Разное

Характеристика звуков таблица: Классификация звуков русского языка с учётом анатомо-физиологических особенностей их образования

Содержание

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВУКОВ РУССКОГО ЯЗЫКА | Материал по логопедии на тему:

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВУКОВ РУССКОГО ЯЗЫКА

Звук с акустической точки зрения – колебания частиц воздуха. Источник – колебание звуковых связок. С точки зрения артикуляции выделяют гласные и согласные звуки речи.

Артикуляция – совокупность действий органов произношения в момент звука. 

По артикуляторным признакам все звуки речи делятся две групппы:

  • гласные;
  • согласные.

        Основным критерием этого деления является наличие или отсутствие преграды в ротовой полости при их произнесении.

В русском языке 42 звука речи: 6 гласных, 36 согласных звуков

КЛАССИФИКАЦИЯ ГЛАСНЫХ ЗВУКОВ


Все гласные русского языка характеризуются наличием голоса (фонацией), их артикуляция обусловлена вибрацией голосовых связок и свободным проходом выдыхаемого воздуха через ротовую полость.

Тональные звуки - образующиеся голосом при почти полном отсутствии шума, что обеспечивает хорошую слышимость звука: гласные а, э, и, о, у, ы.
Различаются гласные по следующим признакам:


1. При образовании гласных к небу поднимается не весь язык, а его передняя, средняя или задняя часть. За счет этого меняется объем и форма ротовой полости.

По ряду (положению языка в горизонтальной плоскости): 

  • гласные переднего ряда: [и] [э];
  • гласные среднего ряда: [ы] [а];
  • гласные заднего ряда: [у] [о];

2. По степени подъёма языка к нёбу (его положению в вертикальной плоскости): верхний, средний и нижний подъём: 

  • гласные верхнего подъема: [и], [ы], [у];
  • гласные среднего подъема: [э], [о];
  • гласные нижнего подъема: [а];

3. По наличию или отсутствию лабиализации, т.е. степени участия губ: огубленные (лабиализованные) и неогубленные (нелабилизованные) гласные: 

  • гласные лабиализованные: [у], [о];
  • гласные нелабиализованные: [и], [ы], [э], [а].

КЛАССИФИКАЦИЯ СОГЛАСНЫХ ЗВУКОВ

Артикуляция согласных звуков связана с наличием какой-либо шумообразующей преграды для выходящей из легких струи воздуха. Согласные русского языка различаются по следующим признакам:

1. Классификация согласных звуков по способу образования:

  • щелевые (фрикативные) [ф], [ф'], [в], [в'], [с], [с'], [з], [з'], [ш], [ж],[щ], [ j ], [ х ], [х'];
  • смычно-взрывные [п], [п'], [б], [б'], [т], [т'], [д], [д'], [к], [к'], [г], [г'];
  • смычно-щелевые (аффрикаты) [ц], [ч];
  • смычно-проходные [м], [м'], [н], [н'], [л], [л'];
  • дрожащие (вибранты) [р], [p']

Щелевые звуки - препятствие для воздушной струи в виде щели между органами артикуляции.

Смычно-взрывные -органы артикуляции образуют смычку, которая потом с шумом взрывается.

Смычно-щелевые - смычка не взрывается, а медленно переходит в щель.

Смычно-проходные - органы артикуляции образуют смычку, но для воздушной струи остается проход в другом месте.

Дрожащие - вибрирует поднятый кончик языка.

2.Классификация согласных звуков по месту образования:

Губные:

  • губно-губные [п], [п'], [б], [б'], [м], [м'];
  • губно-зубные [ф], [ф'], [в], [в'];

Язычные:

  • переднеязычные (образуемые передней частью спинки языка, при разном положении кончика языка), кончик языка вверху - [т], [д], [н], [л], [л'], [р], [p'J, [ш], [ж], [щ], [ч]; кончик языка внизу - [т'], [д'], [н'], [с], [с'], [з], [з'], [ц];
  • среднеязычные [j];
  • заднеязычные [к], [к'], [г], [г'], [х], [х']

3. Классификация согласных звуков по степени напряжения средней части спинки языка:

мягкие:[j], [щ], [ч]- всегда мягкие; [т'], [д'], [н'], [б'], [в'], [г'], [с'], [р'] и др.;

твердые: [ш], [ж], [ц] - всегда твердые; [т], [д], [н], [б], [в], [г], [с], [р] и др

4. По положению мягкого неба (месту резонирования) согласные звуки делятся на: 

  • носовые согласные {мягкое нёбо опущено, воздух проходит через нос}: [м] [мь] [н] [нь];
  • ротовые согласные {мягкое нёбо поднято}: все остальные согласные звуки.

 По акустическим признакам выделяют:

Для определения и различения звуков речи опираются не только на их артикуляционные, но и на акустические признаки. Без опоры на эти признаки невозможно проводить работу по противопоставлению звуков на слух, необходимую для успешного усвоения детьми правильного звукопроизношения.

5. Наличие или отсутствие вибрации голосовых связок

Сонорные (звучные) - их качество определяется характером звучания голоса, который играет главную роль в их образовании, а шум участвует в минимальной степени: согласные м, м', н, н', л, л', р, р', j.

Шумные - их качество определяется характером шума - акустического эффекта от трения воздуха при сближенных или взрыве при сомкнутых органах речи:

        звонкие                                                   глухие

  • звонкие шумные длительные в, в', з, з', ж;
  • звонкие шумные мгновенные б, б', д, д', г, г';
  • глухие шумные длительные ф, ф', с, с', ш, х, х';
  • глухие шумные мгновенные п, п', т, т', к, к'.

По производимому звуками акустическому впечатлению выделяют следующие подгруппы звуков: 
свистящие с, с', з, з', ц; 
шипящие ш, ж, ч, щ; 
твердые п, в, ш, ж, ц и др.; 
мягкие п', в', ч, щ и др.

Классификация звуков русского языка

Общее понятие звуков

Определение 1

Звук в лингвистике называется фонемой, под которой понимают минимальную языковую единицу, не имеющую грамматического или лексического значения, но служащую для образования значимых языковых единиц (морфем и слов).

А если рассматривать звук как результат работы артикуляционного аппарата, то звук представляет собой совокупность следующих физических процессов:

  • непосредственная работа голосовых связок и элементов ротовой полости говорящего;
  • колебание волн воздуха окружающего пространства;
  • восприятие барабанными перепонками слушающего данных колебаний.

Во всех языках мира звуки различаются по механизму их образования. По этому параметру выделяют:

  • гласные звуки - в их образовании участвует только голос и нет никаких приветствий на пути потока воздуха;
  • согласные звуки - в их образовании принимает участие шум, то есть имеют место быть препятствия на пути воздушного потока.

Замечание 1

В связи с этим в каждом языке выделяют два обособленных раздела, которые становятся предметами изучения частной лингвистики: вокализм – система гласных звуков языка, и консонантизм – система согласных звуков языка.

Выделение гласных и согласных звуков является примером универсальной бинарной оппозиции. Оппозиция является понятием структурной лингвистики и представляет собой различие между единицами плана выражения. Благодаря оппозиции появляется возможность противопоставить друг другу звуки и, соответственно, классифицировать их. А более элементарной её формой является бинарная оппозиция, в которой одни звуки удовлетворяют некому условию, а все остальные – нет.

Классификация гласных звуков русского языка

Вокализм русского литературного языка представлен 6 звуками. Таковыми являются звуки /и/, /ы/, /у/, /е/, /о/, /а/.

Гласные звуки, используемые в каждом конкретном слове, могут делиться на гласные звуки в сильной позиции (под ударением) и гласные звуки в слабой позиции (безударные).

По степени вертикального подъема языка (во время произнесения звука) различают гласные звуки с верхним (/и/, /ы/, /у/), средним (/е/, /о/) и нижним (/а/) подъёмом.

С точки зрения горизонтального расположения (степени близости ко рту) языка гласные делятся на звуки, расположенные в переднем (/и/, /е/), среднем (/ы/, /а/) и заднем (/у/, /о/) ряду.

Также гласные звуки могут различаться по участию или неучастию в их образовании губ: лабиализованные (огубленные) звуки - /у/, /о/, и нелабиализованные (неогубленные) звуки - /и/, /е/, /ы/, /а/.

Классификация согласных звуков русского языка

Консонантизм русского литературного языка включает 37 согласных звука: /п/, /п’/, /б/, /б’/, /т/, /т’/, /д/, /д’/, /к/, /к’/, /г/, /г’/, /ф/, /ф’/, /в/, /в’/, /с/, /с’/, /з/, /з’/, /ш/, /щ/, /ж/, /ж̅’/, /х/, /х’/, /ц/, /ч/, /j/, /м/, /м’/, /н/, /н’/, /л/, /л’/, /р/, /р’/.

По способу функционирования произносительных органов в процессе образования согласных звуков последние разделяют на шумные и сонорные.

Шумные согласные звуки (также называемые обструэнты) создаются посредством препятствия потоку воздуха, который, в свою очередь, вызывает в голосовом тракте повышенное давление воздуха. К этой категории относятся следующие согласные: /п/, /п’/, /б/, /б’/, /т/, /т’/, /д/, /д’/, /к/, /к’/, /г/, /г’/, /ф/, /ф’/, /в/, /в’/, /с/, /с’/, /з/, /з’/, /ш/, /щ/, /ж/, /ж̅’/, /х/, /х’/, /ц/, /ч/.

Образование сонорных согласных звуков отличается преобладанием голоса над шумом (поток воздуха, несмотря на препятствие, прорывается из ротовой полости). Таковыми согласными являются звуки /j/, /м/, /м’/, /н/, /н’/, /л/, /л’/, /р/, /р’/.

Одной из основных бинарных оппозиций, образующих звуковое противопоставление, является оппозиция твёрдых (непалатализованных) и мягких (палатализованных) согласных звуков.

Мягкие согласные образуются в результате палатализации (смягчения), которая представляет собой дополнительную артикуляцию в виде сближения средней части спинки языка и твёрдого нёба. В транскрипции мягкие согласные, которые по данному признаку образуют пару, обозначаются /-образным штрихом: /п’/, /б’/, /т’/, /д’/, /к’/, /г’/, /ф’/, /в’/, /с’/, /з’/, /ж̅’/, /х’/, /м’/, /н’/, /л’/, /р’/. Кроме того, мягкими согласными всегда являются звуки /j/, /щ/, /ч/.

