Akustyka muzyczna. Encyklopedia akustyczna

Akustyka - to nauka o dźwięku, której nazwa pochodzi od greckiego słowa (akuo) – „słyszę”. Zadaniem akustyki jest badanie fizycznej natury dźwięku oraz problemów związanych z jego występowaniem, rozchodzeniem się i percepcją.

Dźwięk ma podwójną naturę:

Z jednej strony jest to obiektywny proces przenoszenia energii drgań mechanicznych cząstek w ośrodku sprężystym (powietrze, ciecz, ciało stałe);

Natomiast są to tylko te rodzaje drgań mechanicznych otoczenia, które są odbierane przez układ słuchowy.

Dźwięk- jest to szczególny rodzaj drgań mechanicznych ośrodka sprężystego, który może powodować

doznania słuchowe.

- pojawienie się dźwięku, co wymaga zbadania fizycznej natury dźwięku, a także metod i środków jego tworzenia. Zagadnieniami tymi zajmuje się akustyka instrumentów muzycznych,

statystyka mowy, elektroakustyka itp.; zdeterminowane drganiami strun, płyt, membran, słupów powietrza i innych elementów instrumentów muzycznych, a także membran głośników i innych ciał sprężystych;

- transmisja dźwięku od źródła do słuchacza – to zadania akustyki architektonicznej, elektroakustyki itp.; - zależy od drgań mechanicznych cząstek ośrodka (powietrza, wody, drewna, metalu itp.);

- percepcja dźwięku narząd słuchowy i powiązanie wrażeń słuchowych z obiektywnymi parametrami dźwięku to zadania psychoakustyki. Zaczyna się od mechanicznych wibracji błony bębenkowej w aparacie słuchowym, a dopiero potem następuje złożony proces przetwarzania informacji w różnych częściach narządu słuchowego.

Osoba otrzymuje około 25% informacji o otaczającym ją świecie z analizatorów słuchowych, 60% z analizatorów wizualnych i 15% z pozostałych.

Układ słuchowy człowieka odbiera jedynie ograniczoną klasę drgań mechanicznych otoczenia, które mieszczą się w określonych granicach pod względem poziomu głośności (ciśnienie akustyczne od 2 x 10 -5 Pa do progu bólu 20 Pa, zmiana poziomu ciśnienia akustycznego od 0 dB do 120 dB) i wysokość (zmienić częstotliwości z 20 Hz na 20000 Hz). Ponad 20 000 Hz – ultradźwięki. Poniżej 20 Hz – infradźwięki.

Wszystkie otaczające dźwięki można warunkowo podzielić według różnych kryteriów, na przykład:

- według metody tworzenia- naturalne i sztuczne (hałas naturalny, mowa, muzyka, biosygnały, dźwięki elektroniczne);

- na podstawie informacji- dźwięki przekazujące informacje semantyczne (pojęciowe) i emocjonalne (mowa, śpiew i muzyka); do przekazywania informacji o środowisku (hałas, dźwięki sygnalizacyjne itp.);

- według parametrów fizycznych takie jak: zakres częstotliwości (infradźwięki, ultradźwięki, hiperdźwięki itp.); stopień przewidywalności (sygnały losowe, takie jak biały szum; sygnały deterministyczne; sygnały quasi-losowe, w tym muzyka i mowa); struktura czasowa (okresowa, nieokresowa, pulsacyjna itp.) itp.

Akustyka ogólna (fizyczna).- teoria promieniowania i propagacji dźwięku w różnych ośrodkach, teoria dyfrakcji, interferencji i rozpraszania fal dźwiękowych. Liniowe i nieliniowe procesy propagacji dźwięku.

Akustyka architektoniczna- prawa rozchodzenia się dźwięku w pomieszczeniach zamkniętych (półzamkniętych, otwartych), metody sterowania strukturą pola w pomieszczeniu itp.

Akustyka budynku- ochrona przed hałasem budynków, przedsiębiorstw przemysłowych itp. (obliczanie konstrukcji i konstrukcji, dobór materiałów itp.).

Psychoakustyka- podstawowe prawa percepcji słuchowej, określenie związku między obiektywnymi i subiektywnymi parametrami dźwięku, określenie praw odczytania „obrazu dźwiękowego”.

Akustyka muzyczna- problemy powstawania, dystrybucji i percepcji dźwięków muzycznych, a dokładniej - dźwięków wykorzystywanych w muzyce.

Bioakustyka- teoria percepcji i emisji dźwięku przez obiekty biologiczne, badanie narządu słuchowego różnych gatunków zwierząt itp.

Elektroakustyka- teoria i praktyka projektowania nadajników i odbiorników przetwarzających energię elektryczną na energię akustyczną i odwrotnie, a także wszelkich elementów współczesnych torów audio służących do rejestracji, transmisji i odtwarzania dźwięku.

Aeroakustyka(akustyka lotnicza) - promieniowanie i propagacja hałasu w konstrukcjach lotniczych; metody izolacji i pochłaniania dźwięku, teoria propagacji uderzeniowych fal dźwiękowych itp.

Hydroakustyka- propagacja, pochłanianie, tłumienie dźwięku w wodzie, teoria przetworników hydroakustycznych, teoria anten i echolokatorów hydroakustycznych, rozpoznawanie obiektów poruszających się itp.

Akustyka transportu- analiza hałasu, opracowywanie metod i środków pochłaniania i izolacji akustycznej w różnych rodzajach transportu (samoloty, pociągi, samochody itp.).

Akustyka medyczna- rozwój sprzętu medycznego opartego na przetwarzaniu i transmisji sygnałów dźwiękowych (aparaty słuchowe, urządzenia diagnostyczne, analizatory szumów serca i płuc itp.).

Akustyka ultradźwiękowa- teoria ultradźwięków, tworzenie urządzeń ultradźwiękowych, w tym przetworników ultradźwiękowych do zastosowań przemysłowych w hydroakustyce, technice pomiarowej itp.

