Дали звукот. Дали има звук во вселената? Дали звукот патува во вселената? Пропагирање на звучни бранови, фаза и антифаза

Звуците припаѓаат на делот фонетика. Проучувањето на звуците е вклучено во која било училишна програма на руски јазик. Запознавање со звуците и нивните основни карактеристики се случува во пониските одделенија. Подетално проучување на звуците со сложени примери и нијанси се одвива во средно и средно училиште. Оваа страница обезбедува само основно знаењеспоред звуците на рускиот јазик во компресирана форма. Ако треба да ја проучите структурата на говорниот апарат, тоналитетот на звуците, артикулацијата, акустичните компоненти и другите аспекти кои го надминуваат опсегот на модерната училишна програма, погледнете во специјализирани прирачници и учебници за фонетика.

Што е звук?

Звукот, како зборовите и речениците, е основна единица на јазикот. Сепак, звукот не изразува никакво значење, туку го одразува звукот на зборот. Благодарение на ова, ние ги разликуваме зборовите едни од други. Зборовите се разликуваат по бројот на звуци (пристаниште - спорт, врана - инка), збир на звуци (лимон - влив, мачка - глушец), низа звуци (нос - спиење, грмушка - тропање)до целосна неусогласеност на звуците (чамец - глисер, шума - парк).

Какви звуци има?

На руски, звуците се поделени на самогласки и согласки. Рускиот јазик има 33 букви и 42 звуци: 6 самогласки, 36 согласки, 2 букви (ь, ъ) не означуваат звук. Несовпаѓањето во бројот на букви и гласови (не сметајќи ги b и b) е предизвикано од тоа што за 10 самогласки има 6 гласови, за 21 согласка има 36 звуци (ако ги земеме предвид сите комбинации на согласки. : глув/гласен, мек/тврд). На буквата звукот е означен во квадратни загради.
Нема звуци: [e], [e], [yu], [ya], [b], [b], [zh'], [sh'], [ts'], [th], [h ] , [sch].

Шема 1. Букви и звуци на рускиот јазик.

Како се изговараат звуците?

Изговараме звуци при издишување (само во случај на интерекцијата „а-а-а“, изразувајќи страв, звукот се изговара при вдишување.). Поделбата на звуците на самогласки и согласки е поврзана со тоа како човекот ги изговара. Звуците на самогласките се изговараат со гласот поради издишаниот воздух што минува низ напнати гласни жици и слободно излегува низ устата. Согласните звуци се состојат од бучава или комбинација на глас и бучава поради фактот што издишаниот воздух наидува на пречка на својот пат во форма на лак или заби. Звуците на самогласките се изговараат гласно, согласките се изговараат придушени. Едно лице може да пее звуци на самогласки со својот глас (издишен воздух), кревајќи или спуштајќи го темброт. Звуците на согласки не можат да се пеат, тие се изговараат подеднакво пригушени. Цврстите и меките знаци не претставуваат звуци. Тие не можат да се изговараат како независен звук. Кога изговараат збор, тие влијаат на согласката пред нив, правејќи ја мека или тврда.

Транскрипција на зборот

Транскрипцијата на зборот е снимање на звуците во зборот, односно всушност снимка за тоа како зборот правилно се изговара. Звуците се затворени во квадратни загради. Спореди: а - буква, [а] - звук. Мекоста на согласките се означува со апостроф: p - буква, [p] - тврд звук, [p'] - мек звук. Гласовните и безвучните согласки на кој било начин не се означени во писмена форма. Транскрипцијата на зборот е напишана во квадратни загради. Примери: врата → [dv’er’], трн → [kal’uch’ka]. Понекогаш транскрипцијата укажува на стрес - апостроф пред нагласената самогласка.

Нема јасна споредба на буквите и звуците. Во рускиот јазик има многу случаи на замена на самогласки во зависност од местото на нагласување на зборот, замена на согласки или губење на согласки во одредени комбинации. При составувањето на транскрипција на збор се земаат предвид правилата на фонетиката.

Шема на бои

Во фонетската анализа, зборовите понекогаш се цртаат со шеми на бои: буквите се обоени во различни бои во зависност од тоа каков звук претставуваат. Боите ги рефлектираат фонетските карактеристики на звуците и ви помагаат да визуелизирате како се изговара зборот и од кои звуци се состои.

Сите самогласки (нагласени и ненагласени) се означени со црвена позадина. Иотираните самогласки се означени зелено-црвено: зеленото значи меки согласки [й‘], црвено значи самогласка што следи по неа. Согласките со тврди звуци се обоени во сина боја. Согласките со меки звуци се обоени со зелена боја. Меки и тврди знаци се обоени сиво или воопшто не се обоени.

Ознаки:
- самогласка, - јотирана, - тврда согласка, - мека согласка, - мека или тврда согласка.

Забелешка. Сино-зелената боја не се користи во дијаграмите за фонетска анализа, бидејќи звукот на согласката не може да биде мек и тврд во исто време. Сино-зелената боја во табелата погоре се користи само за да се покаже дека звукот може да биде или мек или тврд.

Просторот не е хомогена ништожност. Помеѓу разни предмети има облаци од гас и прашина. Тие се остатоци од експлозии на супернова и место на формирање на ѕвезди. Во некои области, овој меѓуѕвезден гас е доволно густ за да ги шири звучните бранови, но тие се незабележливи за човечкиот слух.

Дали има звук во вселената?

Кога некој предмет се движи - било да е тоа вибрации на жици од гитара или огномет што експлодира - тој влијае на молекулите на воздухот во близина, како да ги турка. Овие молекули се удираат во нивните соседи, а тие, пак, во следните. Движењето патува низ воздухот како бран. Кога ќе стигне до увото, човекот го доживува како звук.

Кога звучниот бран минува низ воздухот, неговиот притисок флуктуира нагоре и надолу, како морска вода во бура. Времето помеѓу овие вибрации се нарекува фреквенција на звукот и се мери во херци (1 Hz е една осцилација во секунда). Растојанието помеѓу највисоките врвови на притисок се нарекува бранова должина.