Твёрдые согласные образуются без выше описанной дополнительной артикуляции. Они включают следующие звуки: /п/, /б/, /т/, /д/, /к/, /г/, /ф/, /в/, /с/, /з/, /х/, /м/, /н/, /л/, /р/, а также постоянно твёрдые /ш/, /ж/, /ц/.

Следующей бинарной оппозицией согласных звуков является оппозиция «звонкость – глухость». Разность между согласными этих двух типов заключается в наличии или отсутствии во время их произнесения вибрации гортани.

Звонкие согласные характеризуются вибрацией гортани. Они представлены следующими звуками: /б/, /б’/, /д/, /д’/, /г/, /г’/, /в/, /в’/, /з/, /з’/, /ж/, /ж̅’/, /j/, /м/, /м’/, /н/, /н’/, /л/, /л’/, /р/, /р’/.

Глухие согласные отличаются отсутствием вибрации гортани. В состав этой группы согласных входят звуки /п/, /п’/, /т/, /т’/, /к/, /к’/, /ф/, /ф’/, /с/, /с’/, /ш/, /щ/, /х/, /х’/, /ц/, /ч/.

Довольно детализированной является классификация согласных звуков, сформированная в соответствии с местом их образования, то есть тем местом ротовой полости, где воздушная струя встречает препятствие. По данному признаку выделяют две крупные группы согласных – губные (в образовании согласных участвуют губы) и язычные (участвует язык).

Губные согласные представлены следующими звукам:

  • губно-губные (билабиальные): участвуют верхняя и нижняя губа – /п/, /п’/, /б/, /б’/, /м/, /м’/;
  • губно-зубные (лабио-дентальные): участвуют нижняя губа и верхнее резцы (зубы) - /ф/, /ф’/, /в/, /в’/.

А язычные согласные распределены следующим образом:

  • зубные (дентальные): участвуют кончик языка и задняя часть верхних резцов - /т/, /т’/, /д/, /д’/, /с/, /с’/, /з/, /з’/, /ц/, /н/, /н’/, /л/, /л’/,
  • постальвеолярные: участвуют передняя часть языка и дальний конец альвеол - /ш/, /щ/, /ж/, /ж̅’/, /р/, /р’/, /ч/.
  • среднеязычные (палатальные): участвуют передняя часть тыльной стороны языка и твёрдый нёб - /к’/, /г’/, /х’/, /j/;
  • заднеязычные (велярные): участвуют задняя часть языка и нёбная занавеска - /к/, /г/, /х/.

Таблица согласных

Пользователи также искали:

гласные и согласные буквы по цветам, глухие согласные, мягкие согласные буквы, непарные глухие согласные, парные согласные, слова где все согласные мягкие, только твёрдые согласные, звонкие согласные звуки, промысловый (краснодарский край), Краснодарский, край, Промысловый, Промысловый Краснодарский край, согласные, глухие согласные, глухие, буквы, мягкие, непарные глухие согласные, слова где все согласные мягкие, только твёрдые согласные, мягкие согласные буквы, звонкие согласные звуки, звонкие, звуки, только, твёрдые, парные, непарные, слова, Таблица, парные согласные, цветам, согласных, гласные, Таблица согласных, гласные и согласные буквы по цветам, таблица согласных,

...

Классификация звуков русского языка в логопедии

Звуки речи тесно взаимосвязаны между собой. От их правильного произнесения зависит ясность и четкость речи человека. Воспитание хорошей, правильной речи начинается в раннем возрасте. Первые занятия по освоению родной речи проводятся в детском саду. В школьные годы хорошее знание фонетики помогает ученикам успешно осваивать образовательную программу. Учащимся для собственного развития помогает Всероссийская олимпиада по русскому языку, которая позволяет преодолеть сложности тестовых заданий.

Звуки русского языка: классификация, система формирования

В русском языке - 42 звука (6 гласных, 36 согласных), или фонемы (в переводе с греч. «фонема» -«звук речи»). Фонемы подразделяются на две категории – гласные и согласные, в основе деления - механизм формирования фонемы. Гласные звуки образуются путем вибрации связок, проходя ротовую область свободно, не встречая препятствий.

Согласные звуки лишены свободного выхода. При формировании согласного звука на его пути встречаются несколько препятствий: органы речи могут смыкаться, на пути выхода звука образуются проходы, либо смычка соединяется с проходом. Если перечисленные препятствия складываются с фонацией образуется одна группа согласных звуков, если фонации нет – формируется другая группа данного класса.

Разновидности гласных фонем

В русском языке шесть гласных звуков, классификация которых зависит от способа артикуляции:

  • Первая группа образуется по признаку участия либо отсутствию движения губ в процессе образования звука.
  • Во второй группе - звуки, артикуляция которых зависит от места подъема языка при произнесении.
  • К третьей группе отнесены гласные, произнесение которых зависят от высоты подъема языка.

Система классификации согласных фонем

Среди согласных звуков русского языка есть несколько фонем, артикуляционно относящихся к нескольким группам общепринятой фонетической классификации.

  1. Способ артикуляции. В группу входят: смычные, щелевые аффрикаты и дрожащие звуки;
  2. Место артикуляции. Это губные и язычные звуки русского языка.
  3. Место резонирования: нос, рот;
  4. Наличие/отсутствие вибрации связок при воспроизведении: звонкие, сонорные, глухие фонемы;
  5. Наличие/отсутствие дополнительного подъема спинки языка к нёбу: твердые и мягкие звуки.

Более глубокое знание фонетики русского языка необходимы в повседневности исключительно специалистам, занимающимся проблемами языковедения, педагогам и логопедам.

01.10.2016 автор материала: Недорезова В.В.

Артикуляционная фонетика. Артикуляционная характеристика гласных звуков

Артикуляционная фонетика. Артикуляционная характеристика гласных звуков. — Текст : электронный // Myfilology.ru – информационный филологический ресурс : [сайт]. – URL: https://myfilology.ru//russkiiyazyk/fonetika-i-fonologiia/artikuliatsionnaia-fonetika-artikuliatsionnaia-kharakteristika-glasnykh-zvukov/ (дата обращения: 6.05.2021)

Членораздельная речь представляет собой последовательность звуков разных классов — гласных и согласных. С точки зрения артикуляции существенны следующие различия между этими классами.

1. При произнесении гласных выдыхаемая воздушная струя не встречает преграды в речевом тракте, тогда как при образовании согласных обязательно возникает преграда в результате сближения артикулирующих органов или их полного смыкания; другим различием, связанным с поведением выдыхаемого воздуха, является сила выдоха. Гласные характеризуются меньшей силой выдыхаемой струи, согласные произносятся с большей силой выдоха.

2. В нормальных случаях гласные произносятся с обязательным участием голосовых связок, которые совершают периодические колебательные движения. Возможность производства шепотных гласных, т. е. гласных, произносимых без участия голосовых связок, — скорее, исключение, подтверждающее правило. Для образования согласных участие голоса не является обязательным.

3. Положение произносительных органов при артикуляции гласных таково, что точно локализовать тот участок речевого тракта, который определяет свойства гласного, невозможно; согласные, наоборот, достаточно четко локализованы, так что определить «место образования» любого согласного в речевом тракте гораздо легче.

Принципы артикуляционной классификации, разработанные для гласных и согласных на основе их артикуляторных особенностей, различны.

Артикуляционные характеристики гласных звуков

Гласные – это чисто тоновые звуки. Возникнув в гортани в результате колебаний голосовых связок, музыкальный тон, голос обретает особый тембр в надгортанных полостях. Рот и глотка – это те резонаторы, в которых и формируются различия между гласными. Эти различия определяются объемом и формой резонирующих полостей, которые могут изменяться в результате движения губ, языка и нижней челюсти. Каждый гласный произносится при особом, свойственном только этому звуку положении органов речи.

Классификация гласных звуков основывается на трех признаках:

  1. участию губ
  2. степени подъема языка по вертикали по отношению к небу
  3. степени продвинутости языка вперед или отодвинутости назад по гортани

По участию губ гласные делятся на огубленные (лабиализованные) и неогубленные (нелабиализованные) (от латинского labium — губа()абиализованныеи неогудленные ()дленные (о этому звуку положении рагонов огут изменяться в результате ждвижения губобый тембро). При образовании огубленных гласных губы сближаются, округляются и выпячиваются вперед, уменьшая выходное отверстие и удлиняя ротовой резонатор. Степень огубленности может быть разной: меньшая у [о], большая у [у]. Гласные [а], [э], [и], [ы] – неогубленные.

По степени подъема по отношению к нёбу различаются гласные верхнего подъема: [и], [ы], [у]; среднего подъема [э], [о]; нижнего [a]. При артикуляции гласных верхнего подъема язык занимает крайнее верхнее положение. Нижняя челюсть при этом обычно слегка отходит от верхней, создавая узкий раствор рта. Поэтому гласные верхнего подъема называются также узкими. При артикуляции гласных нижнего подъема нижняя челюсть обычно опущена в крайнее нижнее положение, создавая широкий раствор рта, поэтому такие гласные также называются широкими.

По степени продвинутости языка вперед или отодвинутости его назад по горизонтали различаются гласные переднего ряда: [и], [э]; среднего ряда: [ы], [а] и заднего ряда: [у], [о]. При артикуляции гласных переднего и заднего ряда язык концентрируется соответственно в передней или задней части полости рта. Форма языка при этом бывает различна: при образовании гласных переднего ряда по направлению к передней части нёба приподнимается передняя часть языка, а при образовании гласных заднего ряда приподнимается по направлению к задней части нёба задняя часть языка. При образовании гласных среднего ряда языка либо концентрируется в средней части полости рта и приподнимается средней частью к средней части нёба, как бывает иногда при произношении [ы] (ряд таких гласных иначе называются центральными), либо лежит плоско, как при произношении [а] (ряд таких гласных иначе называются смешанными).

