5.Основний тон. Обертони. Резонанс.

Особливим проявом дії змушуючої сили є явище резонансу— стрімкого (різкого) зростання амплітуди вимушених коливань за умови збігу частоти власних коливань системи і частоти з якою змінюється змушуюча сила.

Для послаблення шкідливої дії резонансу в техніці використовують гасителіколивань (демпфери), гумові та повстяні прокладки.

Але резонанс може бути не тільки шкідливим. Приклади корисних проявів резонансу: підсилення звуку музичними інструментами (корпус гітари, міхи баяна), настроювання радіоприймача на частоту потрібної радіостанції.

Оберто́н(нім. Obertöne — букв. — високі звуки)— всі тони, крім основного, що створюються джерелом звуку внаслідок коливань його частин (напр. частини струни, частини стовбу повітря тощо). Якщо частоти обертонів у ціле число разів більші частоти основного тону, то їх називають гармонічними обертонами (гармоніками)

Виділити обертони зі складного звуку можна за допомогою особливих резонаторів

Як правило в слуховому сприйнятті звуків обертони зливаються з основним тоном і виділити їх на слух неможливо. Проте, як доводять акустичні експерименти, обертони відіграють визначальну роль у формуванні тембру звуку.

6..Поняття про звукові коливання як механічні коливання в пружних середовищах.

Коливальний рух є способом передачі енергії в природі. Звук – це механічні коливання пружного (твердого, рідкого, газоподібного) середовища, що викликають за собою виникнення в ньому послідовно передуючих ділянок стиску та розрядження. (При різкому зміщенні частиць пружного середовища в одному місці (напр.за допомогою поршня) в цьому місці збільшується тиск. Завдяки пружним зв`язкам частиць тиск передається на сусідні частиці, які діють на сусідні і т.д.) Т.ч. підвищений тиск ніби переміщується в пружному середовищі. Якщо робити це з будь-якою частотою, то виникне хвиля. Кожна частиця пружного середовища буде робити коливальні рухи.

Звукові коливання є прикладом коливального процесу в пружних середовищах. Будь-яке коливання пов’язане з порушенням рівноваги системи і виражається в відхиленні її характеристик від рівноважних значень.

Основні величини коливальних процесів:

-швидкість розповсюдження коливань

-їх кількість в секунду

-довжина хвилі

Будь-яке тіло, що робить 16 повних коливань (взад і вперед) в 1 секунду виробляє звук.

7. Інфразвукові, звукові та ультразвукові коливання.

Ультразвук – механічні коливання пружного середовища з частотою, що перевищує верхній поріг чутності - 20 кГц. Одиниця виміру рівня звукового тиску – дБ. Одиниця виміру інтенсивності ультразвука є Вт/см²(Ватт). Інфразвук має локальну дію на організм людини. Ультразвукові коливання, що виникають при роботі з промисловими верстатами негативно впливають на людину. Погіршується нервова система, сердечно-сосудиста та вегетативна с. 80-90дБ дають ефект стимулюючого масажу, 120 дБ – поражаючий ефект.

Звук – механічні коливання пружного (твердого, рідкого, газоподібного) середовища, що викликають за собою виникнення в ньому послідовно передуючих ділянок стиску та розрядження. (При різкому зміщенні частиць пружного середовища в одному місці (напр.за допомогою поршня) в цьому місці збільшується тиск. Завдяки пружним зв`язкам частиць тиск передається на сусідні частиці, які діють на сусідні і т.д.) Т.ч. підвищений тиск ніби переміщується в пружному середовищі. Якщо робити це з будь-якою частотою, то виникне хвиля. Кожна частиця пружного середовища буде робити коливальні рухи.

Інфразвук– акустичні коливання з частотою нижче 20 Гц. Це частотний діапазон лежить нижче порога чутності людини. Виробничий інфразвук виникає тих же процесів, що й шум чутних частот. Найбільшу інтенсивність інфразвукових коливань виробляють машини і механізми, що мають поверхні великих розмірів, або турбулентні потоки газів та рідин.

8. Музикальний звук і тон.

Музикальний тон – це гармонійне коливання – чисте синусоїдальне коливання, музикальний звук (нота) – це періодичне коливання, але не гармонійне, воно може мати декілька частот. Музикальний звук організується в єдину музикальну систему. В кожній октаві використовується лише 12 музикальних звуків, що відстоять на полутон один від одного. Висота звука залежить від частоти коливань. Всі музикальні звуки мають лінійчастий або комбінований спектр. На спектрі можна бачити багато тонів кратних частот і різної амплітуди (гармоніки). Перший відрізок – найнизької частоті і найвищої амплітуди – основний тон, всі інші – обертони, призвуки основного тону. Вони відповідають за тембр звуку.