|
Для музичних цілейскладний звук корисно представити у вигляді суми простих тонів, або розкластина спектр. Детально цей процес ми опишемо при розгляді аудіоредакторів, атут обмежимося лише загальними зауваженнями. Звуки з "визначеною висотою”, зокремаце звуки струнних, духових і деяких ударних інструментів, вважаються складнимитонами, вони мають досить чітко окреслений основний тон, а такожгармоніки, які утворюють з основним тоном кратні, або близькі до кратних[3]відношення (2:1, 3:1 і т.д.). Появу обертонів пояснюють тим,що, наприклад, струна коливається не тільки повністю, але й частинами – двомаполовинами, трьома третинами тощо (мал. 7). Подібне відбуваєтьсязі стовпом повітря в духових інструментах. Іноді співвідношення гармонікі зовсім не вкладається в ряд простих чисел, а основний тон може бутипредставлений нечітко. Якщо при цьому звук не розпадається на співзвуччя, зберігаючисуб’єктивну цілісність, то можна говорити про мультифонічний тон – такимиє звуки ряду ударних інструментів, насамперед, дзвонів. Мультифонічні тониможна видобути на язичкових дерев’яних інструментах, також вони використовуютьсяв сучасній електронній музиці. І, нарешті, шумиявляють собою неперіодичні звукові коливання. Їх спектр відрізняється рівномірністю,тобто виділити у шумовому звуці певний гармонічний ряд неможливо. Гучність звуку Наступна важливахарактеристика – гучність звуку залежить від амплітуди звуковихколивань. Річ у тім, що проходження звукових хвиль у повітрі зумовлюютьколивання атмосферного тиску, які розглядають як звуковий тиск. Виражений водиницях тиску – Паскалях звуковий тиск може сягати від 2∙10-5 Падля найтихіших, ледь відчутних звуків (так званий поріг гучності)до 100 Па для найгучніших, ледьстерпних для людини звуків (так званого больового порогу).Звуковий тиск, більший за цю величину є небезпечним для органів слуху. · Для орієнтації нагадаємо, щоатмосферний тиск на теренах України коливається в межах приблизно від 99 700Па, при проходженні циклонів, і до 103100 Па[4]– при проходженні антициклонів, тобто чисельно коливання атмосферного тиску вдесятки разів переважають коливання, спричинені найгучнішими звуками, проте викликанікліматичними чинниками перепади тиску відбуваються протягом кількох діб або йтижнів, тоді як звукові – упродовж долей секунди.
В акустиці ж для зручностівикористовують логарифмічну шкалу, а рівень тиску вимірюють у децибелах, dB[5].Це пов’язано з тим, що суб’єктивно вухо людини має логарифмічнухарактеристику реакції на звук, тобто, наприклад, посилення гучності у дварази відповідають зростанню тиску на 100 Па, у три рази – 1000 Па і так далі. Точкоювідліку при цьому вважають найтихіші чутні людиною звуки, які вважаютьсярівними 0 дБ. Стисло множину звуків, з якими ми стикаємося щоденно та їхгучності можна представити таблицею:
Крім того, суб’єктивногучність звуку залежить від його висоти. Як показує експеримент, при рівнихпоказниках інтенсивності, найгучнішими нам уявляються хвилі на частотах 1-4 кГц,тоді як звуки такої ж інтенсивності але на частотах, близьких до границьдіапазону, наприклад, у басовому регістрі, суб’єктивно сприймаються тихішими.Цю залежність можна зобразити графічно у вигляді "кривих рівної гучності”[6](мал. 11). Фон- одиниця рівня гучності,аналогічна децибелам, проте із поправкою на суб’єктивні особливості слуху.
Інші характеристикиХоча в класичній акустиці,як і класичній теорії музики, характеристики звуку визначаються цими трьомапоказниками – висотою, тембром та гучністю, вважаємо за необхідне зробити двадодаткових зауваження. По-перше, звук єдинамічним процесом, тобто його характеристики постійно змінюються учасі. Наприклад, звук, відтворений на фортепіано, поступово затухає, тобтозменшує свою гучність, а частково і тембр, вібруючий звук у хорошого скрипалящомиті змінює свої як динамічні, так і звуковисотні характеристики. Більшетого, секрет "живого”, зворушливого звуку полягає саме у його мінливості, утонких, іноді ледь відчутних, але постійних змінах його характеристик; інавпаки – статичний, одноманітний звук справляє враження штучного, ніякого. Проце слід пам’ятати як інструменталістам, так і музикантам-електронникам. По-друге, людське вухоздатне визначити також і напрямок джерела звуку, або, іншими словами, просторовулокалізацію звуку. У класичній музиці просторова локалізація вирішуваласьрозташуванням музикантів на сцені, а також акустикою концертних залів, вонарідко була предметом уваги, хоча іноді композитори заради спеціального ефектупредписували розташування інструменталістів, наприклад, за сценою чи у кінцізалу. Для сучасних аранжувальників і режисерів просторова локалізація звуку єпредметом особливої уваги, про що ми поговоримо пізніше. [1] Навколо Земної кулі радіосигнал пройде приблизно за0,13 с, в межах же нашої країни ця величина не досягне й 0,01с – для нашоїсвідомості цей проміжок часу залишиться непоміченим. [2] Гц (Hz) – "Герц”,одиниця виміру частоти якого-небудь процесу, наприклад частоти коливань.Названа ім’ям німецького фізика Генріха Герца. Похідні одиниці кГц (kHz, "кілогерц”) = 1000 Гц, мГц (MHz, "мегагерц”) = 1 000 000 Гц та інші. [3] Раніше вважалося, що гармоніки ускладних тонах кратні основному тону. Проте сучасні дослідження показують, щожодному акустичному інструменту "не вдається” точно попасти у кратнеспіввідношення, і ряд гармонік може мати вигляд такий як 1:2,01:3,04:3,98тощо. [4] Щоправда синоптики віддають перевагу похідним одиницям– гектопаскалям (1 гПа = 100 Па). Нормальним атмосферним тиском на рівні морявважається тиск 101 325 Па, що відповідає 760 мм ртутного стовпчика. [5] Одиниця виміру "Бел”названа ім’ям американського вченого Олександра Белла, винахідника телефонногозв’язку і початково застосовувалася для опису послаблення сигналу при йогопередачі на далекі відстані. Пізніше, однак, більшого поширення отримала похіднаодиниця – децибел, що дорівнює 1\10 Белу. |
|