Таблица русских гласных звуков

Участие губ неогубленные огубленные
Ряд /Подъем передний средний нижний
       
верхний

И ь

ы

у

средний

э

ъ

о

нижний  

а

 


Артикуляторная характеристика гласных звуков

Характеристика гласных звуков

Гласные звуки

 [и] 

 [ы] 

 [у] 

 [е] 

 [о] 

 [а] 

По степени подъема языка

верхнего подъема

+

+

+

 

 

 

среднего подъема

 

 

 

+

+

 

нижнего подъема

 

 

 

 

 

+

По ряду, или по месту подъема языка

переднего ряда

+

 

 

+

 

 

среднего ряда

 

+

 

 

 

+

заднего ряда

 

 

+

 

+

 

По наличию или отсутствию лабиализации

лабиализованный

 

 

+

 

+

 

нелабиализованный

+

+

 

+

 

+

24.02.2016, 12255 просмотров.

Характеристика звуков речи. Артикуляция

Звуки речи всегда произносятся во время выдоха. Движение произносительных органов при образовании звуков называется артикуляцией, а свойства звуков - артикуляционными характеристиками. 

Гласные звуки

При произношении гласных звуков голосовые связки колеблются, а воздушная струя свободно выходит через ротовую полость. Артикуляционные характеристики гласных определяются движением языка вперёд-назад и вверх-вниз, а также участием или неучастием губ. От движения языка вперёд-назад зависит ряд гласного; от движения языка вверх-вниз - подъём; от участия губ - лабиализованность. Гласные У и О являются лабиализованными (огублёнными), остальные гласные - нелабиализованными. Все согласные звуки перед [о] и [у] подвергаются лабиализации. 

Подъём/ряд

Передний

Средний

Задний

Верхний

И

Ы

У

Средний

Э

 

О

Нижний

 

А

 

Согласные звуки

Произношение согласных звуков всегда связано с преодолением препятствия на пути воздушной струи. В русском языке препятствием является либо щель (звуки [в], [ф], [ж], [з], [j], [с], [х], [ш]), либо смычка (звуки [б] [п], [г], [к], [д], [т]). Согласные первой группы называются щелевыми, или фрикативными; согласные второй группы называются смычными, или взрывными.

Согласные [ц] и [ч] называются аффрикативными, так как состоят из сочетания двух звуков - соответственно [тс] и [тш].

Щелевые и смычные относятся к группе шумных согласных. Остальные согласные образуют группу сонорных: [л], [м], [н], [р] и их мягкие пары, а также [j]. Если шумные согласные различаются участием/неучастием голоса и делятся на звонкие и глухие, то все сонорные являются всегда звонкими (или звонкими непарными). 

Классификация согласных с точки зрения способа образования, то есть преодоления препятствия воздушной струи представлена в таблице:

Фрикативные

Взрывные

Аффрикативные

В, Ф, Ж, Ш, З, С, J, Х

Б, П, Д, Т, Г, К

Ц, Ч

По месту образования согласные делятся на губные и язычные. Подробная характеристика представлена в таблице (нажмите, чтобы увеличить; источник таблицы - сайт www.grammatika-rus.ru):

Твёрдые и мягкие согласные различаются положением языка. При произношении мягких согласных средняя часть языка приподнимается к твёрдому нёбу; это называется палатализацией, или дополнительной йотовой артикуляцией. В русском языке твёрдыми непарными являются согласные [ж], [ц], [ш]; мягкими непарными - [j], [ч], долгий [ш'], а также редко употребляющийся в вариантах произносительной нормы долгий [ж']: этот звук возможен только в словах позже, дрожжи, вожжи, при-/подъезжать, брызжет, однако в современном языке наблюдается тенденция к произношению в этих словах твёрдого долгого [ж]. Остальные согласные образуют 15 пар по твёрдости-мягкости. 

Позиционные процессы в согласных звуках:

1) оглушение в абсолютном конце слова: пирог [п'ирок], дуб [дуп];

2) ассимиляция (уподобление) по глухости/звонкости: про[з']ба, [з’]делал, ло[т]ка, варе[ш]ка;

3) ассимиляция по твёрдости/мягкости: ново[с']ти, ня[н']чить;

4) диссимиляция (расподобление): [ш]то, мя[х]кий.

 

Классификация гласных и согласных звуков и их отличия

Попыткой описать звуки или «фонемы» языка, а также классифицировать и расположить их в более общих чертах занимается наука фонология. В этом материале мы будем опираться на уже полученные знания по теме «Строение речевого аппарата», и рассмотрим, как качество звука зависит от способа (как создаётся звук?) и места (где производится звук?) артикуляции этого звука...

В человеческой речи различают звуки с голосом, или звонкие (voiced), и без голоса, или глухие (voiceless), в зависимости от работы голосовых складок. При образовании первых, голосовые складки напряжены и более или менее сближены между собой. Они вибрируют под действием струи воздуха, пробивающегося через узкую голосовую щель. При образовании звуков без голоса, или глухих, голосовые складки не вибрируют, голосовая щель расширена и воздух беспрепятственно проходит через неё.

Как отличить гласные от согласных

Не всегда понятно, чем гласные отличаются от согласных, как объяснить разницу, например, ребёнку? Во-первых, следует понимать, что гласный звук – это тот, при произнесении которого воздух не встречает преграды, выходит свободно, тогда как согласный звук – это тот, при произнесении которого на пути воздуха органы речи, из активно участвующих – это чаще всего язык, преграждают путь выдыхаемому воздуху. Тот же язык может упираться в зубы, нёбо, губы или нижняя губа и верхние зубы могут смыкаться, ощущаться смыкание в горле и т.д..

Во-вторых, существует ещё более простой способ объяснить малышу разницу: гласные можно тянуть, то есть петь, причём совсем без помощи языка. Согласные без призвука гласного петь невозможно.

Теперь рассмотрим этот вопрос с научной точки зрения.

Гласные звуки – это звонкие звуки, при образовании которых посылаемый лёгкими воздух проходит через зев и полость рта свободно, не встречая на своём пути препятствий: движения языка и губ не суживают прохода для воздуха настолько, чтобы вызвать заметные на слух шумы. Поскольку все гласные звуки – звонкие, мышечное напряжение сосредоточено в языке, губах и в гортани.

Различие в качестве (тембре) гласных, бо́льшая отчётливость тембров достигается распространением напряжения также на мускулатуру щёк, мягкого нёба и стенок зева. Таким образом, при произнесении гласных напряжение в той или иной степени захватывает мускулатуру всего речевого аппарата. При этом собственные тоны полостей, расположенных над гортанью, присоединяются к голосу, проходящему через той или иной формы резонатор. Такие тоны, характерные для каждого данного гласного, называются его характеристиками или формантами.

Согласные – это звуки, при произнесении которых воздух на своём пути встречает разные преграды – препятствия или сужения, образованные активными органами речи. Соответственно с движениями органов речи изменяются форма и объём надгортанных полостей. Преодоление этих преград воздушной струёй, посылаемой лёгкими, вызывает характерные шумы, которые и являются согласными звуками. Мышечное напряжение сосредоточено в месте шумообразующей преграды, при звонких согласных – и в гортани.

По сравнению с согласными, с физической точки зрения, гласные характеризуются относительной периодичностью колебаний. Поэтому гласные обычно называют звуками музыкального тона, а согласные – звуками шума.

Звонкие согласные, в которых музыкальный тон преобладает над шумом, называются сонантами (sonants) или сонорными, например: [л, р, н, м]. Остальные согласные называются шумными (noise consonants), например: [з, с, ф, в, п, б].

Кроме приведённого принципа классификации звуков на гласные и согласные, основанного на различных условиях образования их, некоторыми фонетистами был выдвинут и другой принцип, основанный на наличии или отсутствии шума при произнесении того или иного звука.

Если классифицировать звуки по этому принципу, то носовые сонанты [m], [n], [ŋ] и латеральный сонант [l] пришлось бы отнести к системе гласных, так как в нормальной речи в них почти не наблюдается шума. Однако, последний принцип был отвергнут большинством фонетистов, которые считают первый из вышеприведённых принципов классификации звуков более приемлемым.

Классификация гласных звуков

Гласные классифицируются:

  1. По положению языка (передние, задние, центральные, закрытые, открытые).
  2. По положению губ (лабиализованные, или губные и нелабиализаванные).
  3. По длительности (долгие и короткие).
  4. По степени устойчивости артикуляции (монофтонги, или простые гласные и дифтонги).
  5. По степени напряжённости (напряжённые и ненапряжённые).
  6. По положению мягкого нёба (носовые или, назализованные, и неносовые или неназализованные).
Положение языка
  • Все гласные имеют дорсальную артикуляцию, т. е. образованы спинкой языка. Они бывают передние (front), передние отодвинутые (front retracted), центральные (central) или смешанные (mixed), задние выдвинутые (back advanced) и задние (back), в зависимости от того, какая часть языка занимает наивысшее положение.

    При произнесении гласных переднего ряда язык продвинут вперёд, так что кончик языка упирается в нижние зубы и в задней части ротовой полости образуется значительное свободное пространство, средняя часть языка поднята по направлению к твёрдому нёбу, например: [и, э].

    Если при этом между средней спинкой языка и твёрдым нёбом проход для воздушной струи широко открыт, т. е. язык поднят очень высоко, например, русское [а], английский [æ], мы произносим гласный переднего ряда низкого подъёма.

    Если язык продвинут вперёд и его средняя спинка близко подходит к средней части твёрдого нёба, так что проход для воздуха значительно сужен, но не настолько, чтобы вызвать заметные на слух шумы, мы произносим гласный высокого подъёма переднего ряда, например русские [и, у].

    Между высоким подъёмом и низким подъёмом может быть ряд промежуточных положений. Например, при русском [э] язык продвигается вперёд, а его средняя спинка поднимается к средней части твёрдого нёба, останавливаясь примерно на полпути между [æ] и [и] (см. следующий рисунок).

    Гласный [э] принадлежит к гласным среднего подъёма.

    Для более точного сравнения положений языка в каждой степени подъёма (низкой, средней и высокой) могут быть подразделения на узкую и широкую разновидность. Например, английские гласные [i:] и [ɪ] – оба высокого подъёма, но первый принадлежит к узкой разновидности, а второй – к широкой, так как при [ɪ] проход для воздуха несколько шире.

    По степени подъёма языка о направлению к нёбу гласные могут иметь также варианты названий закрытые (close) – высокого (верхнего) подъёма, полузакрытые (half–close) – средне-верхнего подъёма (ближе к закрытым гласным, например, русское [э] в слове «эти»), полуоткрытые (half–open) – средне-нижнего подъёма (ближе к открытым гласным, например, русское [э] в слове «этот») и открытыми (open) низкого (нижнего) подъёма, а степени среднего подъёма меняются от языка к языку.

