Высота, тембр и громкость звука

31. Высота, тембр и громкость звука Проводя   смычком   по   струне   скрипки,   музыкант   вызывает   колебание струны.   Но   ведь   струн   в   скрипке   всего   4,  как   же   ему   удается   создавать   такие различные по высоте и громкости звуки?  Обратите внимание, что второй рукой скрипач зажимает струны. Тем самым он увеличивает или уменьшает длину струны. Длинная струна колеблется медленнее,   короткая   быстрее.   Аналогичную   зависимость   мы   наблюдали   при колебании маятника: чем длиннее нить, тем меньше частота колебания.  Послушаем, как звучит длинная струна. Сделаем эту струну короче и снова послушаем звук. Звук, который создает длинная струна ниже, частота колебания такой струны меньше. Короткие струны колеблются чаще, поэтому высота звука, которую они создают выше. Таким образом, высота звука зависит от частоты колебания: чем больше частота колебания, тем выше издаваемый звук. Скрипачи изменяют длину струны, зажимая ее пальцем. В рояле каждая клавиша   соединена   со   струной   определенной   длины.   Нажав   на   клавишу, соединенную с длинной струной, мы услышим низкий звук, с короткой – высокий. Убедиться, как зависят длина маятника и частота колебания, можно с помощью   прибора,   который   так   же   используют   музыканты.   Это   метроном.   Он используется для  задания  темпа   в музыке.  Короткий  маятник колеблется   часто, щелчки будут слышны через короткие промежутки времени. Темп музыки будет быстрый.   Длинный   маятник   колеблется   медленно,   промежутки   между   щелчками будут большие. Темп музыки медленный. Самым простым видом колебания является камертон, о котором мы уже упоминали   ранее.   Ветви   камертона   совершают   гармонические   колебания, являющиеся самым простым видом колебаний. Такому колебанию присуща только одна частота. Звук камертона так же называют чистым тоном. Чистый тон – это звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты. Другие   источники   звука,   например,   пение   человека,   звучание музыкальных   инструментов   и   другие,   представляют   собой   совокупность гармонических колебаний разных частот. В таком звуке выделяют самый нижний тон, частота которого наименьшая, его еще называют основным. И именно высота основного тона, определяет высоту сложного звука. Чем больше высота основного тона, тем выше звук. Остальные, более высокие звуки называются обертонами. Обертон –  призвуки, входящие в спектр музыкального звука, частоты которых в целое число  раз больше частоты основного тона (их еще называют гармониками). В зависимости от того, как много обертонов присуще тому или иному звуку, создается особая окраска звука, которая получила название тембр. Тембр так же будет отличаться, в зависимости от формы корпуса музыкального инструмента, материала   из   которого   он   изготовлен.   Именно   поэтому   мы   без   труда   отличаем звучание скрипки от рояля, саксофона от флейты, даже если все они издают звук одной   частоты.   Но,   все   же,   основное   отличие   тембров,   зависит   от   количества создаваемых обертонов.  Легонько   ударив   по   клавише   рояля,   мы   вызовем   слабое   колебание струны,   звук   будет   тихим.   Удавив   по   клавише   сильнее,   увеличим   амплитуду колебания,   звук   станет   громче.   То   есть   громкость   звука   зависит   от   амплитуды колебания, чем больше амплитуда, тем сильнее звук. При   решении   задач   громкость   звука   описывают   с   помощью   уровня звукового   давления,  который   измеряют   в  белах.   Например,  допустимый   уровень шума в учебных заведениях не должен превышать 55 децибел, звук который создает самолет   порядка   130   децибел.   Следует   помнить,   что   громкий   звук   вызывает   у человека болевое ощущение. Совокупность   звуков   различной   громкости,   тембра,   высоты   тона (другими словами – шумов) негативно влияет на здоровье человека. Особенно это заметно   в   густонаселённых   городах,   большое   количество   звуков   создает   шум, который негативно сказывается на состоянии здоровья, поэтому пронимают меры к его снижению: перед домами ставят звукозащитные экраны, запрещают звуковые сигналы транспорта.