Akustyka kwantowa(akustoelektronika) - teoria hiperdźwięków, tworzenie filtrów na powierzchniowych falach akustycznych itp.

Akustyka mowy- teoria i synteza mowy, wyodrębnianie mowy z szumu tła, automatyczne rozpoznawanie mowy itp.

Cyfrowa akustyka- aktywnie rozwija się w ostatnich latach, stopniowo stając się samodzielnym kierunkiem w związku z tworzeniem nowej generacji mikroprocesorów (procesorów dźwięku) i sprzętu komputerowego.

Akustyka muzyczna- nauka zajmująca się badaniem natury dźwięków i harmonii muzycznych, a także systemów i strojów muzycznych. Opiera się na akustyce fizycznej (prawa drgań ciał sprężystych, prawa rezonansu, interferencji dźwięków itp.) i psychofizjologii słuchu (właściwości narządu słuchu, wrażenia słuchowe, percepcje i wyobrażenia). Z kolei akustyka muzyczna jest podstawą do zrozumienia szeregu zjawisk rozpatrywanych w doktrynie harmonii (konsonans i dysonans, budowa i połączenie współbrzmień, zależność ich brzmienia od rejestru, powstawanie modów itp.), w instrumencie nauki (właściwości brzmieniowe instrumentów muzycznych, a także głosów śpiewających, budowa muzyczna i strojenie instrumentów muzycznych), w orkiestracji (kombinacje barw instrumentów muzycznych, zniekształcenia współbrzmień tonami koincydencyjnymi i tonami złożonymi, maskowanie dźwięków dźwiękami).

Głównym przedmiotem badań akustyki muzycznej jest dźwięk muzyczny. Muzyka wykorzystuje głównie dźwięki o określonej wysokości, barwie i głośności (właściwie dźwięki muzyczne). Dźwięki posiadające dwie właściwości – barwę i głośność (szum muzyczny) również mogą znaleźć miejsce w utworze muzycznym, ale tylko pod pewnymi warunkami i w ograniczonym zakresie. Nasz słuch odbiera dźwięki w zakresie od około 16 do 20 000 drgań na sekundę, podczas gdy zakres częstotliwości dźwięków wykorzystywanych w muzyce waha się od 16 do 4500 herców (w przybliżeniu). Dźwięki o częstotliwościach powyżej 4500 herców są ubogie w alikwoty i dlatego mają niewielką ekspresję. Zakres głośności dźwięków wykorzystywanych w muzyce jest również znacznie węższy niż zakres dźwięków odbieranych przez nasze uszy. Dźwięki w pobliżu progu słuchowego (bardzo ciche) i dźwięki w pobliżu progu bólu (bardzo głośne) z reguły nie są wykorzystywane w muzyce, ponieważ te pierwsze wymagają od nas dużej uwagi, te drugie powodują nieprzyjemny ucisk i ból narządu słuchu.

Nadużywanie hałasów i dźwięków wykraczających poza zwykłe normy percepcji artystycznej jest jedną z charakterystycznych cech współczesnej muzyki rockowej.

W praktyce muzycznej najczęściej wykorzystuje się współbrzmienia, które opierają się na trzeciorzędowym stosunku dźwięków. Fakt ten tłumaczy się tym, że tercje mają szczególną cechę w porównaniu z innymi interwałami: tercja wielka brzmi durowo, tercja mała brzmi molowo. Związek między dźwiękami tworzącymi współbrzmienie, określony przez wspólne podteksty, może być silny i słaby. W zależności od charakteru połączeń między dźwiękami, współbrzmienie może brzmieć miękko (konsonans) lub mocno (dysonans). Powiązania między dźwiękami wyjaśniają także najczęściej spotykaną w praktyce muzycznej sekwencję współbrzmień. Organizacja dźwięków według wysokości tworzy system dźwiękowy (muzyczny). Systemy dźwiękowe powstały w wyniku słuchowej selekcji dźwięków, w zależności od różnych społecznie zdeterminowanych zasad estetycznych.

Każdy system dźwiękowy charakteryzuje się: zasięgiem (odległością pomiędzy jego skrajnymi dźwiękami) i wypełnieniem dźwiękiem (liczbą dźwięków w zasięgu i ich zależnościami interwałowymi). Ułożenie dźwięków w kolejności rosnącej lub malejącej wysokości daje skalę. Do określenia zasięgu systemu posługują się skalą zredukowaną do skali, tj. skompresowany do granic nieprzekraczających jednej oktawy. Na przykład skalę można wyrazić jako skalę. Istnieją systemy trzydźwiękowe (na przykład w zakresie czwartego), pięciodźwiękowe (w zakresie szóstego lub siódmego), siedmiodźwiękowe (w obrębie siódmego) itp. Systemy dźwiękowe powstają w praktyce sztuki muzycznej – ludowej i zawodowej. Chęć określenia i ustalenia zależności częstotliwościowych (wysokości) pomiędzy dźwiękami systemów muzycznych za pomocą wzorów matematycznych prowadzi do tworzenia systemów matematycznych. Stroje te służą jako podstawa do strojenia instrumentów muzycznych o ustalonej wysokości dźwięków (na przykład przyjęty w muzyce 12-dźwiękowy strój równo temperowany) i mają charakter czysto teoretyczny (matematyczny). W śpiewie, który w ogóle nie opiera się na ustalonej skali, a także na instrumentach o częściowo ustalonych wysokościach (na przykład skrzypcach z czterema nastrojonymi strunami) i na instrumentach dętych, rzeczywisty dźwięk tylko w przybliżeniu odpowiada matematycznemu obliczenia charakteryzujące ten lub inny system. Ale nawet w przypadku instrumentów z całkowicie ustaloną skalą (fortepian) strojenie w każdym indywidualnym przypadku odbywa się z większym lub mniejszym przybliżeniem do matematycznie precyzyjnej wysokości („skala przybliżona”) i z biegiem czasu (w szczególności w związku z użyciem instrumentu) podlega zmianom, których nasz słuch nie wykrywa w określonej strefie dźwiękowej.

