi f a T • Aký je vzťah medzi periódou a frekvenciou? perióda = 1 sekunda : frekvencia • Alebo zapísané viac matematicky: • Čo je to isté ako: Hádam mi to odpustíte?
Frekvencia v hudbe • Je jasné, že: • Frekvencia, teda výška tónu je kľúčová v hudbe • S akými frekvenciami sa stretávame v hudbe? • Komorné a: a1= 440 Hz • Rozsah počutia: • 16 Hz – 20 000 Hz • Rozsah používaný v hudbe: • 16 Hz – 4 000 Hz Mnemotechnická pomôcka: cca 20 Hz – 20 kHz
Frekvencia v hudbe (pokračovanie) • Oktáva nespadla z neba :-) • Pomer tónov v oktáve je 1:2 (ale o tom ešte budeme hovoriť neskôr viac) • Koľko oktáv sa teda zmestí do rozsahu 16 Hz – 4 000 Hz? • Subkontra C216 Hz • Kontra C1 32 Hz • Veľké C 64 Hz • Malé c 128 Hz • 1-čiarkované c1 256 Hz • 2-čiarkované c2 512 Hz • 3-čiarkované c3 1 024 Hz • 4-čiarkované c4 2 048 Hz • 5-čiarkované c5 4 096 Hz Komorné a1 so svojimi 440 Hz je niekde tu
Súčasné chvenie • Skladanie kmitaní • Budeme dnes hovoriť iba o skladaní kmitaní s (takmer) rovnakou frekvenciou: • Rovnaké kmitania • Kmitania s fázovým posunom • Kmitania v protifáze • Kmitania s podobnými frekvenciami
Rovnaké kmitania 5 • Vidíme, že zloženie dvoch kmitaní s rovnakou frekvenciou (a bez fázového posunu) má opäť tú istú frekvenciu a jeho amplitúda je súčtom amplitúd čiastkových kmitaní. • Je to teda ten istý tón, znejúci hlasnejšie. 3 2 Čo možno povedať o frekvencii a amplitúde výsledného kmitania?
Kmitania s fázovým posunom • Aká je výsledná frekvencia? • Taká istá Posun o štvrť periódy, teda o 360°/4 = 90° 2,8 1,4 -1,4 • Aká je výsledná amplitúda? • Amplitúda pôvodných kmitaní je 2 • V prípade bez fázového posunu by teda bola amplitúda zloženia 2 + 2 = 4 • Vidíme, že amplitúda je iba 2,8, a je teda menšia než súčet amplitúd čiastkových kmitaní
Kmitania v protifáze Posun o pol periódy, teda o 360°/2 = 180° • Vidíme, že rovnaké kmitania v protifáze (teda s fázovým posunom o 180°) sa pri zložení navzájom rušia. • Príklady: • Jeans: organové píšťaly • Zle zapojené reproduktory • Niektoré moderné pohlcovače šumu
Kmitania s blízkymi frekvenciami • Pozrime sa skladaniu ešte viac na zúbky • V priloženom xls sa budeme hrať s: • Skladanie rovnakých kmitaní s rôznou fázou • Skladanie podobných kmitaní
Rázy Vidíme teda, že zložením dvoch kmitaní s blízkymi frekvenciami je kmitanie, ktorého: • frekvencia je približne rovná frekvenciám čiastkových kmitaní (v skutočnosti je to aritmetický priemer frekvencií pôvodných kmitaní) a • amplitúda sa periodicky mení s frekvenciou rovnou rozdielu frekvencií čiastkových kmitaní. Periodické zmeny hlasitosť sa nazývajú rázy. Ako vieme, tento jav sa bežne používa pri ladení nástrojov. Teda zložením tónu a = 440 Hz a a* = 442 Hz bude tón • s frekvenciou 441 Hz • a jeho hlasitosť sa bude meniť s frekvenciou 2 Hz (t.j. budeme počuť 2 rázy za sekundu).