    При произнесении гласных заднего ряда язык оттянут назад и задняя спинка в той или иной степени приподнята к задней части мягкого нёба, так что она занимает наивысшее положение, причём кончик языка опущен и несколько отходит от нижних зубов, например: [o, у].

    По степени подъёма в заднем ряду гласных могут быть те же подразделения, что и в переднем ряду. Например, английское [ɑ:] является гласным низкого подъёма, русское [о] – среднего, а русское [у] – высокого подъёма заднего ряда (см. рисунок).

    По степени продвинутости языка гласные заднего ряда могут быть глубокого заднего (как русское [у]) или заднего продвинутого вперёд ряда (как английское [ʊ]).

    Если спинка языка приподнимается в той или иной мере к границе между твёрдым и мягким нёбом, мы произносим гласный среднего ряда. Например, русское [а] – гласный среднего ряда нижнего подъёма, а русское [ы] – гласный среднего ряда высокого подъёма:

    Центральные гласные (гласные смешанного ряда) являются по месту своей артикуляции промежуточными между передними и задними гласными, язык при их произнесении в той или иной мере приподнят так, что вся спинка языка лежит максимально плоско, ротовой резонатор при их произношении похож на ровную трубку, например, русское [ы], английское [ə:].

    Передние отодвинутые гласные являются промежуточными между передними и центральными, задние выдвинутые – промежуточными между задними и центральными.

Положение губ

Губы также принимают участие в образовании гласных звуков. По положению губ различаются два основных типа гласных: огубленные (лабилизованные) и неогубленные (нелабиализованные).

Движения губ определяют форму и ширину ротового отверстия и удлиняют или укорачивают ротовой резонатор. При произнесении нелабиализованных гласных, они могут быть растянуты, как при улыбке, или находятся в нейтральном положении. Так, при отчётливом произнесении [и] ротовой резонатор укорачивается; его границей служат передние зубы, так как губы несколько растянуты и обнажают зубы: гласный [и] – неогубленный гласный.

При произнесении губных или лабиализованных гласных, губы бывают округлены или выдвинуты вперёд. Например, при произнесении русского [у] ротовой резонатор удлиняется, так как его границей являются выдвинутые вперёд губы: [у] является огубленным гласным.

Таким образом от движения губ, хотя и в меньшей мере, чем от движения языка, зависит качество произносимого звука. В этом легко убедиться, если произнести гласный [и] и, не меняя положения языка, выдвинуть и округлить губы как для [у]: получается звук типа немецкого гласного в fühlen.

Гласные звуки английского языка могут произноситься с открытой, полуоткрытой, полузакрытой и закрытой лабиализацией.

* Помеченные звуки встречаются только в дифтонгах:
[ɛ] – начальный элемент фонемы [ɛə];
[а] – начальный элемент фонем [aɪ] и [аʊ];
[о] – начальный элемент фонемы [оʊ].

Длительность

Английские гласные бывают долгие (long) или свободные и короткие (short) или усечённые.

В русском языке длительность (т. е. долгота или краткость) гласных не влияет на значение слова, в английском же, вместе с изменениями в качестве звука (его тембра), изменения в длительности гласного влекут за собою и изменение смысла слов. Для обозначения долготы в транскрипции употребляется знак [:].

Степень устойчивости

В зависимости от того, сохраняет ли гласный на своём протяжении одно и то же качестве или заметно изменяет его, различают два типа гласных: монофтонги (гласные с устойчивой артикуляцией) и дифтонги (гласные со скользящей артикуляцией).

Монофтонги или простые гласные (monophthongs или simple vowels) – это гласные звуки во время артикуляции которых органы речи сохраняют приблизительно один уклад. К монофтонгам относятся, например, все русские гласные и из английских – [ɪ], [æ], [е], [ʌ] и другие.

Некоторые монофтонги произносятся не вполне равномерно, а с едва заметным призвуком – скольжением в начале или в конце.

Например, русское [о] имеет в начале слабый неотделимый призвук [у]; английское [i:] может иметь более широкое начало, чем конец. Такие гласные несколько напоминают дифтонги, но не достигают размаха скольжения дифтонга (Л. В. Щерба называл такой промежуточный между монофтонгами и дифтонгами тип гласных дифтонгоидами).

Дифтонги (diphtongs) – это гласные звуки, которые характеризуются постепенным изменением уклада органов речи в направление от одного гласного к другому. Начало дифтонга даёт один тип гласного, а конец – другой. Однако дифтонг произносится одним артикуляторным движением, как один, неделимый гласный звук; начало и конец дифтонга принадлежат одному слогу.

Английские дифтонги имеют сильное, отчётливое начало и слабый, менее ясный конец. Такие дифтонги называются падающими или нисходящими. К дифтонгам относятся, например, английские [eɪ], [aɪ], [оʊ]. В русском языке фонем-дифтонгов нет.

В нормальной (не шёпотной) речи все гласные (монофтонги и дифтонги) – звонкие звуки.

Степень напряжённости

Качество гласного зависит в известной степени от напряжённости мускулатуры органов речи: чем напряжённее артикуляция, тем отчётливее, определённее и ярче звук. Соответственно различают гласные напряжённые и ненапряжённые.

При произнесении напряжённых (tense) гласных ([i:], [u:]), мышцы языка, губ, щёк и зева бывают значительно напряжены. При произнесении ненапряжённых (lax) гласных ([ɪ], [ʊ]), вышеназванная мускулатура менее напряжена, вследствие чего эти гласные имеют более глухую, тусклую окраску. Например, гласный [i:] в sheep произносится с большим артикуляторным напряжением, нежели [ɪ] в ship; качество первого гласного более определённо и отчётливо, чем качество гласного [i]: первый гласный – напряжённый, а второй – ненапряжённый.

Положение мягкого нёба

Качество гласного зависит от положения мягкого нёба. Неносовые или ротовые гласные (non–nasalized или oral) – это такие звуки, при образовании которых мягкое нёбо поднято и струя воздуха может проходить только через рот, проход для воздуха в носовую полость закрыт.

Носовые (nasalized) гласные – это те, которые образуются при опускании мягкого нёба, открывающего таким образом проход воздуха одновременно и через носовую полость, гласные получают особую носовую окраску (как, например, носовые гласные польского и французского языков), в нормальной русской и английской речи не встречаются.

Классификация согласных звуков

Согласные классифицируются:

  1. По работе голосовых складок – звонкие и глухие.
  2. По действующему органу – губные, переднеязычные, среднеязычные, заднеязычные и гортанные.
  3. По положению мягкого нёба – ротовые, носовые.

Таблица согласных английского языка с комбинированной классификацией фонем по активным и по пассивным органам:

Характеристика согласных в зависимости от работы голосовых складок

Как уже говорилось выше, при образовании звонких (voiced) согласных, голосовые складки напряжены и более или менее сближены между собой и приводятся в состояние вибраций струёй воздуха, пробивающегося через узкую голосовую щель.

При образовании глухих (voiceless) согласных, голосовые складки не напряжены и не вибрируют, голосовая щель расширена и воздух беспрепятственно проходит через неё.

Почти каждому глухому согласному соответствует звонкий согласный, который имеет то же место артикуляции и отличается от него только вибрацией голосовых складок. Звонкие и глухие согласные, встречающиеся в английском языке:
Звонкие согласные: [b, d, g, m, n, ŋ, v, ð, z , ʒ, –, ʤ, r, j, w, l]
Глухие согласные: [p, t, к, –, –, –, f, θ, s, ʃ, h, ʧ, –, –, –, –].

Лицам, которым по слуху очень трудно отличать звонкие согласные от глухих, можно рекомендовать следующие приёмы и методы для развития такой способности:

  1. Звонкие согласные можно произносить на разной высоте голоса, причём дотронувшись до горла можно чувствовать в нём вибрацию голосовых складок; глухие согласные нельзя произносить на разной высоте голоса;
  2. если произносить звуки шёпотом, глухие согласные остаются без изменения, в то время как звонкие теряют свою звонкость;
  3. заткнув уши при произношении звонкого согласного, можно услышать жужжащий звук.
Характеристика согласных в зависимости от работы действующих органов
  1. При образовании губных согласных (labial, или lip–consonants) действующим органом являются губы. Губные согласные разделяются на:
    • губно–губные (bilabial), образуемые смыканием или сближением нижней губы с верхней, например: [п, б, м], английское [w];
    • губно–зубные (labiodental) – путём смыкания или сближения нижней губы с верхними зубами, например: [ф, в].
  2. При образовании переднеязычных (forelingual) согласных действующим органом является передняя часть языка (спинка и кончик его), например; [т, д, с, з]. Переднеязычные согласные делятся на:
    • зубные (dental), при образовании которых кончик и края спинки языка образуют смычку или сближение с верхними зубами, как при английских [t], [d], [n], [l], [s], [z], русских [т], [д], [н], [л], [с], [з];
    • альвеолярные (alveolar), которые образуются путём смычки или сближения спинки передней части или кончика языка с альвеолами.
    • Если кончик языка направлен к заднему скату альвеол, как при английском [r], то образуется заальвеолярный или заднеальвеолярный (post–alveolar) согласный.

    • Если кончик языка находится между нижними и верхними передними зубами, как при английских [θ], [ð], то произносится межзубный согласный.

  3. Среднеязычные (medio–lingual) согласные образуются поднятием средней части языка к твердому нёбу, например, русское [j]. Некоторые согласные артикулируются как передней, так и средней частью языка. Поэтому в прилагаемой таблице (выше) символы, изображающие эти звуки, даны дважды в соответствующих графах, причём в графе среднеязычных согласных они помещены в квадратных скобках.
  4. Заднеязычные (backlingual) согласные образуются путём смычки или сближения задней части языка с мягким нёбом, например, при русских [х], [к], [г], при английских [k], [g], [ŋ].
  5. Гортанные (glottal) согласные образуются путём сближения или смычки голосовых складок между собой – английское [h], в русском таких звуков нет.
  6. Увулярные звуки, образуемые маленьким язычком, не встречаются в английском языке.
Характеристика согласных в зависимости от способа их образования
  1. Если органы речи смыкаются так, что полностью преграждают проход для воздуха в месте образования преграды, мы произносим смычный согласный (stops или occlusives). Смычные согласные делятся на шумные (plosives или noiser stops) и сонанты (sonants).