Garbuzow Nikołaj Aleksandrowicz(1880 – 1955) – radziecki muzykolog, badacz akustyki i psychologii muzycznej, doktor historii sztuki. W 1906 ukończył studia w Instytucie Górniczym w Petersburgu, a w 1916 w Szkole Muzyczno-Dramatycznej Filharmonii Moskiewskiej w klasie A.N. Koreszczenki (kompozycja) i A.D. Kastalskiego (polifonia). Działalność naukowa, muzyczna i pedagogiczna Garbuzowa rozpoczęła się w latach sowieckich. W latach 1921-31 był dyrektorem Państwowego Instytutu Nauk Muzycznych (GIMS). Od 1923 - profesor akustyki muzycznej i kierownik (od 1937) laboratorium akustycznego Konserwatorium Moskiewskiego. Garbuzow jest autorem prac naukowych z zakresu akustyki muzycznej, teorii muzyki, rosyjskiej polifonii ludowej i psychologii muzycznej. Jego prace poświęcone są badaniu zjawisk akustycznych w ich zastosowaniu w praktyce kompozytorskiej i wykonawczej. Opracowany przez Garbuzova w latach 20-30. teoria polisubstancjalności modów i współbrzmień postawiła sobie za zadanie wyprowadzenie z praw akustyki modalno-harmonicznej struktury mowy muzycznej, ale jednocześnie przeceniła rolę relacji akustycznych w ustalaniu wzorców muzycznych. Największe znaczenie mają badania Garbuzowa w zakresie strefowej natury percepcji słuchowej. Garbuzow ustala, że nasze wyobrażenia o wysokości dźwięków odpowiadają nie częstotliwościom oscylacji, ale pasmom lub strefom częstotliwości, i daje nowe wyjaśnienie wielu fenomenom psychologii muzycznej, teorii muzyki i praktyki wykonawstwa muzycznego.

Strefa(w muzyce) – obszar, w obrębie którego dany dźwięk lub interwał może mieć różne wyrazy ilościowe, przy zachowaniu jego jakości i nazwy. Na przykład jakość i nazwa interwału pozostają niezmienne w pewnych granicach przy różnych zależnościach częstotliwościowych pomiędzy dźwiękami tego interwału (strefa sekundy wielkiej, tercji małej itp.); dźwięk A pierwszej oktawy odbierany jest jako niezmieniony na częstotliwościach 435, 437, 440, 443 itd., z odchyleniem do ¼ tonu (+- 1/8). Tzw. swobodna intonacja muzyki wykonawców grających na instrumentach o częściowo ustalonym stroju (skrzypce itp.) oraz śpiewaków opiera się na strefowym charakterze słuchu. Strefy obserwuje się także w obszarze tempa i rytmu (strefy czasowe).

Literatura:

Akustyka muzyczna. wyd. NA. Garbuzowa. – M.-L., 1940.
Garbuzow N.A. Strefowy charakter słyszenia tonów. – M.-L., 1948.
Garbuzow N.A. Eseje: Teoria wielozasadowości modów i współbrzmień, części 1-2. – M., 1928-1932.
Garbuzow N.A. O polifonii rosyjskich pieśni ludowych. – M.-L., 1939.
Garbuzow N.A. Staroruska polifonia ludowa. – M.-L., 1948.
Garbuzow N.A. Słyszenie intonacyjne wewnątrzstrefowe i metody jego rozwoju. – M.-L., 1951.

Akustyka muzyczna(z greckiego ἀκούω - słyszeć) to jedna z dziedzin akustyki ogólnej, nauki badającej obiektywne prawa fizyczne dźwięku muzycznego: jego występowanie i powstawanie (akustyka instrumentów muzycznych, akustyka mowy i śpiewu, elektroakustyka); dystrybucja (akustyka architektoniczna, nagrywanie dźwięku, emisja); percepcja (psychoakustyka - akustyka ludzkiego słuchu). Akustyka muzyczna to także dziedzina muzykologia. Zajmuje się badaniem takich zjawisk jak wysokość, głośność, czas trwania i barwa dźwięków muzycznych, współbrzmienie i dysonans, systemy i stroje muzyczne, słuch muzyczny, cechy instrumentów muzycznych oraz głos ludzki. Akustyka muzyczna wykorzystuje dane i stosuje metody ogólnej akustyki fizycznej, która bada procesy powstawania i rozchodzenia się dźwięku. Akustyka muzyczna jest powiązana z innymi gałęziami muzykologii, takimi jak harmonia, teoria muzyki, orkiestracja, instrumentacja, psychologia muzyki itp. Termin „akustyka muzyczna” został wprowadzony do nauki w 1898 roku przez szwajcarskiego akustyka A. Janquière’a („Podstawy akustyki muzycznej”).

Przez długi czas głównym przedmiotem badań akustyki muzycznej były relacje liczbowe między częstotliwościami dźwięków tworzących interwały, tryby, systemy muzyczne itp. Później do akustyki muzycznej włączono sekcje dotyczące badania za pomocą obiektywnych cech instrumentów muzycznych i głosu ludzkiego, wzorców wykonywania twórczości i percepcji muzycznej.

Historia akustyki muzycznej jako kierunku naukowego ma swoje korzenie w naukach starożytnej Grecji (Pitagoras i jego szkoła, Arystoteles), Chin (Lu Bu-wei) oraz innych filozofów i muzyków, którzy podali matematyczne uzasadnienie systemów muzycznych, interwałów i trybów , ustalenie związku pomiędzy wysokością i częstotliwością drgań strun oraz prawami odbicia i pochłaniania fal dźwiękowych w pomieszczeniu.

Dalszy rozwój akustyki muzycznej wiąże się z działalnością naukowców i muzyków XVI-XVII w. L. da Vinci, G. Zarlino, G. Galilei, M. Mercen, J. Sauveur, R. Boyle i innych, którzy zgromadzili znaczną ilość wiedzy eksperymentalnej. Wiek XVIII to okres rozwoju teoretycznej akustyki muzycznej w twórczości D. Bernoulliego, L. Eulera, E. Chladniego. Odkrycia tych naukowców umożliwiły rozpoczęcie analizy akustycznej mechanizmów powstawania dźwięku w instrumentach muzycznych, co umożliwiło ich rozwój i udoskonalanie.