Звукот може да патува само во средина во која брановата должина не е поголема од просечното растојание помеѓу честичките. Физичарите ова го нарекуваат „условно слободен пат“ - просечното растојание што го поминува молекулата откако ќе се судри со едниот и пред да стапи во интеракција со следниот. Така, густ медиум може да пренесува звуци со кратка бранова должина и обратно.

Звуците со долга бранова должина имаат фреквенции кои увото ги доживува како ниски тонови. Во гас со средна слободна патека поголема од 17 m (20 Hz), звучните бранови ќе бидат премногу ниска фреквенција за луѓето да ги воочат. Тие се нарекуваат инфразвуци. Ако има вонземјани со уши кои би можеле да слушаат многу ниски ноти, тие точно би знаеле дали звуците се слушаат во вселената.

Песна на црната дупка

На околу 220 милиони светлосни години од нас, во центарот на јатото од илјадници галаксии, потпевнува најдлабоката нота што универзумот некогаш ја слушнал. 57 октави под средината C, што е околу милион милијарди пати подлабоко од фреквенцијата што една личност може да ја слушне.

Најдлабокиот звук што луѓето можат да го детектираат има циклус од околу една вибрација на секои 1/20 од секундата. Црната дупка во соѕвездието Персеј има циклус од околу една флуктуација на секои 10 милиони години.

Ова стана познато во 2003 година, кога вселенскиот телескоп Чандра на НАСА откри нешто во гасот што го полни јатото Персеј: концентрирани прстени на светлина и темнина, како бранови во езерце. Астрофизичарите велат дека ова се траги од неверојатно нискофреквентни звучни бранови. Посветлите се врвовите на брановите, каде што притисокот на гасот е најголем. Потемните прстени се вдлабнатини каде што притисокот е помал.

Звук што можете да го видите

Топол, магнетизиран гас се врти околу црната дупка, слично на водата што се врти околу одводот. Додека се движи, создава моќно електромагнетно поле. Доволно силен за да го забрза гасот во близина на работ на црната дупка речиси до брзината на светлината, претворајќи го во огромни рафали наречени релативистички млазови. Тие го принудуваат гасот да се сврти настрана на својот пат, а овој ефект предизвикува морничави звуци од вселената.

Тие се носат низ кластерот Персеј, стотици илјади светлосни години од нивниот извор, но звукот може да патува само онолку колку што има доволно гас за да го пренесе. Така тој застанува на работ на гасниот облак што го исполнува Персеј. Тоа значи дека е невозможно да се слушне неговиот звук на Земјата. Можете да го видите ефектот само на облакот со гас. Изгледа како да гледате низ просторот во звучно изолирана комора.

Чудна планета

Нашата планета испушта длабоко стенкање секој пат кога нејзината кора се движи. Тогаш нема сомнеж дали звуците патуваат во вселената. Земјотресот може да создаде вибрации во атмосферата со фреквенција од еден до пет Hz. Ако е доволно силен, може да испрати инфразвучни бранови низ атмосферата во вселената.

Се разбира, не постои јасна граница каде завршува атмосферата на Земјата и каде започнува вселената. Воздухот едноставно постепено станува потенок додека на крајот не исчезне целосно. Од 80 до 550 километри над површината на Земјата, слободниот пат на молекулата е околу еден километар. Тоа значи дека воздухот на оваа надморска височина е приближно 59 пати потенок отколку на кој би можело да се слушне звук. Тој е способен само да пренесува долги инфразвучни бранови.

Кога земјотрес со јачина од 9 степени според Рихтеровата скала го потресе североисточниот брег на Јапонија во март 2011 година, сеизмографите ширум светот ги забележаа неговите бранови кои патуваат низ Земјата, а нејзините вибрации предизвикуваат ниски фреквентни осцилации во атмосферата. Овие вибрации патуваат сè до местото каде што Гравитационото поле и стационарниот сателит Ocean Circulation Explorer (GOCE) ја споредуваат гравитацијата на Земјата во ниска орбита со 270 километри над површината. И сателитот успеа да ги сними овие звучни бранови.

GOCE има многу чувствителни акцелерометри на одборот кои го контролираат јонскиот погон. Ова помага да се задржи сателитот во стабилна орбита. Акцелерометрите на GOCE од 2011 година открија вертикални поместувања во многу тенката атмосфера околу сателитот, како и брановидни поместувања во воздушниот притисок, додека звучните бранови од земјотресот се шират. Моторите на сателитот го коригираа поместувањето и ги складираа податоците, што стана еден вид снимање на инфразвукот на земјотресот.

Овој запис се чуваше во тајност во податоците од сателитот сè додека група научници предводени од Рафаел Ф. Гарсија не го објавија овој документ.

Првиот звук во универзумот

Кога би било возможно да се вратиме во времето, околу првите 760.000 години по Големата експлозија, би било можно да се открие дали има звук во вселената. Во тоа време, Универзумот беше толку густ што звучните бранови можеа слободно да патуваат.

Отприлика во исто време, првите фотони почнаа да патуваат низ вселената како светлина. Потоа, сè конечно се олади доволно за да се кондензира во атоми. Пред да се случи ладењето, Универзумот бил исполнет со наелектризирани честички - протони и електрони - кои ги апсорбирале или расфрлале фотоните, честичките кои ја сочинуваат светлината.

Денес стигнува до Земјата како слаб сјај од микробрановата позадина, видлив само за многу чувствителни радио телескопи. Физичарите ова го нарекуваат космичко микробранова позадинско зрачење. Ова е најстарата светлина во универзумот. Тој одговара на прашањето дали има звук во вселената. Космичката микробранова позадина содржи снимка од најстарата музика во универзумот.

Светлина за спас

Како светлината ни помага да знаеме дали има звук во вселената? Звучните бранови патуваат низ воздухот (или меѓуѕвездениот гас) како флуктуации на притисокот. Кога гасот е компримиран, тој станува потопло. Во космички размери, овој феномен е толку интензивен што се формираат ѕвезди. И кога гасот се шири, се лади. Звучните бранови кои патуваа низ раниот универзум предизвикаа мали флуктуации на притисокот во гасовитата средина, што пак остави суптилни температурни флуктуации рефлектирани во космичката микробранова позадина.