    Глухие согласные являются с физической точки зрения только шумами. В таких звонких согласных, как [б], [з], [ж], наличествует тон, но шум преобладает над тоном (голосом). Эти согласные называются шумными.

    В таких согласных, как, например, русские [м], [н], [л], [р], [j] английские [m], [n], [ŋ], [l], [г], [j], [w], имеется шум, но тон преобладает над шумом. Эти согласные называют сонантами. Сонанты имеют общие черты как с согласными, так и с гласными. Как и другие согласные, они характеризуются наличием преграды; мышечное напряжение сосредоточено в месте образования преграды. В то же время сонанты имеют более широкий проход для воздуха, чем остальные щелевые согласные. При смычных [м], [н] и других остаётся свободным проход через носовую полость.

    Эта черта, т. е. более широкий проход, чем у шумных согласных, сближает сонанты с гласными. Однако, если сузить щель в ротовой целости и увеличить силу выдыхаемого воздуха, сонант превращается в шумный согласный.

    Характерной чертой всех сонантов является отсутствие глухих парных звуков. Шумные смычные делятся на чистые (pure), часто называемые взрывными (из-за слухового впечатления и невозможности их протянуть) – к таким звукам принадлежат русские [п], [б], [т], [д], [к], [г], английские [р], [b], [t], [d], [k], [g], и аффрикаты (affricates) – русские [ц], [ч], английские [ʧ], [ʤ].

  2. Если органы речи смыкаются не полностью, а оставляют узкий проход – щель прохода для воздуха, который, выходя наружу, производит при этом шум трения, то мы произносим щелевой согласный (spirant или continuant). Щелевыми согласными являются, например, русские [с], [з], [ф], [в], [ш], [ж], [л] и английские [θ], [ð], [s], [z], [ʃ], [ʒ], [h], [f], [v], [w], [r], [j], [l].

    Форма, длина и ширина щели различаются в разных согласных. Так, при [θ] и [ð], когда распластанный конец языка неплотно прикасается к краю верхних резцов, щель плоская. При русских [с] и [з] посередине конца языка образуется узкий и короткий желобок: щель может быть названа круглой. При русских [ʃ] и [ж] щель, образованная концом языка и альвеолами, несколько шире и длиннее, чем при [с] и [з].

    Кроме того, щель может быть образована одновременно в двух местах. Например, при русских [ш] и [ж] проток для воздуха сужен одновременно в двух местах: конец языка сближается с альвеолами, а задняя спинка приподнимается к мягкому нёбу. При английских [ʃ] и [θ] артикулирует не только конец, но вместе с ним и средняя спинка языка, которая приближается к твёрдому нёбу. Приближение средней спинки языка к твёрдому нёбу повышает собственный тон звука, производит впечатление «смягчения» звука.

    Подобно смычным, щелевые согласные, делятся на шумные (fricatives) и сонанты. Щелевые сонанты, в свою очередь, делятся на серединные (medial) и боковые (lateral). Щелевой сонант называется срединным, если при его произнесении щель образуется благодаря сокращению ширины воздушного протока с краёв. Например, при [j] края языка плотно прижаты к верхним боковым зубам и сторонам твёрдого нёба: воздух проходит вдоль средней линии твёрдого нёба.

    С другой стороны, при звуке [l] кончик языка прижимается к альвеолам, а бока языка опущены; тем самым закрывается срединный проток для воздуха и открываются боковые протоки. Такие звуки называются боковыми.

    Среди согласных имеются смычно-щелевые звуки – это слитные звуки, начало которых смычное, а конец – щелевой. К ним принадлежат русские [ц] и [ч] и английские [ʧ] и [ʤ]. Разница между взрывными смычными и смычно-щелевыми слитными согласными состоит в том, что размыкание преграды у смычно–щелевых слитных звуков происходит не мгновенно, а замедленно: тем самым полная преграда переходит в щель.

    Произносятся смычно-щелевые слитные звуки не как сложение смычного с щелевым, а одним усилием, одним органом речи, как один неделимый звук.

  3. Вибрирующими, или дрожащими (rolled или trilled) согласными называются звуки, которые образуются дрожанием – рядом последовательных ударов какого-нибудь эластичного органа речи (напряжённый кончик языка или маленький язычок) о какой-нибудь пассивный орган, как, например, в случае русского [р]: в зависимости от положения в слове, от отчётливости произнесения, русское [р] даёт 3–4 удара (вибрации) кончика языка.

  4. По положению мягкого нёба различают ротовые согласные, если мягкое нёбо поднято и закрывает доступ воздуха в носовую полость, и носовые согласные, если мягкое нёбо опущено и выдыхаемый воздух проходит наружу через нос. Примерами носовых смычных являются русские [н] и [м] и английские [n], [m], [ŋ].

Перевод некоторых терминов из классификация гласных и согласных звуков, которая обычно дается в учебниках английских авторов:
Palato-alveolar – палато-альвеолярные, или нёбно-альвеолярные;
Palatal – палатальные или нёбные;
Velar – велярные;
Semi-vowels – полугласные.

Если статья была вам полезна, прошу оставить комментарий, и/или рассказать о ней друзьям в соцсетях! Спасибо за поддержку!

7 характеристик звука и почему их нужно знать

Микеланджело однажды сказал: «В каждом каменном блоке есть статуя, и задача скульптора - открыть ее».

Что ж, я бы сказал, что в каждом пустом проекте в вашей DAW есть звуковая статуя внутри, которая ждет, когда вы, звуковой скульптор, ее обнаружите.

Это действительно то, что вы есть. Звуковой скульптор.

Конечно, вы можете сказать людям, что вы музыкальный продюсер или звукорежиссер, но вы должны думать о себе как о звуковом скульпторе, и я немного расскажу вам, почему.

Но прежде всего, любой хороший скульптор должен знать, что он лепит, прежде чем он сможет приступить к созданию своего шедевра.

Я не говорю об инструментах. Я говорю о самом материале. Камень.

Все звуковые волны (ваш камень) состоят из 7 характеристик.

Вот они и зачем их нужно знать.

Думайте о звуке, как о волне в океане, умывающей пляж.

«Частота» - это скорость, с которой волны разбиваются о берег.

С точки зрения звука, частота - это скорость, с которой звуковая волна завершает цикл

Пик, впадина, возврат к пику. Или, другими словами, каждый раз, когда волна идет вверх, вниз и обратно, это один цикл, а частота - это скорость, с которой этот цикл повторяется.

Чтобы все свести к минимуму, «частота» - это просто еще один термин для «высоты звука».

Понимание частоты чрезвычайно важно для создания звукового шедевра.

Основная часть записи, микширования и мастеринга включает в себя сборку, формирование и уточнение различных частотных диапазонов (высоты тона) в согласную (приятную) аранжировку.

И точно так же, как мы измеряем скорость движения автомобиля в милях в час или километрах в час, мы также измеряем, насколько быстро (как часто) повторяется цикл звуковой волны.

Мы измеряем частоту звука в «циклах в секунду» или «герцах», названных в честь Генриха Рудольфа Герца, немецкого физика, который первым убедительно доказал существование электромагнитных волн.

Другими словами, герц равен одному циклу в секунду. Тысяча герц (или 1 килогерц) равна 1000 циклов в секунду.Звуковая волна поднимается, опускается и поднимается с частотой 1000 раз в секунду.

Аббревиатура герц - «Гц», а сокращение для килогерц - «кГц», а часто просто «К».

Еще одна характеристика звука - «Амплитуда».

Это также можно считать «интенсивностью».

Возвращаясь к нашему примеру с океаном, если частота - это скорость, с которой волны разбиваются о берег, то амплитуда - это то, насколько высоки (или низки, в зависимости от обстоятельств) волны.

Если говорить еще больше, амплитуда - это просто объем.Насколько громкий или тихий у вас звук?

Единица измерения амплитуды (объема) называется «децибел», что сокращается до «дб».

Когда я вижу это слово, я хочу произносить его «тим-брей».

Но это не так произносится.

Если я не могу назвать это тим-брей, то теперь мне хочется произнести это «тим-бэр».

Например, вы в лесу рубите дерево, и оно начинает падать, и вы кричите: «ТИММММБУУУРРРР !!!»

Но и этот термин произносится не так.

Как вы, наверное, знаете, и к моему большому огорчению, оно произносится как «там-бур».

Чертовски по-французски (без обид на французов).

Случайный факт: на самом деле это слово происходит от греческого слова «Тумпанон», означающего «барабан», которое французы затем ужасно искалечили, я имею в виду улучшенное, до тембра.

Помимо произношения, тембр - это причудливое слово, обозначающее «тон» или цвет звука.

Тембр - вот почему два разных инструмента могут играть одну и ту же ноту с одинаковой одинаковой громкостью, но при этом звучать по-разному.

Это связано с тем, что каждая нота не воспроизводится изолированно.

Конечно, вы можете играть на фортепиано среднюю до, но это только «основная» нота.

Есть также другие тонкие частоты (высоты тона). Некоторые из них ниже по высоте, чем ваши основные, называемые подтонами, а некоторые - выше по высоте, что называется обертонами.

Эти подтоны и обертоны вместе известны как «гармоники».

Эти разные гармоники определяют цвет звука и придают звукам определенные уникальные тембры.

Это не одна из тех вещей, в которых вы получаете письмо, а скорее то, как звук ведет себя с течением времени.

«Конверт» также называется «Конверт ADSR» или просто «ADSR».

Это потому, что конверт - это действительно 4 отдельные характеристики в одной.

Атака

Атака - это то, как быстро звук достигает максимальной громкости после того, как звук активирован (нажата клавиша).

«Медленная» атака означает, что звуку требуется значительное количество времени, чтобы достичь своей самой громкой точки (например, пэд ambient synth), тогда как «быстрая» атака сразу же достигает максимальной мощности (как щипок).

Decay

Как быстро звук падает до уровня сустейна после того, как звук достигает своего пика.

Sustain

Постоянная громкость звука после затухания до тех пор, пока нота не будет отпущена. Пока вы все еще удерживаете клавишу и звук уже прошел через фазы атаки и затухания, он будет оставаться на этой громкости, пока вы не отпустите клавишу.