W 19-stym wieku Wybitny niemiecki fizyk, matematyk, fizjolog i psycholog wniósł znaczący wkład w rozwój akustyki muzycznej G. Helmholtza, który opracował rezonansową teorię słuchu. Główne jej postanowienia naukowiec formułuje w pracy „Doktryna wrażeń słuchowych jako fizjologiczna podstawa teorii muzyki” („Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik”, 1863). Zgodnie z rezonansową teorią słuchu, percepcja wysokości dźwięku jest wynikiem rezonansowego wzbudzenia włókien narządu Cortiego dostrojonych do różnych częstotliwości. Podstawą rozwoju pod koniec XIX wieku stała się twórczość Helmholtza. niezależna dziedzina nauki - psychoakustyka. Rozwój akustyki muzycznej pod koniec XIX - na początku XIX wieku. XX wieki kontynuowali niemieccy naukowcy K. Stumpf i W. Köhler, którzy w sposób obiektywny badali mechanizmy czucia i percepcji wibracji dźwiękowych. W 1891 roku ukazała się praca G. „Akustyka z punktu widzenia nauk o muzyce”. Tak więc do końca XIX w. Wykształciły się główne kierunki akustyki muzycznej, zajmujące się problematyką powstawania, propagacji i percepcji dźwięków muzycznych.

W XX wieku Obszar badań akustyki muzycznej stale się poszerza: obejmuje sekcje związane z badaniem obiektywnych cech różnych instrumentów muzycznych, a także akustyką studiów nagraniowych, studiów radiowych i telewizyjnych, odtwarzaniem nagrań muzycznych, restauracją nagrań, nagrania stereofoniczne itp. Pod koniec XX wieku. w akustyce ukształtował się nowy kierunek „auralizacja” (określenie M. Kleinera), oparty na technologii komputerowej. Celem auralizacji jest stworzenie trójwymiarowych wirtualnych modeli dowolnych pomieszczeń, umożliwiających odtworzenie brzmienia muzyki i mowy w dowolnych salach, także tych dopiero projektowanych. Problematyką akustyki muzycznej zajmują się duże ośrodki: IRCAM (Francja), Uniwersytet Stanforda (USA), Uniwersytet Cambridge (Wielka Brytania), Instytut Akustyki Muzycznej (Austria), Szwedzka Akademia Muzyczna itp.

Rosyjscy naukowcy wnieśli znaczący wkład w rozwój współczesnej akustyki muzycznej NA. Garbuzow(koncepcja strefowa słuchu muzycznego), A.A. Volodin (teoria percepcji wysokości tonu), L.S. Termen (pomiary elektroakustyczne), A.V. Rimski-Korsakow, E.V. Nazaykinsky, Yu.N. Rags, wiceprezes Morozow, I.A. Aldoszina. Rozwój ich teorii doprowadził do opracowania nowych metod badawczych. Strefowa koncepcja słuchu muzycznego Garbuzova umożliwiła rozszyfrowanie i analizę niuansów wykonawczych w zakresie intonacji, dynamiki, tempa i rytmu w oparciu o obiektywne dane charakteryzujące brzmienie muzyczne i wykonanie artystyczne. Teoria percepcji wysokości tonu Wołodina zapewniła metodę analizy dźwięków muzycznych opartą na izolowaniu tonów cząstkowych ze złożonego widma dźwięku i pomiarze ich względnego natężenia. Eksperymenty z zakresu pomiarów elektroakustycznych zaowocowały nowymi metodami badawczymi w zakresie akustyki instrumentów muzycznych. Znaczący wkład w rozwój akustyki muzycznej wniosły prace i działalność I.A. Aldoshiny.

Nowe współczesne trendy w akustyce muzycznej wiążą się z tworzeniem muzyki spektralnej, akustycznej, mikrotonowej i innej z wykorzystaniem technologii komputerowej (Studio Muzyki Elektronicznej i Centrum Theremin przy ul. Moskiewskie Konserwatorium Państwowe im. P.I. Czajkowskiego, laboratorium komputerowe NTONYX w Państwowym Konserwatorium w Nowosybiosku itp.)

Literatura: Kurysheva T.A. Dziennikarstwo muzyczne i krytyka muzyczna: podręcznik dla studentów specjalności „Muzykologia”. - M.: VLADOS-PRESS, 2007.

(od greckiego akustikos – słuch, słuchanie) w wąskim znaczeniu tego słowa – doktryna dźwięku, czyli o drganiach sprężystych i falach w gazach, cieczach i ciałach stałych, słyszalnych dla ludzkiego ucha (częstotliwości takich drgań są w zakres 16 Hz – 20 kHz); w szerokim znaczeniu - dziedzina fizyki zajmująca się badaniem drgań i fal sprężystych od najniższych częstotliwości (konwencjonalnie od 0 Hz) do skrajnie wysokich częstotliwości 1012-1013 Hz, ich oddziaływaniem z materią oraz zastosowaniem tych drgań (fal).

Instytut Akustyki Akademii Nauk ZSRR (AKIN)

instytucja badawcza prowadząca prace w dziedzinie akustyki. Powstał w Moskwie w 1953 roku na bazie Laboratorium Akustycznego Instytutu Fizycznego im. Akademia Nauk P. N. Lebiediewa ZSRR. Główne kierunki pracy instytutu (1968): badania nad propagacją i dyfrakcją dźwięku, akustyka fizjologiczna, akustyka nieliniowa, ultradźwięki, akustyka fizyczna cieczy i gazów, akustyka ciała stałego i akustyka kwantowa, akustyka oceaniczna; badania nowych materiałów stosowanych w przetwornikach akustycznych; znalezienie nowych materiałów pochłaniających wibracje oraz metod zwalczania hałasu i wibracji. Akustyka architektoniczna to akustyka pomieszczeń, dziedzina akustyki badająca propagację fal dźwiękowych w pomieszczeniu, ich odbicie i pochłanianie przez powierzchnie oraz wpływ fal odbitych na słyszalność mowy i muzyki. Celem badań jest opracowanie metod projektowania sal (teatralnych, koncertowych, wykładowych, studiów radiowych itp.) o zapewnionych z góry dobrych warunkach słyszalności.