Користејќи температурни промени, физичарот Џон Крамер од Универзитетот во Вашингтон успеа да ги реконструира тие морничави звуци од вселената - музиката на универзумот што се шири. Тој ја помножил фреквенцијата за 10 26 пати за да го слушнат човечките уши.

Така, никој всушност нема да го слушне крикот во вселената, но ќе има звучни бранови кои ќе се движат низ облаците од меѓуѕвезден гас или во ретките зраци на надворешната атмосфера на Земјата.

Ако зборуваме за објективни параметри кои можат да го карактеризираат квалитетот, тогаш се разбира дека не. Снимањето на винил или касета секогаш вклучува воведување дополнително изобличување и бучава. Но, факт е дека ваквите дисторзии и бучава субјективно не го расипуваат впечатокот на музиката, а често дури и спротивното. Нашиот систем за анализа на слухот и звукот работи доста сложено, она што е важно за нашата перцепција и што може да се оцени како квалитет од техничка страна се малку различни работи.

MP3 е сосема посебен проблем; тоа е јасно влошување на квалитетот со цел да се намали големината на датотеката. MP3 кодирањето вклучува отстранување на потивки хармоници и замаглување на предните делови, што значи губење на детали и „заматување“ на звукот.

Идеалната опција во однос на квалитетот и правичното пренесување на сè што се случува е дигитално снимање без компресија, а квалитетот на ЦД-то е 16 бита, 44100 Hz - ова веќе не е граница, можете да ја зголемите и брзината на битови - 24, 32 бита, и фреквенцијата - 48000, 82200, 96000, 192000 Hz. Длабочината на битови влијае на динамичкиот опсег, а фреквенцијата на земање примероци влијае на опсегот на фреквенција. Имајќи предвид дека човечкото уво слуша, во најдобар случај, до 20.000 Hz и според теоремата на Никвист, фреквенцијата на земање примероци од 44.100 Hz треба да биде доволна, но во реалноста, за прилично прецизен пренос на сложени кратки звуци, како што се звуците на тапани, подобро е да има поголема фреквенција. Динамички опсегПодобро е да имате и повеќе, за да може да се снимаат потивки звуци без изобличување. Иако во реалноста, колку повеќе се зголемуваат овие два параметри, толку помалку може да се забележат промени.

Во исто време, можете да ги цените сите задоволства на висококвалитетниот дигитален звук ако имате добра звучна картичка. Она што е вградено во повеќето компјутери е генерално страшно; Mac со вградени картички се подобри, но подобро е да имате нешто надворешно. Па, прашањето, се разбира, е каде ќе ги добиете овие дигитални снимки со квалитет повисок од ЦД :) Иако најглупавиот MP3 ќе звучи значително подобро на добра звучна картичка.

Враќање на аналогните работи - овде можеме да кажеме дека луѓето продолжуваат да ги користат не затоа што се навистина подобри и попрецизни, туку затоа што висококвалитетното и прецизно снимање без изобличување обично не е посакуваниот резултат. Дигитални изобличувања, кои можат да произлезат од лоши алгоритми за обработка на аудио, ниски битови или стапки на семплирање, дигитално клипирање - тие секако звучат многу погадно од аналогните, но може да се избегнат. И излегува дека навистина висококвалитетното и прецизно дигитално снимање звучи премногу стерилно и нема богатство. И ако, на пример, снимате тапани на лента, оваа заситеност се појавува и се зачувува, дури и ако оваа снимка подоцна се дигитализира. И винилот звучи поладно, дури и ако на него се снимени траки направени целосно на компјутер. И секако, сето ова вклучува надворешни атрибути и асоцијации, како изгледа сето тоа, емоциите на луѓето кои го прават тоа. Сосема е разбирливо да сакате да држите плоча во раце, да слушате касета на стар магнетофон наместо снимка од компјутер или да ги разберете оние кои сега користат магнетофони со повеќе песни во студијата, иако ова е многу потешко. и скапи. Но, ова има своја одредена забава.

18 февруари 2016 година

Светот на домашната забава е доста разновиден и може да вклучува: гледање филмови на добар систем за домашно кино; возбудлива и возбудлива игра или слушање музика. Како по правило, секој наоѓа нешто свое во оваа област или комбинира сè одеднаш. Но, без оглед на целите на една личност за организирање на своето слободно време и во која крајност и да одат, сите овие врски се цврсто поврзани со еден едноставен и разбирлив збор - „звук“. Навистина, во сите овие случаи ќе бидеме водени за рака звучна придружба. Но, ова прашање не е толку едноставно и тривијално, особено во случаи кога постои желба да се постигне висококвалитетен звук во просторија или во какви било други услови. За да го направите ова, не е секогаш неопходно да се купат скапи hi-fi или Hi-end компоненти(иако тоа ќе биде многу корисно), а понекогаш е доволно добро познавање на физичката теорија, што може да ги елиминира повеќето проблеми што се јавуваат за секој што ќе се обиде да добие висококвалитетно гласовно глумење.

Следно, теоријата на звук и акустика ќе се разгледува од гледна точка на физиката. Во овој случај, ќе се обидам да го направам ова што е можно подостапно за разбирање на секоја личност која, можеби, е далеку од познавањето на физичките закони или формули, но сепак страсно сонува да го оствари сонот за создавање совршен акустичен систем. Не претпоставувам да кажам дека за да постигнете добри резултати во оваа област дома (или во автомобил, на пример), треба темелно да ги знаете овие теории, но разбирањето на основите ќе ви овозможи да избегнете многу глупави и апсурдни грешки. , а исто така ќе ви овозможи да постигнете максимален звучен ефект од системот на кое било ниво.

Општа теорија на звук и музичка терминологија

Што е тоа звук? Ова е сензација што ја перцепира слушниот орган "уво"(самиот феномен постои без учество на „увото“ во процесот, но тоа е полесно да се разбере), што се случува кога тапанчето е возбудено од звучен бран. Увото во овој случај делува како „приемник“ на звучни бранови со различни фреквенции.
Звучен бранво суштина тоа е секвенцијална серија на набивања и празнења на медиумот (најчесто воздушниот медиум во нормални услови) со различни фреквенции. Природата на звучните бранови е осцилаторна, предизвикана и произведена од вибрациите на кое било тело. Појавата и ширењето на класичен звучен бран е можно во три еластични медиуми: гасовити, течни и цврсти. Кога ќе се појави звучен бран во еден од овие типови простор, неизбежно се случуваат некои промени во самиот медиум, на пример, промена на густината или притисокот на воздухот, движење на честичките од воздушната маса итн.

