Фізика в моєму захопленні

Фізика людського голосу

Юрченко Олесі 11-А

Зміст

1. Вступ

2. Виникнення звуків голосу

3. Характеристики звуку: гучність, висота, тембр

4. Фізіологія слуху та сприйняття звуків

5. Досліди

6. Висновки

7. Джерела

Вступ

Ми постійно оточені звуками. Та іноді люди недооцінюють вплив та значення звуку в повсякденному житті. Насправді всі оточуючі звуки непомітно впливають на наше здоров’я, психічний та навіть фізіологічний стан. Ми чуємо голоси людей, спів птахів, звуки музичних інструментів, шум лісу, грім під час грози. Почувши якийсь звук, ми можемо встановити, що він дійшов до нас від якогось джерела. Звуки завжди служили людям засобом зв'язку і спілкування один з одним, засобом пізнання світу і оволодіння таємницями природи. Вони по-різному впливають на людину: тішать, дратують, заспокоюють, надають сили, пестять слух і лякають своєю несподіваністю. Ще в давні часи звук здавався людям таємничим породженням надприродної сили.

Але люди досить швидко з'ясували, що різні ритми, мелодії можна створювати і власними силами, не чекаючи прильоту жайворонка або виверження вулкана. Сучасна теорія музики, безумовно, вільна від містичного тлумачення окремих звуків, проте її також цікавлять закони гармонії, сила і «канали» впливу музичних образів на психіку людей, місце і роль музики в художньому пізнанні та освоєнні світу.

Як утворюються звуки, які вони можуть бути, які їх різновиди та характеристики, завдяки яким своїм властивостям вони впливають на людину - питання цього дослідження.

Виникнення звуків голосу

Звук - фізичне явище, що представляє собою сприйняття механічних коливань у твердому, рідкому або газоподібному середовищі. У вузькому сенсі під звуком мають на увазі ці коливання, що розглядаються по відношенню до того, як вони сприймаються органами чуття тварин і людини.

Як і будь-яка хвиля, звук характеризується амплітудою і спектром частот. Зазвичай людина усвідомлює коливання, що передаються повітрям, в діапазоні частот від 16-20 Гц до 15-20 кГц. Звук нижче діапазону чутності людини називають інфразвуком; вище: до 1 ГГц, - ультразвуком, від 1 ГГц - гіперзвуком.

Сприйняття за допомогою слуху створює акустичний простір, центр якого в кожен даний момент знаходиться там, де знаходиться джерело звуку, - на відміну від візуального простору, центром якого є кожна людина, що сприймає за допомогою зору.

Серед чутних звуків слід особливо виділити фонетичні, мовні звуки і фонеми (з яких складається усне мовлення) і музичні звуки (з яких складається музика). Розрізняють поздовжні і поперечні звукові хвилі в залежності від співвідношення напрямку поширення хвилі і напрямки механічних коливань частинок середовища поширення.

Здатність людини видавати звуки при розмові, співі, крику, сміху, плачі - це голос.

Голосооутворення відбувається шляхом видихання повітря з легенів через рот і ніс, при цьому голосові складки вібрують і створюють звукові коливання в що проходить через них повітрі. Характерний для кожної людини тембр голосу здобувається в результаті проходження звукових хвиль через резонатори, роль яких виконують навколишні гортань зверху і знизу повітроносні порожнини: ротова і носова зверху і трахея з великими бронхами знизу.

 Голосові зв'язки - найскладніший і найбільш досконалий музичний інструмент у світі.

Найбільшу довжину мають голосові зв'язки баса - 24-25 мм. У сопрано довжина зв'язок дорівнює 14-19 мм. Хоча насправді спостерігалися випадки, коли людина, маючи феноменально довгі зв'язки, мала тенор, і в той же час, довжина голосових зв'язок Ф. І. Шаляпіна згідно з цими уявленнями не дозволяла б йому співати басом. Крім того, було неясно, як співаки можуть витримувати одну і ту ж висоту основного тону голосу при зміні підзв’язкового повітряного тиску.

Коливання голосових зв'язок може виникати також і під дією тільки нервових імпульсів, що посилаються мозком. Виявилося, що частота нервових імпульсів, які йдуть до голосових зв'язок, і частота основного тону голосу збігаються. Навіть тоді, коли немає повітряного потоку, що обдуває зв'язки, вони все одно можуть коливатися. Експериментально встановлено, що якщо людина тільки слухає музику або навіть просто подумки відтворює якусь мелодію, то в цей час його голосові зв'язки коливаються з відповідними цій мелодії частотами.