Bel

jednostka logarytmicznej wielkości względnej (logarytm stosunku dwóch wielkości fizycznych o tej samej nazwie), stosowana w elektrotechnice, radiotechnice, akustyce i innych dziedzinach fizyki; oznaczone jako b lub B, nazwane na cześć amerykańskiego wynalazcy telefonu, A. G. Bella. Liczbę N beli odpowiadającą stosunkowi dwóch wielkości energii P1 i P2 (do których zalicza się moc, energię, gęstość energii itp.) wyraża się wzorem N = log(P1/P2), a dla „mocy” wielkościami F1 i F2 (napięcie, prąd, ciśnienie, natężenie pola itp.) N = 2·log(F1/F2). Zwykle stosuje się 0,1 ułamka Bel, zwanego decybelem (dB, dB).

biały szum

hałas, w którym wibracje dźwiękowe o różnych częstotliwościach są reprezentowane jednakowo, tj. średnio natężenia fal dźwiękowych o różnych częstotliwościach są w przybliżeniu takie same, na przykład hałas wodospadu. Nazwa „White Noise” opiera się na analogii do białego światła. Zobacz także Hałas.

Odbierany poziom dźwięku (PN dB)

poziom ciśnienia akustycznego hałasu przypadkowego w paśmie od jednej trzeciej oktawy do jednej oktawy w pobliżu częstotliwości 1000 Hz, odpowiadający, według oceny „normalnych” słuchaczy, głośności danego hałasu.

Czas pogłosu

okres czasu po wyłączeniu źródła dźwięku, w którym pogłos o danej częstotliwości słabnie o 60 dB. Zwykle czas mierzony jest dla pierwszych 30 dB tłumienia, a wynik jest ekstrapolowany.

Poziom

cecha percepcji słuchowej, która pozwala na dystrybucję dźwięków w skali od dźwięków niskich do wysokich. Zależy przede wszystkim od częstotliwości, ale także od ciśnienia akustycznego i kształtu fali.

Głośność dźwięku

wielkość charakteryzująca wrażenie słuchowe danego dźwięku. Głośność dźwięku zależy w złożony sposób od ciśnienia akustycznego (lub natężenia dźwięku), częstotliwości i kształtu wibracji. Przy stałej częstotliwości i kształcie drgań głośność dźwięku wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia akustycznego. Przy tym samym ciśnieniu akustycznym głośność czystych tonów (drgań harmonicznych) o różnych częstotliwościach jest różna, to znaczy przy różnych częstotliwościach dźwięki o różnej intensywności mogą mieć tę samą głośność. Głośność dźwięku o danej częstotliwości szacuje się poprzez porównanie jej z głośnością prostego tonu o częstotliwości 1000 Hz. Poziom ciśnienia akustycznego (w dB) czystego tonu o częstotliwości 1000 Hz, który jest tak głośny (w porównaniu do ucha), jak mierzony dźwięk, nazywany jest poziomem głośności tego dźwięku (w fonach). Głośność dźwięków złożonych ocenia się w konwencjonalnej skali w sonach. Głośność dźwięku jest ważną cechą dźwięku muzycznego.

Decybel

(od deci... i bel) - jednostka podwielokrotna od bel - jednostka logarytmicznej wartości względnej (logarytm dziesiętny stosunku dwóch wielkości fizycznych o tej samej nazwie - energii, mocy, ciśnienia akustycznego itp.); równy 0,1 bel. Oznaczenia: rosyjski dB, międzynarodowy dB. W praktyce decybel jest częściej używany niż jednostka podstawowa – bel.

Ciśnienie akustyczne

ciśnienie powstające dodatkowo podczas przejścia fali dźwiękowej przez ośrodek ciekły i gazowy. Rozchodząca się w ośrodku fala dźwiękowa tworzy kondensacje i rozrzedzenia, które powodują dodatkowe zmiany ciśnienia w stosunku do ciśnienia średniego w ośrodku. Zatem ciśnienie akustyczne jest zmienną częścią ciśnienia, czyli wahaniami ciśnienia wokół wartości średniej, której częstotliwość odpowiada częstotliwości fali dźwiękowej. Ciśnienie akustyczne jest główną ilościową cechą dźwięku. Jednostką miary ciśnienia akustycznego w układzie SI jest niuton na m2 (poprzednio używano jednostki bar: 1 bar = 10-1 n/m2). Czasami do scharakteryzowania dźwięku stosuje się poziom ciśnienia akustycznego - stosunek wartości danego ciśnienia akustycznego do wartości progowej Z. d. ro = 2-10-5 n/m2, wyrażony w dB. W tym przypadku liczba decybeli N = 20 lg (p/po). Ciśnienie akustyczne w powietrzu jest bardzo zróżnicowane – od 10-5 n/m2 w pobliżu progu słyszalności do 103 n/m2 przy najgłośniejszych dźwiękach, np. hałasie samolotów odrzutowych. W wodzie przy częstotliwościach ultradźwiękowych rzędu kilku MHz, za pomocą emiterów skupiających, uzyskuje się wartość do 107 n/m2. Przy znacznym ciśnieniu akustycznym obserwuje się zjawisko nieciągłości cieczy – kawitację. Ciśnienie akustyczne należy odróżnić od ciśnienia akustycznego.