Бидејќи звучниот бран има осцилаторна природа, тој има таква карактеристика како фреквенција. Фреквенцијамерено во херци (во чест на германскиот физичар Хајнрих Рудолф Херц), и го означува бројот на осцилации во временски период еднаков на една секунда. Оние. на пример, фреквенцијата од 20 Hz означува циклус од 20 осцилации во една секунда. Субјективниот концепт на неговата висина зависи и од фреквенцијата на звукот. Колку повеќе звучни вибрации се случуваат во секунда, толку звукот се појавува „повисок“. Звучниот бран има и друга важна карактеристика, која има име - бранова должина. Бранова должинаВообичаено е да се земе предвид растојанието што го поминува звукот со одредена фреквенција во период еднаков на една секунда. На пример, брановата должина на најнискиот звук во човечкиот звучен опсег на 20 Hz е 16,5 метри, а брановата должина на највисокиот звук на 20.000 Hz е 1,7 сантиметри.

Човечкото уво е дизајнирано на таков начин што може да воочи бранови само во ограничен опсег, приближно 20 Hz - 20.000 Hz (во зависност од карактеристиките на одредена личност, некои можат да слушнат малку повеќе, некои помалку) . Така, тоа не значи дека звуците под или над овие фреквенции не постојат, тие едноставно не се перцепирани од човечкото уво, надминувајќи го звучниот опсег. Звукот над звучниот опсег се нарекува ултразвук, се нарекува звук под звучниот опсег инфразвук. Некои животни се способни да перцепираат ултра и инфра звуци, некои дури го користат овој опсег за ориентација во вселената (лилјаци, делфини). Ако звукот поминува низ медиум кој не е во директен контакт со човечкиот слушен орган, тогаш таквиот звук може да не се слушне или последователно да биде значително ослабен.

Во музичката терминологија на звукот, постојат такви важни ознаки како октава, тон и призвук на звукот. Октавазначи интервал во кој односот на фреквенцијата помеѓу звуците е 1 спрема 2. Октавата обично многу се разликува по уво, додека звуците во овој интервал можат да бидат многу слични еден на друг. Октава може да се нарече и звук кој вибрира двојно повеќе од друг звук во истиот временски период. На пример, фреквенцијата од 800 Hz не е ништо повеќе од повисока октава од 400 Hz, а фреквенцијата од 400 Hz за возврат е следната октава на звук со фреквенција од 200 Hz. Октавата, пак, се состои од тонови и призвук. Променливите вибрации во хармоничен звучен бран со иста фреквенција се перцепирани од човечкото уво како музички тон. Вибрациите со висока фреквенција може да се толкуваат како звуци со висок тон, додека вибрациите со ниска фреквенција може да се толкуваат како звуци со низок тон. Човечкото уво е способно јасно да разликува звуци со разлика од еден тон (во опсег до 4000 Hz). И покрај тоа, музиката користи исклучително мал број тонови. Ова се објаснува од размислувањата за принципот на хармонична согласка; сè се заснова на принципот на октави.

Ајде да ја разгледаме теоријата на музичките тонови користејќи го примерот на низа испружена на одреден начин. Таквата низа, во зависност од силата на затегнување, ќе биде „наместена“ на една специфична фреквенција. Кога оваа низа е изложена на нешто со една специфична сила, што предизвикува да вибрира, постојано ќе се набљудува еден специфичен тон на звук и ќе ја слушнеме саканата фреквенција на подесување. Овој звук се нарекува основен тон. Фреквенцијата на нотата „А“ од првата октава е официјално прифатена како основен тон во музичкото поле, еднаква на 440 Hz. Сепак, повеќето музички инструменти никогаш не репродуцираат само чисти основни тонови; тие се неизбежно придружени со призвук т.н. призвук. Овде е соодветно да се потсетиме на важна дефиниција за музичката акустика, концептот на звучна тембр. Тембр- ова е карактеристика на музичките звуци што им дава на музичките инструменти и гласови нивната единствена, препознатлива специфичност на звукот, дури и кога се споредуваат звуци со иста јачина и јачина. Темброт на секој музички инструмент зависи од распределбата на звучната енергија меѓу призвуките во моментот кога се појавува звукот.

Овертонови формираат специфично обојување на основниот тон, со што можеме лесно да препознаеме и препознаеме одреден инструмент, како и јасно да го разликуваме неговиот звук од друг инструмент. Постојат два вида призвук: хармоничен и нехармоничен. Хармонични призвукпо дефиниција се множители на основната фреквенција. Напротив, ако призвуките не се повеќекратни и забележливо отстапуваат од вредностите, тогаш тие се нарекуваат нехармоничен. Во музиката, работењето со повеќе призвук е практично исклучено, па терминот се сведува на концептот „овертон“, што значи хармоничен. За некои инструменти, како што е пијаното, основниот тон нема ни време да се формира; за краток временски период, звучната енергија на призвукот се зголемува, а потоа исто толку брзо се намалува. Многу инструменти го создаваат она што се нарекува ефект на „преоден тон“, каде што енергијата на одредени призвуки е највисока во одреден момент во времето, обично на самиот почеток, но потоа нагло се менува и преминува на други призвук. Фреквентниот опсег на секој инструмент може да се разгледува одделно и обично е ограничен на основните фреквенции што тој конкретен инструмент е способен да ги произведе.

Во теоријата на звук постои и таков концепт како БУЧАВА. Бучава- ова е секој звук што се создава со комбинација на извори кои се неконзистентни еден со друг. На сите им е познат звукот на листовите од дрвјата кои се нишаат од ветрот итн.

