Что определяет высоту звука?

Высота звука зависит от частоты колебаний источника звука. Узнайте, как изменение длины колеблющейся части струны или частоты колебаний влияют на высоту звука. Познакомьтесь с понятием обертонов и их влиянием на высоту сложного звука. Узнайте, как воспринимается высота звука и как она измеряется. Великолепные факты о высоте звука и громкости.

Высота звука является одним из важных свойств звука и определяется частотой колебаний источника звука. Рассмотрим изменение звука колебания струн гитары. Если уменьшать длину колеблющейся части струны, то звуки струны будут отличаться. Например, если зажать струну в точке 1, звук будет ниже, так как длина колеблющейся части струны будет больше, а частота колебаний меньше. При зажимании в точке 2 звук будет выше, так как часть колеблющейся струны будет меньше, и частота колебаний струны будет больше. Длина колеблющейся струны отсчитывается от нижнего порожка со стороны отверстия резонатора.

Опыт показывает, что высота звука также зависит от частоты колебаний источника звука. Рассмотрим колебания ветвей камертона, у которого колебание происходит с неизменной частотой. Поэтому его называют чистым тоном. Многообразие источников звука, таких как люди, машины, животные, музыкальные инструменты и другие, порождает большое количество чистых тонов, каждый из которых отличается частотой.

Высота сложного звука и обертоны

Следует отметить, что высота сложного звука определяется высотой основного тона, а частоты обертонов относятся к частоте основного тона как целые числа. Обертоны называются гармониками, а основной тон считается первой гармоникой. Например, при исполнении мелодии на скрипке, гитаре или фортепиано, мы можем отличить разницу в тембре, которая обусловлена различными обертонами.

Высота звука и восприятие

Высота звука является субъективным качеством слухового ощущения и позволяет располагать все звуки по шкале от низких к высоким. Для чистого тона высота звука зависит главным образом от его частоты, причем с ростом частоты высота звука повышается. Однако при субъективном восприятии высота звука также может зависеть от его интенсивности. При возрастании интенсивности звука, высота звука может казаться ниже.

Высота звука со сложным спектральным составом зависит от распределения энергии по шкале частот. В музыке единицами измерения высоты звука являются тон, полутон и цент. Также высоту звука можно измерять в мелах, которые представляют собой шкалу высот, где разность между мелами воспринимается как равная. В измерении высоты звука используется способность человека устанавливать равенство высот двух звуков или их отношение.

Измерение высоты звука

Высота звука измеряется по относительной шкале, такой как октавы и ноты. Октава является музыкальным интервалом, соответствующим отношению частот двух звуков, равному 2. Внутри октавы наименьшим музыкальным интервалом является полутон, который приблизительно соответствует отношению частот двух звуков, равному 2^1/12. Соответствие нот в октавах конкретным частотам задаётся стандартами.

Интересные факты

Во всем диапазоне значений высоты звука их можно получить с помощью интервалов между короткими импульсами, такими как одиночные отсчеты интенсивности в дискретном времени. Звук с кажущейся постоянно повышающейся или понижающейся высотой называется тоном Шепарда. Громкость звука, субъективно воспринимаемая интенсивность звука, зависит от звукового давления и частоты звуковых колебаний.