Izolacja akustyczna przegród budowlanych

tłumienie dźwięku przenikającego przez ogrodzenia budynków w szerszym znaczeniu – zespół działań mających na celu zmniejszenie poziomu hałasu przedostającego się do pomieszczeń z zewnątrz. Ilościowa miara izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych budynków, wyrażona w decybelach (dB), nazywana jest izolacyjnością akustyczną. Izolację akustyczną odróżnia się od dźwięków powietrznych i uderzeniowych. Izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych charakteryzuje się spadkiem poziomu tego dźwięku (mowy, śpiewu, audycji radiowych) w momencie jego przejścia przez ogrodzenie i ocenia się go na podstawie charakterystyki częstotliwościowej izolacyjności akustycznej w zakresie częstotliwości 100-3200 Hz, biorąc pod uwagę uwzględnić wpływ pochłaniania dźwięku przez izolowane pomieszczenie. Izolacyjność akustyczna od dźwięków uderzeniowych (stopnie ludzi, ruchome meble itp.) zależy od poziomu dźwięku występującego pod sufitem i jest oceniana na podstawie charakterystyki częstotliwościowej obniżonego poziomu ciśnienia akustycznego w tym samym zakresie częstotliwości podczas pracy na suficie standardowa maszyna udarowa, uwzględniająca także izolowane pomieszczenie pochłaniające dźwięk.

Konstrukcje dźwiękochłonne

urządzenia pochłaniające padające na nie fale dźwiękowe. Konstrukcje dźwiękochłonne obejmują materiały dźwiękochłonne, środki ich wzmacniania, a czasami powłoki dekoracyjne. Najpopularniejszymi rodzajami konstrukcji dźwiękochłonnych są okładziny dźwiękochłonne powierzchni wewnętrznych (sufity, ściany, kanały wentylacyjne, szyby wind itp.), dźwiękochłonne elementy dźwiękochłonne, elementy aktywnych tłumików hałasu.

Impedancja akustyczna

rezystancja złożona, którą wprowadza się przy uwzględnianiu drgań systemów akustycznych (emitery, tuby, rury itp.). Impedancja akustyczna jest stosunkiem zespolonych amplitud ciśnienia akustycznego do objętościowej prędkości drgań cząstek ośrodka (ta ostatnia jest równa iloczynowi prędkości drgań uśrednionej dla powierzchni i powierzchni, dla której wyznaczana jest prędkość drgań). Złożone wyrażenie „impedancja akustyczna” ma postać Za = Ra + i Xa, gdzie i jest jednostką urojoną. Dzieląc złożoną impedancję akustyczną na część rzeczywistą i urojoną, otrzymuje się aktywną składową Ra i reaktywną Xa. Impedancja akustyczna jest aktywną i reaktywną impedancją akustyczną. Pierwsza związana jest z tarciem i stratami energii w wyniku emisji dźwięku przez system akustyczny, druga zaś z reakcją sił bezwładności (masa) lub sił sprężystości (elastyczność). Zgodnie z tym reaktancja może być bezwładna lub elastyczna.

Współczynnik absorpcji (α)

jeśli powierzchnia znajduje się w polu dźwiękowym, wówczas „α” jest stosunkiem energii dźwiękowej pochłoniętej przez powierzchnię do energii padającej na nią. Jeżeli 60% padającej energii zostanie pochłonięte, wówczas współczynnik absorpcji wynosi 0,6.

Akustyka muzyczna

nauka badająca obiektywne prawa fizyczne muzyki w powiązaniu z jej percepcją i wykonaniem. Bada takie zjawiska jak wysokość dźwięku, głośność, barwa i czas trwania dźwięków muzycznych, współbrzmienie i dysonans, systemy muzyczne i stroje. Zajmuje się badaniem słuchu muzycznego, instrumentami muzycznymi i głosem ludzkim. Dowiaduje się, jak fizyczne i psychofizjologiczne prawa muzyki odbijają się na konkretnych prawach tej sztuki i wpływają na ich ewolucję. Akustyka muzyczna wykorzystuje dane i metody z ogólnej akustyki fizycznej, która bada procesy powstawania i rozprzestrzeniania się dźwięku. Jest ściśle powiązana z akustyką architektoniczną, psychologią percepcji oraz fizjologią słuchu i głosu. Akustyka muzyczna służy do wyjaśnienia szeregu zjawisk z zakresu harmonii, instrumentów muzycznych, instrumentacji itp. Zamykanie konstrukcji budynków i budowli, konstrukcje budowlane (ściany, podłogi, pokrycia, wypełnianie otworów, przegród itp.), ograniczanie objętości budynku (konstrukcji) i dzielenie go na osobne pomieszczenia. Głównym celem konstrukcji otaczających jest ochrona (ogrodzenie) pomieszczeń przed wpływami temperatury, wiatrem, wilgocią, hałasem, promieniowaniem itp., Jaka jest ich różnica w stosunku do konstrukcji nośnych, które odbierają obciążenia mocy; Różnica ta jest warunkowa, ponieważ często funkcje zamykające i nośne są łączone w jednej konstrukcji (ściany, ścianki działowe, płyty podłogowe i pokrywające itp.). Struktury otaczające są podzielone na zewnętrzne (lub zewnętrzne) i wewnętrzne. Zewnętrzne służą głównie do ochrony przed wpływami atmosferycznymi, wewnętrzne) głównie do podziału przestrzeni wewnętrznej budynku i izolacji akustycznej.

Pochłanianie dźwięku

konwersja energii fali dźwiękowej na inne rodzaje energii, w szczególności na ciepło; charakteryzuje się współczynnikiem absorpcji a, który definiuje się jako odwrotność odległości, przy której amplituda fali dźwiękowej maleje e = 2,718 razy. a wyraża się w cm-1, tj. w neperach na cm lub w decybelach na m (1 dB/m = 1,15·10-3 cm-1).