Што ја одредува јачината на звукот?Очигледно, таквата појава директно зависи од количината на енергија пренесена од звучниот бран. За да се утврдат квантитативните показатели за гласност, постои концепт - интензитет на звук. Интензитетот на звукотсе дефинира како проток на енергија што минува низ одредена област на просторот (на пример, cm2) по единица време (на пример, во секунда). При нормален разговор, интензитетот е приближно 9 или 10 W/cm2. Човечкото уво е способно да воочи звуци во прилично широк опсег на чувствителност, додека чувствителноста на фреквенциите е хетерогена во звучниот спектар. На овој начин најдобро се согледува опсегот на фреквенција 1000 Hz - 4000 Hz, кој најшироко го опфаќа човечкиот говор.

Бидејќи звуците се многу различни по интензитет, попогодно е да се замисли како логаритамска големина и да се измери во децибели (по шкотскиот научник Александар Греам Бел). Долниот праг на чувствителност на слухот на човечкото уво е 0 dB, горниот е 120 dB, исто така наречен „праг на болка“. Горната граница на чувствителност, исто така, ја перцепира човечкото уво не на ист начин, туку зависи од специфичната фреквенција. Звуци ниски фреквенциимора да имаат многу поголем интензитет од високите за да предизвикаат праг на болка. На пример, прагот на болка при ниска фреквенција од 31,5 Hz се јавува на ниво на јачина на звук од 135 dB, кога на фреквенција од 2000 Hz чувството на болка ќе се појави на 112 dB. Постои и концепт на звучен притисок, кој всушност го проширува вообичаеното објаснување за ширењето на звучниот бран во воздухот. Звучен притисок- ова е променлив вишок притисок што се јавува во еластична средина како резултат на минување на звучен бран низ него.

Бранова природа на звукот

За подобро да го разберете системот за генерирање звучни бранови, замислете класичен звучник сместен во цевка исполнета со воздух. Ако говорникот прави тикнапред, тогаш воздухот во непосредна близина на дифузорот моментално се компресира. Воздухот потоа ќе се прошири, а со тоа ќе го турка регионот на компримиран воздух по должината на цевката.
Ова движење на брановите последователно ќе стане звук кога ќе стигне до слушниот орган и ќе го „возбуди“ тапанчето. Кога ќе се појави звучен бран во гас, се создава вишок притисок и прекумерна густина и честичките се движат со константна брзина. За звучните бранови, важно е да се запамети фактот дека супстанцијата не се движи заедно со звучниот бран, туку се јавува само привремено нарушување на воздушните маси.

Ако замислиме клип суспендиран во слободен простор на пружина и прави повторливи движења „напред и назад“, тогаш таквите осцилации ќе се наречат хармонични или синусоидални (ако го замислиме бранот како график, тогаш во овој случај ќе добиеме чиста синусоид со повторени опаѓања и издигнувања). Ако замислиме звучник во цевка (како во примерот опишан погоре), кој врши хармонични вибрации, тогаш во моментот кога звучникот се движи „напред“ се добива веќе познатиот ефект на компресија на воздухот, а кога звучникот се движи „наназад“ се добива спротивен ефект на вакуум. Во овој случај, низ цевката ќе се пропагира бран на наизменична компресија и реткост. Ќе се повика растојанието долж цевката помеѓу соседните максимални или минимуми (фази). бранова должина. Ако честичките осцилираат паралелно со насоката на ширење на бранот, тогаш бранот се нарекува надолжен. Ако тие осцилираат нормално на правецот на ширење, тогаш се нарекува бранот попречно. Вообичаено, звучните бранови во гасовите и течностите се надолжни, но кај цврстите материи може да се појават бранови од двата типа. Попречните бранови кај цврстите тела се појавуваат поради отпорност на промена на обликот. Главната разлика помеѓу овие два вида бранови е тоа што попречниот бран има својство на поларизација (осцилациите се случуваат во одредена рамнина), додека надолжниот бран нема.

Брзина на звукот

Брзината на звукот директно зависи од карактеристиките на медиумот во кој се шири. Се одредува (зависен) со две својства на медиумот: еластичност и густина на материјалот. Брзината на звукот во цврсти материи директно зависи од видот на материјалот и неговите својства. Брзината во гасовити подлоги зависи само од еден тип на деформација на медиумот: компресија-рерафакција. Промената на притисокот во звучниот бран се јавува без размена на топлина со околните честички и се нарекува адијабатска.
Брзината на звукот во гасот главно зависи од температурата - се зголемува со зголемување на температурата и се намалува со намалување на температурата. Исто така, брзината на звукот во гасовита средина зависи од големината и масата на самите молекули на гасот - колку е помала масата и големината на честичките, толку е поголема „спроводливоста“ на бранот и, соодветно, поголема брзината.

Во течни и цврсти медиуми, принципот на ширење и брзината на звукот се слични на тоа како бранот се шири во воздухот: со компресија-празнење. Но, во овие средини, покрај истата зависност од температурата, доста важна е и густината на медиумот и неговиот состав/структура. Колку е помала густината на супстанцијата, толку е поголема брзината на звукот и обратно. Зависноста од составот на медиумот е посложена и се одредува во секој конкретен случај, земајќи ја предвид локацијата и интеракцијата на молекулите/атомите.

Брзина на звук во воздух при t, °C 20: 343 m/s
Брзина на звук во дестилирана вода при t, °C 20: 1481 m/s
Брзина на звук во челик при t, °C 20: 5000 m/s

Стоечки бранови и пречки

Кога звучникот создава звучни бранови во затворен простор, неизбежно се појавува ефектот на брановите што се рефлектираат од границите. Како резултат на тоа, тоа најчесто се случува ефект на пречки- кога два или повеќе звучни бранови се преклопуваат еден со друг. Посебни случаи на феномени на интерференција се формирање на: 1) тепачки бранови или 2) стоечки бранови. Отчукувања на бранови- ова е случај кога се случува додавање на бранови со слични фреквенции и амплитуди. Сликата на појавата на отчукувања: кога два бранови со слични фреквенции се преклопуваат еден со друг. Во одреден момент во времето, со такво преклопување, врвовите на амплитудата може да се совпаѓаат „во фаза“, а опаѓањата може да се совпаднат и во „антифаза“. Така се карактеризираат звучните отчукувања. Важно е да се запамети дека, за разлика од стоечките бранови, фазните совпаѓања на врвовите не се случуваат постојано, туку во одредени временски интервали. За увото, оваа шема на отчукувања се разликува сосема јасно и се слуша како периодично зголемување и намалување на волуменот, соодветно. Механизмот со кој се јавува овој ефект е исклучително едноставен: кога врвовите се совпаѓаат, волуменот се зголемува, а кога долините се совпаѓаат, волуменот се намалува.

