Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 25. Шумы. При многократном проигрывании пластинки иг-
ла проигрывателя портит звуковую дорожку, края ее крошатся, форма искажается и т. п. Результатом является ш и п е н и е та- кой заигранной пластинки. Наличие трещин в пластинке дает щ е л ч к и при ее проигрывании. Таким образом, всякие непра- вильности звуковой дорожки, вызывающие мелкие и крупные скачки иглы, создают ш у м. Этот пример позволяет подметить основные черты, отличающие друг от друга музыкальные и шу- мовые колебания, хотя, конечно, резко разграничить их нельзя. Музыкальный звук (ноту) мы слышим тогда, когда колебание периодическое. Например, такого рода звук издает струна рояля. Если одновременно ударить несколько клавиш, т. е. заставить звучать несколько нот, то ощущение музыкального звука сохра- нится, но отчетливо выступит различие консонирующих и дис- сонирующих нот. Консонансом называется приятное для слуха созвучие, а диссонансом — неприятное, «режущее слух». Ока- зывается, что консонируют те ноты, периоды которых находятся в отношениях небольших целых чисел. Например, консонанс по- лучается при отношении периодов 2 : 3 (это созвучие называется в теории музыки квинтой), при 3 : 4 (кварта), 4 : 5 (большая терция) и т. д. Если же периоды относятся как большие числа, например 19 : 23, то получается диссонанс — музыкальный, но неприятный звук. Еще дальше мы уйдем от периодичности коле- баний, если одновременно ударим по многим клавишам, положив Гл. II. Звуковые колебания 61 для этого на клавиатуру линейку. Звук получится уже шумопо- добным. Для шумов характерна сильная непериодичность формы колебаний: либо это — длительное колебание, но очень непра- вильное, сложное по форме (шипение, скрип), либо же отдельные выбросы (щелчки, стуки). С этой точки зрения к шумам следует отнести и звуки, выражаемые согласными (шипящие, губные и т. д.). На рис. 45 показаны примеры осциллограмм и спектров шумовых колебаний. Рис. 45. Спектр шума согласной «с» (а), бунзеновской горелки (б), пылесоса (в) и осциллограмма шума выхлопа мотора без глушителя (г) и с глушителем (д) Во всех случаях шумовые колебания состоят из огромного количества гармонических колебаний с разными частотами. К этому мы и приближались по мере того, как увеличивали число одновременно ударяемых клавиш рояля.
62 Гл. II. Звуковые колебания Таким образом, у гармонического колебания спектр состоит из одной-единственной частоты. У периодического колебания спектр состоит из набора частот — основной и кратных ей. У консонирующих созвучий мы имеем спектр, состоящий из нескольких таких наборов частот, причем основные частоты от- носятся как небольшие целые числа. У диссонирующих созвучий основные частоты уже не находятся в таких простых отношени- ях. Чем больше в спектре разных частот, тем ближе мы подходим к шуму. Типичные шумы имеют спектры, в которых присутствует чрезвычайно много частот.
|