Тон и тембр.

1 - восприятие гармонических звуковых колебаний некоторой частоты.

Способ- спос. различ. слухом соседних частот относительно друг друга ед. слыш. диан.(непат. велеч.). В обл. низких частот <500 Гц равна ≈1%; в обл. высоких частот 0,5%; в обл. средних частот 0,2÷0,3%.

В механике принятый частотный диапазон разделяется на октавы и ее доли.

Октава - диапазон частот в пределах которого F изменяется в 2 раза. Весь диапазон охватывается 10 октавами. Музыкальная длина октавы подразделяется на 12 полутонов, . Если звуковые колебания сложнее гармонически, но передаются, то можно разложить в ряд Фурье , где - амплитудные колебания, ω - частота, к - ном. спектр. сост. зв(гармоники); - фаза к-той гармоники.

В случае сложных звуковых колебаний звучание харак. основным наиболее низкочастотными колебаниями(к=1)

Т ональная строка(тембр) определяется соотношением основного тона и обертонами(высшими гармониками). Тембр разл. голосов определяется формой спектрального распространения энергии звука обычно имеющими max и min в обл. средних и высоких частот. Максимум - знач. спектр. распр. - форманта; Минимум- антиформанта.

Порог слышимости и уровень громкости.

Диапазон звукового давления воспринимаемый человеком достаточно широк. Одной из величин стандартного порога слышимости - эфект. значение звукового давления. Гармоника звуковых колебаний частотой F=1 кГц, едва слышим человеком со среднестатистической чувствительностью слуха. Принято считать что порог слышимости человека = 10^-12 Вт/м²;Р_зв0=2*10^-5Па

Р_{зв мах}=20 Па - наступают болевые ощущения.

Слух. ощущ. (λ) и амплитуда звукового давления (интенсив.) связано:

(*)

Амплитуда мал. знач. в порог. слыш., связь I и P подчиняется закону Свена:λ=К₁Р_зв.

В тоже время при Р_зв> Р_зв0, λ подчиняется закону Фехнера (**). Если измерять отношение в дБ, то од. понятие абсолютный акустический уровень [дБ]

Наряду вводятся изофоны их пар-ры: уровни громкости N измер. в фонах, при его оценке используется метод сравн. испыт. зв. с эталоном, в качестве которого выбран тон F=1000 Гц. N совпадений с числом дБ оцен. уровень эталон. звука N_гp=20lg . При проведении эксперимента оба звучания по переменно передают слушателю и оцениваются как равногромкие.

N_гр на частоте F и уровень звукового давления N_af на частоте F=1 кГц связаны соотношением: N_гр=К* N_af , где К- поправ. коэф. завис. от частоты F и уровня N_a оцен. тона.

Значение громкости 120 фон соответствует порогу болевого ощущения. Для прад. просл. уровень 85÷95 фон. Болевой порог. на частоте 1÷3 кГц: 130дБ; на нижних частотах меньше, 100 Гц:90 дБ.

Важным свойством слуха является принцип квант. ощущения. При этом измерении ощущение(напр. уровня громкости) возникает тогда, когда приращ.(изм. Р_зв или I_зв) превысит пороговое значение, при том интенсивность зависит от громкости. В области абсолютного порога слышимости ∆ I_зв составляет 2÷3 дБ. При расчетах прин. среднего значения различимого порога слышимости 0,8÷1 дБ.