Release

Как быстро звук исчезает после окончания ноты (клавиша отпускается).Некоторые звуки могут заканчиваться сразу после отпускания клавиши, другие могут звучать дольше.

Скорость распространения звука.

Насколько быстро движется звук? Ну, это зависит от разных факторов, таких как влажность, плотность и температура.

Тем не менее, в целом, вот несколько хороших измерений:

  • 1127 футов в секунду (кадров в секунду)
  • 343,4 миль в секунду (миль в секунду)
  • 767,54 миль в час (миль в час)

Самый практичный из них будет fps.Это полезно знать, когда вы настраиваете реверберацию или микшируете вживую.

Это просто расстояние между последовательными гребнями звуковой волны.

Наилучшее определение фазы, которое я нашел, получено от Sweetwater:

Формы звуковых волн являются циклическими; то есть они проходят через регулярные циклы или повторения. Фаза определяется как длительность цикла данной формы волны. Фаза измеряется в градусах, 360 градусов - это один полный цикл.

Одна проблема с фазой становится очевидной при смешивании двух сигналов. Если эти сигналы «не в фазе» или задерживаются относительно друг друга, в результирующем звуке будет некоторое подавление. Это часто дает так называемый «глухой» звук. Степень подавления и на каких частотах оно происходит, зависит от задействованных форм сигналов и от того, насколько они не совпадают по фазе (два идентичных сигнала, сдвинутых по фазе на 180 градусов, будут полностью подавлены).

По сути, ваша проблема с фазой заключается в том, что ваши звуки не совпадают по фазе. Если ваши звуки не совпадают по фазе друг с другом, они могут фактически нейтрализовать друг друга, в результате чего вы потеряете звук!

1-1 = 0.

Одна ошибка, которую делают начинающие продюсеры и записывающиеся артисты, - это слишком сильно полагаться на формулы.

Помните, как я сказал выше, что вы должны думать о себе как о «Скульпторе Соника»? Это означает, что вместо того, чтобы отказываться от того, что, по вашему мнению, вы должны делать, лучше прислушивайтесь.

Что вы слышите? Что не к месту?

Что бы это ни было, это будет одна из этих семи вещей.

Может быть, один трек слишком громкий по сравнению с другими инструментами (амплитуда).

А может, другой трек слишком мутный и басовитый (частота).

Или, может быть, конкретному звуку требуется слишком много времени, чтобы нарастать, или он растягивается слишком долго, когда его нужно обрезать (конверт).

Это всего лишь несколько примеров, но суть в том, чтобы не перегружаться при попытке микширования песни.

Прислушайтесь к этим семи характеристикам и оцените, как они сочетаются друг с другом и что необходимо скорректировать.

Вместо того, чтобы просто тянуться к своим инструментам, прежде чем вы действительно узнаете, что нужно отрегулировать, вместо этого исследуйте, какие части вашей скульптуры требуют дополнительной обработки, и затем выберите подходящий инструмент.

Пожалуйста, поставьте лайк и поделитесь, если вы нашли этот пост полезным, и дайте мне знать в комментариях ниже, в чем ваша самая большая проблема с микшированием.

Спасибо за чтение!

- Рейган

Природа звука - Гипертекст по физике

Обсуждение

введение

Звук - это продольная механическая волна.

Звук может распространяться через любую среду, но он не может распространяться через вакуум. В космосе нет звука.

Звук - это изменение давления. Область повышенного давления на звуковую волну называется сжатием (или конденсацией). Область пониженного давления на звуковую волну называется разрежением (или расширением).

Увеличить

Источники звука

  • колеблющиеся твердые тела
  • быстрое расширение или сжатие (взрывы и имплозии)
  • Плавный (ламинарный) воздушный поток вокруг тупых препятствий может привести к образованию вихрей (множественных вихрей), которые отрываются или выпадают с характерной частотой.Этот процесс называется вихреобразованием и является еще одним средством формирования звуковых волн. Так издают звук свисток или флейта. Также эффект эоловой арфы поющих линий электропередач и развевающихся жалюзи.

Каковы различные характеристики волны? Что можно измерить в волнах? Амплитуда, частота (и период), длина волны, скорость и, возможно, фаза. Разберитесь с каждым в указанном порядке.

амплитуда, интенсивность, громкость, громкость

Амплитуда зависит от интенсивности, громкости или громкости.Это основная идея. Подробности в отдельном разделе.

[ISO 226: 2003]

  • В отличие от наших ушей и гидрофонов, уши рыб не воспринимают звуковое давление, которое представляет собой сжатие молекул. Вместо этого они воспринимают то, что называется движением частиц, крошечными возвратно-поступательными движениями частиц в ответ на звуковые волны.

скорость звука

Скорость звука зависит от типа среды и ее состояния. Обычно на него влияют две вещи: эластичность и инерция.Это уравнение Ньютона-Лапласа. Лаплас добавил поправочный коэффициент γ (гамма) для идеальных газов.

твердых частиц

E = Модуль Юнга
ρ = плотность

жидкости

К = модуль объемной упругости
ρ = плотность

идеальные газы

v = √ К = √ γ P = √ γ RT = √ γ кТ
ρ ρ M м
К = модуль объемной упругости
γ = c P / c V Коэффициент удельной теплоемкости
п. = абсолютное давление
ρ = плотность
Т = абсолютная температура
R = газовая постоянная
M = молярная масса
к = Постоянная Больцмана
м = молекулярная масса

Акустическая термометрия климата океана (ATOC)

  • в воде звуки ниже 1 кГц распространяются намного дальше, чем более высокие частоты
  • «Самый громкий шум при транспортировке находится в диапазоне от 30 до 200 Гц [от самой низкой ноты фортепиано до середины виолончели]»
  • "Blue and Fin Wales - самый громкий звук в диапазоне от 17 до 30 Гц"
  • «В доиндустриальные времена низкочастотный диапазон от 15 до 300 Гц, в котором поет большинство усатых китов, был самой тихой частью звукового спектра, находящейся между дозвуковыми грохотами землетрясений и более высокими звуками ветра и волн. и дождь.«Боб Холмс.« Без шума ». New Scientist. 1 марта 1997: 30–33.

эхо

записки

  • Как и любая волна, скорость звука зависит от среды, в которой он распространяется.
  • Звук обычно распространяется быстрее в твердых телах и жидкостях, чем в газах.
  • Скорость звука выше в материалах, имеющих некоторую жесткость, таких как сталь, и медленнее в более мягких материалах, таких как резина.
  • Факторы, влияющие на скорость звука в воздухе.
  • Скорость звука в воздухе составляет приблизительно 345 м / с (около 1250 км / ч, 770 миль / ч, 1100 фут / с).
  • Скорость звука в воздухе почти одинакова для всех частот и амплитуд.
  • Увеличивается с повышением температуры.
  • Определение расстояния до молнии: звуковым волнам требуется около 5 секунд, чтобы пройти 1 милю. Используя эту информацию, можно измерить расстояние до молнии. Начните отсчет сразу после того, как увидите вспышку.Каждые пять подсчитанных секунд примерно равняются одной миле расстояния.
Скорость звука в различных материалах Источник: вероятно, старая версия CRC
твердые тела v (м / с) жидкости v (м / с)
алюминий 6,420 спирт этиловый 1 207
бериллий 12 890 спирт метиловый 1,103
латунь 4,700 ртуть 1,450
кирпич 3,650 вода дистиллированная 1,497
медь 4,760 вода, море 1,531
пробка 500 газов (СТП) v (м / с)
стекло, корона 5,100 воздух, 000 ° C 331
стекло, кремень 3,980 воздух, 020 ° C 343
стекло, пирекс 5,640 аргон 319
золото 3,240 диоксид углерода 259
гранит 5 950 гелий 965
утюг 5 950 водород (H 2 ) 1,284
свинец 2,160 неон 435
люцит 2,680 азот 334
мрамор 3 810 закись азота 263
каучук, бутил 1830 кислород (O 2 ) 316
резина вулканизированная 54 водяной пар, 134 ° C 494
серебристый 3,650 биологические материалы v (м / с)
сталь мягкая 5,960 мягких тканей 1,540
сталь, нержавеющая 5,790
титан 6 070
дерево, ясень 4 670
дерево, вяз 4,120
дерево, клен 4,110
дерево, дуб 3,850

частота, высота, тон

Частота звуковой волны называется высотой звука .Высокочастотные звуки называются «высокими» или просто «высокими»; низкочастотные звуки называются «низкими» или просто «низкими».

Частота выбранных звуков
f (ТГц) устройство, событие, явление, процесс
0,1–2,0 SASER (звуковой лазер)
f (МГц) устройство, событие, явление, процесс
01–20 УЗИ медицинское
f (кГц) устройство, событие, явление, процесс
25–80 щелчки гидролокатора летучей мыши
40–50 ультразвуковая очистка
32.768 кварцевый синхронизирующий кристалл, C 11 по научной шкале (2 15 Гц)
18–20 верхняя граница человеческого слуха
4–5 Сверчок полевой ( Teleogryllus oceanicus )
2,2–2,8 хлопать в ладоши
2–5 максимальная чувствительность человеческого слуха
f (Гц) устройство, событие, явление, процесс
4186 высшая нота современного фортепиано (C 8 )
0300–3000 тональная частота (VF), важная для понимания речи
2048 C 7 научная шкала, высшая нота певца-сопрано
440 A 4 стандартная частота настройки (ISO 16), тон телевизионного тестового шаблона
435 A 4 международное поле (диапазон нормальный)
422 A 4 классическая подача
256 C 4 по научной шкале (2 8 Гц), типичная основная частота для женских голосовых связок
128 C 3 по научной шкале (2 7 Гц), типичная основная частота для мужских голосовых связок
64 C 2 по научной шкале (2 6 Гц), самая низкая нота бас-певца
90 Рубиновый колибри в полете
60 гул переменного тока (США и Япония)
50 гул переменного тока (Европа)
27.5 самая низкая нота современного фортепиано (A 0 )
17–30 blue и fin wales - самые громкие морские звуки в этом диапазоне
08–20 нижняя граница человеческого слуха
1–5 торнадо
2 C −3 по научной шкале (2 1 Гц)
1 C −4 по научной шкале (2 0 Гц)

человеческий слух и речь

Обычно люди способны слышать звуки от 20 Гц до 20 кГц (хотя я не слышу звуки выше 13 кГц).Звуки с частотами выше диапазона человеческого слуха называются ультразвуком . Звуки с частотами ниже диапазона человеческого слуха называются инфразвук .