Próg słyszenia

minimalna wartość ciśnienia akustycznego, przy której dźwięk o danej częstotliwości jest jeszcze słyszalny przez ucho ludzkie. Wartość „progu słyszalności” wyraża się zazwyczaj w decybelach, przyjmując zerowy poziom ciśnienia akustycznego na poziomie 2,10-5 n/m2 lub 2,10-4 n/m2 przy częstotliwości 1 kHz (dla samolotu fala dźwiękowa). Próg słyszenia zależy od częstotliwości dźwięku. Pod wpływem hałasu i innych podrażnień dźwiękowych P. s. dla danego dźwięku wzrasta, a podwyższona wartość progu słyszalności utrzymuje się przez pewien czas po ustaniu czynnika zakłócającego, a następnie stopniowo powraca do poziomu pierwotnego. U różnych osób i u tych samych osób w różnym czasie próg słyszenia może się różnić w zależności od wieku, stanu fizjologicznego i treningu. Pomiary progu słyszenia najczęściej wykonuje się metodami audiometrycznymi.

Pogłos

(póź. łac. reverberatio – odbicie, od łac. reverbero – odrzucić), proces stopniowego tłumienia dźwięku w zamkniętych pomieszczeniach po wyłączeniu jego źródła. Objętość powietrza w pomieszczeniu jest systemem oscylacyjnym z bardzo dużą liczbą częstotliwości własnych. Każde z drgań naturalnych charakteryzuje się własnym współczynnikiem tłumienia, który zależy od pochłaniania dźwięku podczas jego odbicia od ograniczających powierzchni oraz podczas jego propagacji. Dlatego naturalne oscylacje o różnych częstotliwościach wzbudzane przez źródło zanikają niejednocześnie. Pogłos ma znaczący wpływ na słyszalność mowy i muzyki w pomieszczeniu, ponieważ... słuchacze odbierają dźwięk bezpośredni na tle wzbudzonych wcześniej oscylacji objętości powietrza, których widma zmieniają się w czasie w wyniku stopniowego tłumienia składowych własnych oscylacji. Efekt pogłosu jest tym bardziej znaczący, im wolniej zanikają. W pomieszczeniach, których wymiary są duże w porównaniu z długością fali, widmo naturalnych oscylacji można uznać za ciągłe, a pogłos można przedstawić w wyniku dodania dźwięku bezpośredniego oraz serii opóźnionych i malejących powtórzeń amplitudy, spowodowanych odbiciami od ograniczających powierzchni .

Akustyka konstrukcji

dyscyplina naukowa badająca zagadnienia ochrony pomieszczeń, budynków i terytoriów obszarów zaludnionych przed hałasem z wykorzystaniem metod architektoniczno-planistycznych i budowlano-akustycznych (konstruktywnych). Akustyka budynków jest uważana zarówno za dziedzinę akustyki stosowanej, jak i za dziedzinę fizyki budowli. Architektoniczne i planistyczne metody akustyki budynków obejmują: racjonalne (z punktu widzenia ochrony przed hałasem) rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego budynków i lokali; usuwanie źródeł hałasu z obiektów chronionych; optymalne planowanie mikrodzielnic, obszarów mieszkalnych, a także terytoriów przedsiębiorstw przemysłowych.

Tło

(z greckiego telefonu - dźwięk) - jednostka poziomu głośności dźwięku. Ze względu na to, że dźwięki o różnym natężeniu (różniącym się ciśnieniem akustycznym) mogą mieć tę samą głośność przy różnych częstotliwościach, głośność dźwięku ocenia się poprzez porównanie go z głośnością standardowego czystego tonu (zwykle o częstotliwości 1000 Hz) ). 1 Tło - różnica poziomów głośności dwóch dźwięków o danej częstotliwości, dla których dźwięki o jednakowej głośności i częstotliwości 1000 Hz różnią się natężeniem (poziomem ciśnienia akustycznego) o 1 decybel. Dla czystego tonu o częstotliwości 1000 Hz skala Von jest taka sama jak skala decybeli.

Hałas

losowe oscylacje o różnej naturze fizycznej, charakteryzujące się złożonością ich struktury czasowej i widmowej. W życiu codziennym hałas oznacza różnego rodzaju niepożądane zakłócenia akustyczne w odbiorze mowy, muzyki, a także wszelkich dźwięków zakłócających odpoczynek lub pracę. Hałas odgrywa znaczącą rolę w wielu dziedzinach nauki i techniki: akustyce, radiotechnice, radarach, radioastronomii, teorii informacji, informatyce, optyce, medycynie itp. Hałas, niezależnie od swojej natury fizycznej, od drgań okresowych różni się losowo zmiana chwilowych wartości wielkości charakteryzujących dany proces. Często hałas jest mieszaniną przypadkowych i okresowych wibracji. Do opisu hałasu stosuje się różne modele matematyczne, zgodnie z ich strukturą czasową, widmową i przestrzenną. Do ilościowego określenia hałasu wykorzystuje się parametry uśrednione, wyznaczone na podstawie praw statystycznych, które uwzględniają strukturę hałasu u źródła oraz właściwości ośrodka, w którym hałas się rozchodzi.

Ochrona przed hałasem

zespół działań (technicznych, architektoniczno-planistycznych, konstrukcyjno-akustycznych itp.) podejmowanych w celu ochrony przed hałasem i ograniczenia jego poziomu w pomieszczeniach, budynkach i obszarach zaludnionych zgodnie z wymaganiami norm sanitarnych. Skuteczna ochrona przed hałasem w znaczący sposób przyczynia się do podniesienia poziomu poprawy obszarów zaludnionych, poprawiając warunki życia, pracy i wypoczynku ludności. Zobacz także Izolacja akustyczna przegród budowlanych, Konstrukcje dźwiękochłonne, Akustyka budynków.