Стоечки брановисе јавуваат во случај на суперпозиција на два бранови со иста амплитуда, фаза и фреквенција, кога кога таквите бранови се „сретнуваат“ едниот се движи во насока напред, а другиот во спротивна насока. Во областа на просторот (каде што е формиран стоечкиот бран), се појавува слика на суперпозиција на две фреквентни амплитуди, со наизменични максимални (т.н. антиноди) и минимуми (т.н. јазли). Кога ќе се појави овој феномен, фреквенцијата, фазата и коефициентот на слабеење на бранот на местото на рефлексија се исклучително важни. За разлика од патувачките бранови, нема пренос на енергија во стоечкиот бран поради фактот што напредните и назадните бранови кои го формираат овој бран пренесуваат енергија во еднакви количини и во напред и во спротивна насока. За јасно да се разбере појавата на стоечки бран, да претставиме пример од домашна акустика. Да речеме дека имаме системи за звучници на подот во одреден ограничен простор (соба). Имајќи ги да пуштат нешто со многу бас, ајде да се обидеме да ја смениме локацијата на слушателот во собата. Така, слушателот кој се најде во зоната на минимум (одземање) на стоечкиот бран ќе го почувствува ефектот дека има многу малку бас, а ако слушателот се најде во зона на максимум (собирање) на фреквенции, тогаш спротивното. се добива ефект на значително зголемување на бас регионот. Во овој случај, ефектот се забележува во сите октави на основната фреквенција. На пример, ако основната фреквенција е 440 Hz, тогаш феноменот на „собирање“ или „одземање“ ќе се забележи и на фреквенции од 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz итн.

Резонанца феномен

Повеќето цврсти материи имаат фреквенција на природна резонанца. Сосема е лесно да се разбере овој ефект користејќи го примерот на обична цевка, отворена само на едниот крај. Ајде да замислиме ситуација кога звучник е поврзан на другиот крај на цевката, кој може да репродуцира една константна фреквенција, која исто така може да се смени подоцна. Значи, цевката има природна резонанца фреквенција, велејќи на едноставен јазике фреквенцијата на која цевката „резонира“ или произведува сопствен звук. Ако фреквенцијата на звучникот (како резултат на прилагодување) се совпаѓа со фреквенцијата на резонантната цевка, тогаш ќе се појави ефектот на зголемување на јачината на звукот неколку пати. Ова се случува затоа што звучникот ги возбудува вибрациите на воздушниот столб во цевката со значителна амплитуда додека не се најде истата „резонантна фреквенција“ и не се појави ефектот на додавање. Резултирачкиот феномен може да се опише на следниов начин: цевката во овој пример му „помага“ на звучникот со резонирање на одредена фреквенција, нивните напори се собираат и „резултираат“ со звучен гласен ефект. Користејќи го примерот на музичките инструменти, овој феномен може лесно да се види, бидејќи дизајнот на повеќето инструменти содржи елементи наречени резонатори. Не е тешко да се погоди што служи за подобрување на одредена фреквенција или музички тон. На пример: тело на гитара со резонатор во форма на дупка што се спојува со јачината на звукот; Дизајнот на цевката за флејта (и сите цевки воопшто); Цилиндричниот облик на телото на барабанот, кој само по себе е резонатор на одредена фреквенција.

Фреквентен спектар на звук и фреквентен одговор

Бидејќи во пракса практично нема бранови со иста фреквенција, станува неопходно да се разложи целиот звучен спектар на звучниот опсег на призвук или хармоника. За овие цели, постојат графикони кои ја прикажуваат зависноста на релативната енергија на звучните вибрации од фреквенцијата. Овој график се нарекува графикон на спектарот на звучна фреквенција. Фреквентен спектар на звукПостојат два вида: дискретни и континуирани. Дискретниот спектар на заплет прикажува поединечни фреквенции одделени со празни места. Во континуиран спектар, сè е присутно одеднаш аудио фреквенции.
Во случај на музика или акустика, најчесто се користи вообичаениот график Карактеристики на амплитуда-фреквенција(скратено како „АФЦ“). Овој графикон ја покажува зависноста на амплитудата на звучните вибрации од фреквенцијата низ целиот фреквентен спектар (20 Hz - 20 kHz). Гледајќи во таков график, лесно е да се разберат, на пример, јаките или слабите страни на одреден звучник или акустичен систем како целина, најсилните области на излезна енергија, падовите и подемите на фреквенцијата, слабеењето, а исто така и да се следи стрмнината на падот.

Пропагирање на звучни бранови, фаза и антифаза

Процесот на ширење на звучните бранови се случува во сите правци од изворот. Наједноставен пример за разбирање на овој феномен е камче фрлено во вода.
Од местото каде што паднал каменот, бранови почнуваат да се шират низ површината на водата во сите правци. Сепак, да замислиме ситуација со користење на звучник во одредена јачина, да речеме затворена кутија, која е поврзана со засилувач и пушта некаков музички сигнал. Лесно е да се забележи (особено ако примените моќен сигнал со ниска фреквенција, на пример бас-тапан) дека звучникот прави брзо движење „напред“, а потоа истото брзо движење „наназад“. Она што останува да се разбере е дека кога звучникот се движи напред, емитува звучен бран што го слушаме подоцна. Но, што се случува кога звучникот се движи наназад? И парадоксално, истото се случува, звучникот го испушта истиот звук, само во нашиот пример тој се шири целосно во јачината на кутијата, без да ги надминува нејзините граници (кутијата е затворена). Општо земено, во горниот пример може да се набљудуваат доста интересни физички феномени, од кои најзначајниот е концептот на фаза.