  • Типичные звуки, издаваемые человеческой речью, имеют частоту порядка от 100 до 1000 Гц.
  • Пиковая чувствительность человеческого слуха составляет около 4000 Гц.
  • определение источника звука
    • Интерактивная разница во времени (ITD)
    • Interaural Phase Difference (IPD) Различия фаз - это один из способов локализации звуков.Эффективен только для длин волн, превышающих 2 диаметра головы (расстояние от уха до уха).
    • Interaural Level Difference (ILD) Звуковые волны легко дифрагируют на длинах волн, превышающих диаметр головы человека (длина волны около 500 Гц равна 69 см). На более высоких частотах голова отбрасывает «тень». Звуки в одном ухе будут громче, чем в другом.
  • Человеческое ухо может различить некоторые…
  • три (четыре?) Вокальных регистра
    • (свисток?)
    • фальцет
    • modal - обычный речевой регистр
    • vocal fry - самый низкий из трех вокальных регистров

Подробнее в следующем разделе.

инфразвук

  • лавины: расположение, глубина, продолжительность
  • метеоров: высота, направление, тип, размер, местоположение
  • океанские волны: штормы на море, величина, спектр
  • суровая погода: местоположение, интенсивность
  • торнадо: обнаружение, местонахождение, предупреждение, радиус ядра, форма воронки, предвестники
  • турбулентность: уклонение от самолетов, высота, сила, протяженность
  • землетрясений: предвестники, сейсмоакустическая связь
  • вулканы: расположение, интенсивность
  • Слоны, киты, бегемоты, носороги, жирафы, окапи и аллигаторы - это всего лишь несколько примеров животных, создающих инфразвук.
  • Некоторые перелетные птицы могут слышать инфразвуковые звуки, производимые при разбиении океанских волн. Это позволяет им ориентироваться на береговой линии.
  • Слон способен слышать звуковые волны значительно ниже человеческого ограничения слуха (примерно 30 Гц). Как правило, различные грохоты слона составляют от 14 до 35 Гц. Широкое использование инфразвука высокого давления открывает пространственные возможности слона, выходящие далеко за рамки наших ограниченных возможностей.
  • Silent Thunder, Кэти Пейн

УЗИ

  • эхолокация животных
    • microchiropterans a.k.a. микробаты: хищные летучие мыши (, но не плодовые летучие мыши или летучие лисицы)
    • китообразные : дельфины, морские свиньи, косатки, киты
    • два вида птиц: свифтлоты и масляничные птицы
    • некоторые люди с ослабленным зрением научились этой технике
  • гидролокатор (аббревиатура от , т. Е. и n avigation и r anging), включая
    • батиметрия
    • эхолот
    • эхолоты
  • медицинское УЗИ (полученные изображения называются сонограммами ).
Типичные параметры, используемые для медицинского УЗИ Источник: Physics Today
частота
(МГц)
мощность
(Вт)
интенсивность
(Вт / см 2 )
импульс
длительность
визуализация, эхо 1 20 0,05 1,75 0,2 1 мкс
визуализация, доплер 1 20 0.15 15,7 0,3 10 мкс
физиотерапия 0,5 3 <3 2,5 непрерывный
хирургия 0,5 10 ~ 200 1500 1 16 с
, Гусеница .
Частотный диапазон слышимости для выбранных животных (60 дБ)
рыб актиноптеригии частотный диапазон (Гц)
американский шэд Алоза сапидиссима 200 180,000 м
золотая рыбка Карась золотой 5 2,000 м
атлантическая треска Гадус морхуа 2 500 м
тунец Thunnus… 50 1,100 1
сом …… 50 4 000 1
земноводные амфибия частотный диапазон (Гц)
квакша …… 50 4 000 1
лягушка-бык Lithobates catesbeianus 100 2,500 2
пещерная саламандра Протей ангуинус 10 10 000 i
рептилии рептилии, зауропсиды частотный диапазон (Гц)
ушастый слайдер Trachemys scripta elegans 68 840 2
кайман в очках Крокодил кайман 20 6000
птицы пр. частотный диапазон (Гц)
утка кряква Анус гладкий 300 8000 б
голубь Колумбия Ливия ? 5,800 2
курица Gallus gallus 125 2 000 1
канарейка Серин канария 250 8,000 1
корелла Nymphicus hollandicus 250 8,000 1
попугай Melopsittacus undulatus 200 8 500 1
пингвин Spheniscus demersus 100 15 000 c
сова …… 200 12 000 1
млекопитающие млекопитающих частотный диапазон (Гц)
крупный рогатый скот Bos Taurus 23 35,000 1, к
овцы Овис Овен 100 30 000 1
свинья Sus scrofa domestica 45 45 000 2
собака Canis lupus familis 67 45 000 1, 2
кот Felis silvestris catus 45 64 000 1, 4
хорек Mustela putorius furo 16 44 000 1
енот Лотор Procyon 100 40 000 1
синий кит Balaenoptera musculus 5 12,000 д
горбатый кит Megaptera novaeangliae 30 28 000 4
Дельфин Риссо Грампус гризеус 8 000 100,000 j
белуха Delphinapterus leucas 1 000 123 000 1
Атлантический афалин Tursiops truncatus 75 150 000 1, 4
бита подковообразная большая Rhinolophus ferrumequinum 2 000 110 000 1, 4
Ямайская фруктовая летучая мышь Artibeus jamaicensis 2,800 131 000 e
Северный Кволь Dasyurus hallucatus 500 40 000 из
опоссум …… 500 64 000 1
ёжик …… 250 45 000 1
кролик …… 360 42 000 1
лошадь Equus caballus 55 33,500 1, к, л
Филиппинский долгопят Tarsius syrichta ? 91,000 или
Японская макака Macaca fuscata 28 34 500 2
обезьяны Старого Света …… 60 40,000 г
человек Homo sapiens 31 17 600 2
Азиатский слон Elephas maximus 16 12 000 1
морская свинка Cavia porcellus 54 50 000 1, 2
шиншилла Шиншилла ланигера 90 22 800 1
хомяк Mesocricetus auratus 80 45 000 2
крыса Раттус… 500 64 000 2
мышь Mus… 2 300 85 500 2
песчанка Meriones unguiculatus 100 60 000 1
ламантин Trichechus manatus latirostris 400 46,000 ч
насекомые насекомые частотный диапазон (Гц)
ночная бабочка …… 1 000 240 000 3
кузнечик …… 100 50 000 3
моллюски моллюск частотный диапазон (Гц)
Тихоокеанская устрица Magallana gigas 10 1,000 n

Фурье, часть 2.1

Фурье, часть 2.1

Аппроксимации Фурье и музыка

Часть 2: Музыкальные ноты
В Части 1 мы видели, что музыкальные звуки характеризуются регулярным повторением функции давления. Теперь сконцентрируемся на музыкальных нотах.

2.1 Основные характеристики музыкальной ноты

Музыканты выделяют три отличительные характеристики музыкальных нот: громкость, высоту и тембр (или «качество»). Есть и другие характеристики, но в этом модуле мы сосредоточимся на этих трех.

  • Громкость ноты измеряется величиной изменений давления воздуха. Это контролируется силой нажатия клавиши пианино или силой удара по мундштуку саксофона.
  • Шаг примечания частота повторения основного рисунка давления. Точнее, частота - это количество раз, когда базовый паттерн повторяется на единицу. времени. Интересующие нас частоты будут измеряться циклами на второй - один цикл в секунду называется герц в честь Генриха Герц. Так, например, нота с высотой звука 440 герц имеет функцию давления. который повторяется 440 раз в секунду, т.е.е. с периодом 1/440 секунды. Человеческий слух ограничен частотами примерно от 20 до 18000. герц.
  • Тембр ноты включает в себя те характеристики, которые позволяют отличить фортепианную ноту от скрипичной ноты с той же громкостью и высотой тона.

Из трех характеристик музыкальных нот наиболее легко понять громкость, и сейчас мы не будем ее обсуждать. Фактически, основной упор в этом модуле делается на изучение только одного аспекта тембра.Однако сначала нам нужно сказать еще кое-что о питче.

Если вы хотите попрактиковаться с понятиями частоты и периода (а также амплитуды и фазы), вы можете поработать с модулем Синусоидальные графики в разделе Материалы для Precalculus этой библиотеки.


2.Как измеряется звук?

3.3.3. Единицы воздействия шума

3.3.3.1. Уровень звукового давления и дБ SPL

Одним из параметров акустической (звуковой) волны, который обычно используется для оценки звукового воздействия на человека, является уровень звукового давления, выраженный в мкПа или Па. Уровни звукового давления человеческого уха варьируются от 20 мкПа (порог слышимости) до 20 Па (болевой порог), что соответствует шкале 1: 10 000 000. Поскольку использование такой большой шкалы нецелесообразно, была введена логарифмическая шкала в децибелах (дБ), которая также соответствует физиологическим и психологическим слуховым ощущениям.

Уровень звукового давления

дБ (дБ SPL) определяется как: 20 log 10 p1 / p0, где p1 - фактически измеренный уровень звукового давления данного звука, а p0 - эталонное значение 20 мкПа, которое соответствует самому низкому уровню звукового давления. порог слышимости молодого здорового уха. В логарифмической шкале диапазон слышимых человеческим ухом звуков составляет от 0 дБ SPL (порог слышимости) до 120-140 дБ SPL (болевой порог) (см. Таблицу 1 ниже).

Таблица 1: Типичные уровни звукового давления для повседневных звуков

3.3.3.2. Уровень громкости и фильтр A [дБ (A)]

Человеческое ухо не одинаково чувствительно к звукам (тонам) одного и того же уровня звукового давления, но разных частот. Эта субъективная или воспринимаемая величина звука человеком называется его громкостью. Громкость звука не равна его уровню звукового давления и различается для разных частот. Для оценки громкости звука исследуются изофонические кривые. Изофонические кривые соотносят характеристику данного тона, выраженную в дБ SPL, с его субъективным уровнем громкости, выраженным в телефонах (см. Рисунок 1 ниже).Как видно на рисунке ниже, частоты 3-4 кГц являются наиболее чувствительными в диапазоне звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц, которые может слышать человеческое ухо. Для частот ниже 3-4 кГц и более высоких звуковых частот ухо становится менее чувствительным.

