Акустика - раздел физики, изучающий звук. Любой, самый сложный звук можно представить себе как сумму синусоидальных колебаний. По этой причине для настройки и проверки звуковоспроизводящей аппаратуры достаточно использовать простые гармонические колебания.
Такие субъективные характеристики звука, как громкость, высота тона, тембр однозначно могут быть представлены через физические параметры звуковой волны.
Ваша задача в этой работе найти соответствие между субъективным восприятием звука и физическими параметрами звуковой волны.
Установка (см. слева). Вам предложен электронный имитатор звукового генератора. Таким образом вам необходимо для этой работы иметь еще и наушники (динамики). В генераторе вы можете менять частоту звука слайдером "Частота" (в пределах одной октавы), менять амплитуду звуковых колебаний слайдером "Амплитуда" (от 0 до 100 мм), а кнопкой "Играть/Стоп" можно включать и выключать генератор. Под ним вы увидите осциллограмму вашего звукового сигнала (по оси Х здесь отложено время t, а по оси Y - смещение мембраны наушника или динамика х). С её помощью вы сможете видеть электронный аналог ваших звуковых колебаний и судить об их характере. Можете включить генератор, подвигать слайдеры, чтобы освоиться с ним для последующей работы.
1. Будем исследовать, что такое амплитуда звуковой волны. Включите "Тип волны": синус, передвиньте слайдер "Амплитуда" влево до 0, а затем, внимательно слушая, и наблюдая за осциллограммой, начинайте передвигать слайдер до максимума. Запишите в черновик свои ощущения в изменении звука и соответствующие изменения в осциллограмме. Эти записи вам потребуются для чистовика отчёта о работе и для ответа на контрольные вопросы.
2. Теперь исследуем частоту колебаний звуковой волны. Поставьте слайдер "Амплитуда" в некое среднее положение, а слайдер "Частота" - в крайнее левое. Начинайте передвигать его понемногу вправо, следите за изменениями слышимого вами звука, а также параллельно за изменениями осциллограммы. Свои наблюдения и впечатления запишите в черновик. Если вы заметите, что вместе с изменением частоты меняется и громкость звука, то это субъективное ощущение. Кроме того на это может влиять тот факт, что в звуковом тракте вашего компьютера может работать регулятор тембра, он может менять громкость отдельных частот, и для нашего опыта его надо отключить.
В музыкальных синтезаторах есть возможность создавать звуки не только разные по громкости и высоте (различные ноты), но и менять форму звуковой волны так, чтобы с большой степенью достоверности имитировать звучание того или иного музыкального инструмента. Достигается это именно подбором формы самой звуковой волны, так и соответственным нарастанием и затуханием громкости каждой ноты. Пример простого синтезатора см. ЗДЕСЬ. Если вы обучены музыкальной грамоте, можете поиграть на таком синтезаторе с помощью клавиатуры вашего компьютера или же мышкой. Инструмент многоголосый, можете играть аккордами по несколько нот. Нажмите кнопки W, R, Y, чтобы услышать минорный аккорд. Затем вместо R нажмите 5, чтобы услышать мажорный аккорд. Если вы не знали, то музыка это настроение, эмоция, смена настроения, но никак не набор звуков и ритмов. Теперь поробуйте сопоставить такие субъективные характеристики звука, как громкость, высоту тона и тембр звучания физическим параметрам колебаний звуковой волны: частоте, амплитуде, наличию гармоник (форме звуковой волны), чтобы правильно ответить на контрольные вопросы. Десятичные дроби вводятся через точку. Округление прооизводить до двух значащих цифр.