Звучниот бран што звучникот, кој е во јачина, го емитува во насока на слушателот е „во фаза“. Обратен бран, кој влегува во волуменот на кутијата, ќе биде соодветно антифазен. Останува само да се разбере што значат овие концепти? Фаза на сигнал– ова е нивото на звучен притисок во тековниот момент во времето во одреден момент во просторот. Најлесен начин да се разбере фазата е со примерот на репродукција на музички материјал со конвенционален стерео пар системи за домашни звучници на подот. Да замислиме дека во одредена просторија се поставени два такви звучници на подот и играат. Во овој случај, двата акустични системи репродуцираат синхрон сигнал со променлив звучен притисок, а звучниот притисок на едниот звучник се додава на звучниот притисок на другиот звучник. Сличен ефект се јавува поради синхроничноста на репродукцијата на сигналот од левиот и десниот звучник, соодветно, со други зборови, врвовите и коритата на брановите емитирани од левиот и десниот звучник се совпаѓаат.

Сега да замислиме дека звучните притисоци сè уште се менуваат на ист начин (не претрпеле промени), но дури сега се спротивни еден на друг. Ова може да се случи ако поврзете еден од два систем на звучници во обратен поларитет ("+" кабел од засилувачот до терминалот "-" на системот за звучници и "-" кабел од засилувачот до терминалот "+" на систем на звучници). Во овој случај, сигналот спротивен во насока ќе предизвика разлика во притисокот, што може да се претстави во бројки како што следува: лево акустичен системќе создаде притисок од „1 Pa“, а системот на десниот звучник ќе создаде притисок од „минус 1 Pa“. Како резултат на тоа, вкупната јачина на звукот на локацијата на слушателот ќе биде нула. Овој феномен се нарекува антифаза. Ако го погледнеме примерот подетално за разбирање, излегува дека два звучници кои играат „во фаза“ создаваат идентични области на набивање и реткост на воздухот, а со тоа всушност си помагаат еден на друг. Во случај на идеализирана антифаза, областа на компримиран воздушен простор создаден од еден звучник ќе биде придружена со област на редок воздушен простор создаден од вториот звучник. Ова изгледа приближно како феноменот на меѓусебно синхроно откажување на брановите. Точно, во пракса јачината на звукот не паѓа на нула и ќе слушнеме многу искривен и ослабен звук.

Најпристапниот начин да се опише овој феномен е како што следува: два сигнали со исти осцилации (фреквенција), но поместени во времето. Со оглед на ова, попогодно е да се замислат овие феномени на поместување користејќи го примерот на обичен кружен часовник. Да замислиме дека на ѕидот висат неколку идентични кружни часовници. Кога вторите стрелки на овој часовник работат синхроно, на едниот часовник 30 секунди, а на другиот 30, тогаш ова е пример за сигнал кој е во фаза. Ако вторите стрелки се движат со поместување, но брзината е сè уште иста, на пример, на еден часовник е 30 секунди, а на друг е 24 секунди, тогаш ова е класичен пример за фазно поместување. На ист начин, фазата се мери во степени, во виртуелен круг. Во овој случај, кога сигналите се поместуваат релативно едни на други за 180 степени (половина период), се добива класична антифаза. Често во пракса се случуваат мали фазни поместувања, кои исто така може да се утврдат во степени и успешно да се елиминираат.

Брановите се рамни и сферични. Фронтот на рамни бранови се шири само во една насока и ретко се среќава во пракса. Сферичен брановиден фронт е едноставен тип на бран кој потекнува од една точка и патува во сите правци. Звучните бранови имаат својство дифракција, т.е. способност да одиме околу пречки и предмети. Степенот на свиткување зависи од односот на звучната бранова должина со големината на пречката или дупката. Дифракција се јавува и кога има некоја пречка на патот на звукот. Во овој случај, можни се две сценарија: 1) Ако големината на пречката е многу поголема од брановата должина, тогаш звукот се рефлектира или апсорбира (во зависност од степенот на апсорпција на материјалот, дебелината на пречката итн. ), а зад пречката се формира зона „акустична сенка“. 2) Ако големината на пречката е споредлива со брановата должина или дури и помала од неа, тогаш звукот до одреден степен дифрактира во сите правци. Ако звучен бран, додека се движи во еден медиум, го погоди интерфејсот со друг медиум (на пример, воздушен медиум со цврст медиум), тогаш може да се појават три сценарија: 1) бранот ќе се рефлектира од интерфејсот 2) бранот може да помине во друг медиум без да ја менува насоката 3) бранот може да помине во друг медиум со промена на насоката на границата, тоа се нарекува „прекршување на брановите“.

Односот на вишокот притисок на звучниот бран со осцилаторната волуметриска брзина се нарекува отпорност на бранови. Со едноставни зборови, бранова импеданса на медиумотможе да се нарече способност да се апсорбираат звучните бранови или да им се „спротивстави“. Коефициентите на рефлексија и пренос директно зависат од односот на брановите импеданси на двата медиума. Отпорот на бранови во гасовита средина е многу помал отколку во водата или цврстите материи. Затоа, ако звучен бран во воздухот удри во цврст предмет или на површината на длабока вода, звукот или се рефлектира од површината или се апсорбира во голема мера. Тоа зависи од дебелината на површината (вода или цврста) на која паѓа саканиот звучен бран. Кога дебелината на цврст или течен медиум е мала, звучните бранови речиси целосно „поминуваат“, и обратно, кога дебелината на медиумот е голема, брановите почесто се рефлектираат. Во случај на рефлексија на звучни бранови, овој процес се случува според добро познат физички закон: „Аголот на инциденца е еднаков на аголот на рефлексија“. Во овој случај, кога бран од медиум со помала густина ќе ја погоди границата со медиум со поголема густина, феноменот се јавува рефракција. Се состои во свиткување (прекршување) на звучен бран по „сретнување“ на пречка и нужно е придружено со промена на брзината. Прекршувањето зависи и од температурата на медиумот во кој се јавува рефлексијата.