Miernik poziomu dźwięku

urządzenie do obiektywnego pomiaru poziomu głośności dźwięku (hałasu). Miernik poziomu dźwięku zawiera dookólny mikrofon pomiarowy, wzmacniacz, filtry korekcyjne, detektor i urządzenie wskazujące – wskaźnik. Ogólną konstrukcję miernika poziomu dźwięku dobiera się tak, aby jego właściwości były zbliżone do właściwości ucha ludzkiego. Czułość ucha zależy od częstotliwości dźwięku, a rodzaj tej zależności zmienia się wraz ze zmianami natężenia mierzonego hałasu (dźwięku). Dlatego miernik poziomu dźwięku posiada 3 zestawy filtrów, które zapewniają pożądany kształt pasma przenoszenia przy małej głośności ~40 von (stosowane w zakresie 20-55 von), B - średniej głośności ~70 von (55-85 von) i C - duża głośność (85-140 tła). Charakterystyka przy dużej głośności jest jednolita w paśmie częstotliwości 30-8000 Hz. Skala A służy również do pomiaru poziomu głośności, wyrażonego w jednostkach - decybelach oznaczonych literą A, czyli dB (A), przy dowolnej głośności. Poziom dźwięku w dB (A) służy do standaryzacji natężenia hałasu w przemyśle, budynkach mieszkalnych i transporcie. Filtry przełączane są ręcznie w zależności od głośności mierzonego dźwięku (szumu). Sygnał skorygowany przez detektor kwadratowy jest uśredniany w czasie odpowiadającym stałej czasowej ucha wynoszącej 50-60 ms (okres czasu, w którym ucho, dzięki swojej bezwładności, odbiera dwa oddzielne sygnały dźwiękowe jako jeden połączony). Skala urządzenia wyjściowego jest kalibrowana w decybelach w stosunku do średniokwadratowego poziomu ciśnienia akustycznego (2,10-5 n/m2) według jednej z 3 skal - A, B lub C. Nowoczesny miernik poziomu dźwięku jest kompaktowe urządzenie przenośne, zasilane znajdującymi się w środku suchymi bateriami. Mikrofon, obwód elektroniczny i wskaźnik poziomu dźwięku muszą być wyjątkowo odporne na zmiany temperatury, wilgotności, ciśnienia barometrycznego, a także stabilne w czasie.

ECHO

dźwięk odbity, który dociera do słuchacza tak późno, że wywołuje wrażenie odrębne od wrażenia dźwięku bezpośredniego.

nauka badająca obiektywne prawa fizyczne muzyki w powiązaniu z jej percepcją i wykonaniem. Bada takie zjawiska jak wysokość dźwięku, głośność, barwa i czas trwania dźwięków muzycznych, współbrzmienie i dysonans, systemy muzyczne i stroje (patrz Strojenie muzyczne). Zajmuje się badaniem słuchu muzycznego (patrz Słuch muzyczny), badaniem instrumentów muzycznych (patrz Instrumenty muzyczne) i głosów ludzkich (patrz Głos śpiewający). Dowiaduje się, jak fizyczne i psychofizjologiczne prawa muzyki odbijają się na konkretnych prawach tej sztuki i wpływają na ich ewolucję. w M.a. Wykorzystuje się dane i metody ogólnej akustyki fizycznej, która bada procesy powstawania i rozchodzenia się dźwięku. Jest ściśle powiązana z akustyką architektoniczną, psychologią percepcji oraz fizjologią słuchu i głosu. M. a. służy do wyjaśnienia szeregu zjawisk z zakresu harmonii (patrz Harmonia), instrumentów muzycznych, instrumentacji (patrz Oprzyrządowanie) itp.

Jako gałąź teorii muzyki M. a. wywodzi się z nauk starożytnych filozofów i muzyków. Znaczący etap w rozwoju M. a. kojarzony z nazwiskiem wybitnego niemieckiego fizyka i fizjologa XIX wieku. Helmholtza, który przedstawił pierwszą kompletną koncepcję fizjologii słyszenia tonowego – tzw. rezonansową teorię słuchu. Wielki wkład w rozwój M.a. wprowadzone na przełomie XIX i XX w. K. Stumpfa i W. Köhlera (Niemcy), którzy wprowadzili do niego doktrynę o mechanizmach refleksji (odczuwania i postrzegania) różnych obiektywnych aspektów wibracji dźwięku. W XX wieku kula M. a. rozwija się jeszcze bardziej. Trwają prace nad metodą analizy dźwięków muzycznych, polegającą na izolowaniu tonów cząstkowych ze złożonego spektrum dźwięku i pomiarze ich względnego natężenia, co nabrało dużego znaczenia w akustyce głosu śpiewającego i instrumentów muzycznych. Rozwijane są zagadnienia akustyki studiów radiowych, studiów nagraniowych, rejestracji stereofonicznej i reprodukcji dźwięku. Ważny etap w rozwoju współczesnej medycyny. związany z badaniami radzieckiego muzykologa i akustyka N. A. Garbuzowa, który przedstawił teorię percepcji słuchowej opartą na koncepcji strefowej słuchu muzycznego (patrz Strefa). Prace radzieckich specjalistów L. S. Termena i A. A. Wołodina w dziedzinie elektrycznych instrumentów muzycznych, a także opracowana przez nich teoria percepcji wysokości dźwięku, zgodnie z którą wysokość dźwięku odbieranego przez człowieka zależy nie tylko od częstotliwości drgań jego tonu podstawowego, ale całego jego widma harmonicznego.

Oświetlony.: Helmholtz G., Doktryna wrażeń słuchowych jako fizjologiczna podstawa teorii muzyki, przeł. z języka niemieckiego, St. Petersburg, 1875; Riemann G., Akustyka z punktu widzenia nauk o muzyce, przeł. z języka niemieckiego, M., 1898; Rimski-Korsakow A.V., Rozwój akustyki muzycznej w ZSRR, Izv. Akademia Nauk ZSRR”, Seria Fizyczna, 1949, t. 13, nr 6; Akustyka muzyczna, wyd. N. A. Garbuzova, M., 1954; Wołodin A., Rola widma harmonicznego w percepcji wysokości i barwy dźwięku, w: Sztuka i nauka muzyczna, t. 1, M., 1970; Stumpf S., Tonpsychologie, Bd 1-2, Lpz., 1883-90; Köhler W., Akustische Untersuchungen, „Zeitschrift für Psychologie”, 1910-13, Bd 54, 58,64; Wood A., Acoustics, N. Y.,; Backus J., Akustyczne podstawy muzyki, N. Y., . Zobacz także lit. w art. Garbuzow N.A.