Во процесот на ширење на звучните бранови во вселената, нивниот интензитет неизбежно се намалува, можеме да кажеме дека брановите слабеат и звукот слабее. Во пракса, наидувањето на сличен ефект е прилично едноставно: на пример, ако двајца луѓе застанат на поле на некое блиско растојание (метар или поблиску) и почнат да си кажуваат нешто едни на други. Ако последователно го зголемите растојанието помеѓу луѓето (ако тие почнат да се оддалечуваат едни од други), истото ниво на гласност на разговорот ќе станува сè помалку звучно. Овој пример јасно го покажува феноменот на намалување на интензитетот на звучните бранови. Зошто се случува ова? Причината за тоа се различни процеси на размена на топлина, молекуларна интеракција и внатрешно триење на звучните бранови. Најчесто во пракса, звучната енергија се претвора во топлинска енергија. Ваквите процеси неизбежно се јавуваат во која било од 3-те медиуми за ширење на звукот и може да се карактеризираат како апсорпција на звучни бранови.

Интензитетот и степенот на апсорпција на звучните бранови зависи од многу фактори, како што се притисокот и температурата на медиумот. Апсорпцијата зависи и од специфичната фреквенција на звукот. Кога звучниот бран се шири низ течности или гасови, се јавува ефект на триење помеѓу различни честички, што се нарекува вискозност. Како резултат на ова триење на молекуларно ниво, се јавува процес на претворање на бран од звук во топлина. Со други зборови, колку е поголема топлинската спроводливост на медиумот, толку е помал степенот на апсорпција на бранови. Апсорпцијата на звукот во гасовити медиуми зависи и од притисокот (атмосферскиот притисок се менува со зголемување на надморската височина во однос на нивото на морето). Што се однесува до зависноста на степенот на апсорпција од фреквенцијата на звукот, земајќи ги предвид горенаведените зависности на вискозност и топлинска спроводливост, колку е поголема фреквенцијата на звукот, толку е поголема апсорпцијата на звукот. На пример, кога нормална температураи притисок, во воздухот апсорпцијата на бран со фреквенција од 5000 Hz е 3 dB/km, а апсорпцијата на бран со фреквенција од 50.000 Hz ќе биде 300 dB/m.

Во цврсти медиуми, сите горенаведени зависности (топлинска спроводливост и вискозност) се зачувани, но на ова се додаваат уште неколку услови. Тие се поврзани со молекуларната структура на цврстите материјали, кои можат да бидат различни, со свои нехомогености. Во зависност од оваа внатрешна цврста молекуларна структура, апсорпцијата на звучните бранови во овој случај може да биде различна и зависи од видот на конкретниот материјал. Кога звукот поминува низ цврсто тело, бранот претрпува голем број трансформации и изобличувања, што најчесто доведува до дисперзија и апсорпција на звучната енергија. На молекуларно ниво, ефектот на дислокација може да се случи кога звучниот бран предизвикува поместување на атомските рамнини, кои потоа се враќаат во нивната првобитна положба. Или, движењето на дислокациите доведува до судир со дислокации нормално на нив или дефекти во кристалната структура, што предизвикува нивна инхибиција и, како последица на тоа, одредена апсорпција на звучниот бран. Сепак, звучниот бран може да резонира и со овие дефекти, што ќе доведе до нарушување на оригиналниот бран. Енергијата на звучниот бран во моментот на интеракција со елементите на молекуларната структура на материјалот се троши како резултат на процесите на внатрешно триење.

Во оваа статија ќе се обидам да ги анализирам карактеристиките на човековата аудитивна перцепција и некои од суптилностите и карактеристиките на ширењето на звукот.

Пред да се сомневате дека звучната картичка на вашиот компјутер е скршена, внимателно проверете ги постоечките конектори за компјутер за надворешно оштетување. Исто така, треба да ја проверите функционалноста на сабвуферот со звучници или слушалки преку кои се репродуцира звукот - обидете се да ги поврзете со кој било друг уред. Можеби причината за проблемот лежи токму во опремата што ја користите.

Многу е веројатно дека повторното инсталирање ќе помогне во вашата ситуација операционен систем Windows, било да е тоа 7, 8, 10 или верзијата Xp, бидејќи потребните поставки едноставно може да се изгубат.

Ајде да продолжиме со проверка на звучната картичка

Метод 1

Првиот чекор е да се справите со двигателите на уредот. За да го направите ова ви треба:

После ова, драјверите ќе се ажурираат и проблемот ќе биде решен.

Исто така оваа постапкаможе да се спроведе доколку е достапно сегашна верзија софтверна пренослив медиум. Во оваа ситуација, треба да инсталирате со наведување на патеката до одредена папка.

Ако аудио картичката воопшто не е во менаџерот на уредот, тогаш преминете на следната опција.

Метод 2

Во овој случај, потребна е целосна дијагноза за да се обезбеди правилно техничко поврзување. Мора да го направите следново по одреден редослед:

Имајте предвид дека оваа опција е погодна само за дискретни компоненти кои се инсталирани на посебна табла.

Метод 3

Доколку, по визуелна проверка и проверка на звучниците или слушалките, тие се во работна состојба, а повторното инсталирање на ОС не донесе никакви резултати, продолжуваме понатаму:

Откако ќе заврши тестот за звучната картичка, системот ќе ве информира за неговиот статус и ако е неоперативен, ќе го разберете ова врз основа на резултатите.

Метод 4

Друга опција за брзо и лесно проверка звучна картичкана Windows OS:

На овој начин, ќе извршиме дијагноза на аудио проблеми на компјутерот.

Програмата ќе ви понуди неколку опции за проблеми и исто така ќе ги означи поврзаните аудио уреди. Ако е така, дијагностичкиот волшебник ќе ви овозможи брзо да го идентификувате ова.

Метод 5

Третата опција за проверка дали звучната картичка работи е како што следува:

Во табовите „Возач“ и „Информации“, ќе добиете дополнителни податоци за параметрите на сите уреди инсталирани на вашиот компјутер, интегрирани и дискретни. Овој метод исто така ви овозможува да дијагностицирате проблеми и брзо да ги идентификувате преку тестирање на софтверот.

Сега знаете како брзо и лесно да ја проверите вашата звучна картичка на неколку начини. Нивната главна предност е што за ова не ви треба онлајн пристап до Интернет, а сите постапки може да се спроведат независно, без да се контактирате со специјализирана услуга.