В то время как измерения звукового давления должны давать показания звукового давления в дБ SPL, в контексте человеческого слуха более практично также предоставить значение, которое больше соответствует ощущению слуха или громкости в телефонах.Фильтры A, B и C, используемые в настоящее время в шумомерах, были нацелены на имитацию кривых изолируемости по частоте при различных условиях интенсивности звука, то есть для звуков низкого, среднего и высокого уровней громкости, соответственно (IEC 651, 1979). . Сеть «A» изменяет частотную характеристику, чтобы приблизительно следовать кривой равной громкости для 40 телефонов, в то время как сеть «C» приблизительно следует кривой равной громкости для 100 телефонов. Сеть «B» также упоминается в некоторых текстах, но она больше не используется при оценке шума.Популярность сети A со временем выросла. В современной практике фильтр А-взвешивающей кривой используется для взвешивания уровней звукового давления как функции частоты, приблизительно в соответствии с частотными характеристиками слуховой системы человека для чистых тонов. Это означает, что энергия на низких и высоких частотах не акцентируется по сравнению с энергией в диапазоне средних частот.

Корреляция между потерей слуха из-за шума и уровнями звукового воздействия, измеренными в весах A, B или C, не будет сильно отличаться.Взвешивание B (или даже C) обеспечивает лучшее соответствие между громкостью и умеренными (или высокими) акустическими уровнями, однако взвешивание A отличается только от B и C как недооценка частот ниже примерно 500 Гц. Поскольку человеческое ухо гораздо более устойчиво к потере слуха, вызванной шумом (NIHL) на низких частотах и ​​на низких частотах, взвешивание больше соответствует риску NIHL.

Следует отметить, что A-фильтр был принят настолько широко, что уровни звукового давления, часто цитируемые в аудиологической литературе просто в дБ, на самом деле являются уровнями A-взвешенными.Многие старые измерители уровня звука общего назначения ограничиваются только измерениями уровня звукового давления по шкале А.

3.3.3.3. Измерения децибел в аудиометрии

В аудиометрии (оценке чувствительности слуха) используются другие меры децибел, чем при измерении звукового давления. Они зависят от эталонного значения.

Аудиометрические пороги чистого тона выражаются в дБ HL (уровень слышимости) и относятся к порогам слышимости нормально слышащих молодых людей.Различия между дБ HL и дБ SPL возникают из изофонических кривых. Соответствующие им значения приведены в таблице ниже.

Таблица 2: Аудиометрические пороги слышимости нормального уха

Аналогично дБ HL, значения дБ nHL (нормальный уровень слуха) относятся к порогам слышимости людей с нормальным слухом, но они учитывают нетональные звуковые стимулы (например, щелчки).

Каковы характеристики звуковых волн?

Ощущение, которое испытывают наши уши, называется звуком . Это форма энергии, которая заставляет нас слышать. В повседневной жизни мы слышим несколько звуков вокруг нас.

Мы знаем, что звук распространяется в виде волны .

Волна - это колебательное возмущение в среде, которое переносит энергию из одной точки в другую без прямого контакта между двумя точками.

Можно сказать, что волна создается колебаниями частиц среды, через которую она проходит.

Есть два типа волн: продольные волны и поперечные волны.

Продольные волны: Волна, в которой частицы среды колеблются вперед и назад в «том же направлении», в котором движется волна. Среда может быть твердой, жидкой или газообразной. Следовательно, звуковые волны - это продольные волны.

Поперечные волны: Волна, в которой частицы среды колеблются вверх и вниз «под прямым углом» к направлению, в котором движется волна. Эти волны возникают только в твердых телах и жидкостях, но не в газах.

Звук - это продольная волна, состоящая из сжатий и разрежений, распространяющихся в среде.

Звуковую волну можно описать пятью характеристиками: длиной волны, амплитудой, периодом времени, частотой и скоростью или скоростью.

1. Длина волны


Источник: www.sites.google.com

Минимальное расстояние, на котором звуковая волна повторяется, называется ее длиной волны. То есть это длина одной полной волны.Обозначается греческой буквой λ (лямбда). Мы знаем, что в звуковой волне общая длина сжатия и прилегающего разрежения называется ее длиной волны. Кроме того, расстояние между центрами двух последовательных сжатий или двух последовательных разрежений равно его длине волны.

Примечание: Расстояние между центрами сжатия и соседнего разрежения равно половине его длины волны, то есть λ / 2. Единица измерения длины волны S.I - метр (м).

2. Амплитуда

Когда волна проходит через среду, частицы среды временно смещаются из своих исходных невозмущенных положений. Максимальное смещение частиц среды от их первоначального невозмущенного положения, когда волна проходит через среду, называется амплитудой волны. Фактически, амплитуда используется для описания размера волны. Единица измерения амплитуды S.I - метр (м), хотя иногда ее также измеряют в сантиметрах.Знаете ли вы, что амплитуда волны такая же, как амплитуда вибрирующего тела, производящего волну?

3. Период времени

Время, необходимое для создания одной полной волны, цикла или цикла, называется периодом времени волны. Одна полная волна создается одной полной вибрацией вибрирующего тела. Итак, мы можем сказать, что время, необходимое для завершения одной вибрации, называется периодом времени. Обозначается буквой T. Единицей измерения периода времени является секунда (с).

Почему скорость и скорость не всегда равны по величине?

4. Частота

Источник: www.media.openschool.com

Количество полных волн или циклов, производимых за одну секунду, называется частотой волны. Поскольку одна полная волна создается одной полной вибрацией вибрирующего тела, мы можем сказать, что количество колебаний в секунду называется частотой. Например: если 10 полных волн или вибраций производятся за одну секунду, то частота волн будет 10 герц или 10 периодов в секунду.Знаете ли вы, что частота волны фиксирована и не меняется даже при прохождении через разные вещества?

Единица измерения частоты S.I - герц или Гц. Говорят, что вибрирующее тело, излучающее 1 волну в секунду, имеет частоту 1 герц. То есть 1 Гц равен 1 вибрации в секунду.
Иногда более крупная единица измерения частоты известна как килогерцы (кГц), то есть 1 кГц = 1000 Гц. Частота волны обозначается буквой f.

Частота волны такая же, как частота вибрирующего тела, которое производит волну.

Какая связь между периодом времени и частотой волны?

Время, необходимое для создания одной полной волны, называется периодом времени волны. Предположим, временной период волны составляет T секунд.
За T секунд количество произведенных волн = 1
Итак, за 1 секунду количество произведенных волн будет = 1 / T
Но количество волн, произведенных за 1 секунду, называется его частотой.
Следовательно, F = 1 / Период времени
f = 1 / T
, где f = частота волны
T = период времени волны

5.Скорость волны (скорость волны)

Расстояние, пройденное волной за одну секунду, называется скоростью волны или скоростью волны. Он обозначается буквой v. Единицей измерения скорости являются метры в секунду (м / с или мс-1).

Какая связь между скоростью, частотой и длиной волны?

Скорость = Пройденное расстояние / Затраченное время
Пусть v = λ / T
Где T = время, затраченное на одну волну.
v = f X λ
Эта формула известна как волновое уравнение.
Где v = скорость волны
f = частота
λ = длина волны
Скорость волны = частота X длина волны

Это применимо ко всем волнам, таким как поперечные волны, такие как волны воды, продольные волны, такие как звуковые волны, и электромагнитные волны, такие как световые волны и радиоволны.
Таким образом, мы изучили различные характеристики звуковых волн.

Термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов

Каковы характеристики звуковых волн

Характеристики звуковых волн

Звук распространяется в форме волны.Волны характеризуются тремя основными величинами. Это частота, скорость и амплитуда. Двумя основными характеристиками звука являются высота и громкость, которые, в свою очередь, определяются частотой и амплитудой волны соответственно. Поэтому, чтобы понять, что означают высота и громкость, нам сначала нужно изучить характеристики волн. Мы будем использовать пример колебаний простого маятника, чтобы объяснить термины амплитуда и частота. Хотя простой маятник не производит звуковых волн, которые мы можем слышать, этот пример поможет нам наблюдать колебания и понимать используемые термины.Схема простого маятника представлена ​​на рисунке. Он состоит из небольшого шара (называемого бобом), прикрепленного к веревке, закрепленной на одном конце.

Простой маятник

Амплитуда: Если мы потянем боб в сторону и оставим его, он будет колебаться взад и вперед в течение некоторого времени, а затем остановится. Позиция, в которой он останавливается, называется средней позицией (позиция A на рисунке). Максимальное смещение боба от среднего положения во время колебания называется амплитудой колебаний.На рисунке максимальное смещение происходит, когда боб находится в положениях B и C.

Период времени: Когда боб движется из одного положения и возвращается в то же положение (движение в том же направлении), считается, что он совершил одно колебание. Например, на рисунке, если боб начинается от A, идет в C, затем в B, а затем обратно в A, мы говорим, что одно колебание завершено (посмотрите на стрелки на рисунке). Время, необходимое для завершения одного колебания, называется периодом времени колебания.Измеряется в секундах.

Частота: Количество колебаний в секунду называется частотой колебаний. Например, если качель маятника на рисунке пять раз проходит через точку B за секунду, его частота составляет 5 в секунду. Единица измерения частоты «в секунду» в системе СИ называется герц (Гц) в честь немецкого физика Генриха Р. Герца. Когда мы говорим, что у вибрирующего тела есть период времени t, мы имеем в виду, что оно совершает одно колебание за t секунд. Таким образом, за 1 секунду он совершит колебания 1 / t, что является его частотой.

Частота и высота звука: Звуковые волны возникают из-за возвратно-поступательных колебаний частиц в среде. Если объект колеблется 80 раз в секунду, считается, что он имеет частоту 80 Гц. Частота считается важной характеристикой звуковой волны, потому что разные частоты звучат для нас по-разному. Вы могли заметить разницу между пронзительным голосом ребенка и низким голосом мужчины. Резкость производимого звука определяется частотой вибрирующего тела.Пронзительность также объясняется с помощью термина, называемого высотой звука. Чем выше частота вибрирующего тела, тем выше будет его высота. Высокий звук кажется пронзительным, а низкий - глубоким или грубым для наших ушей.

Амплитуда и громкость: Амплитуда вибрирующего тела, производящего звук, определяет громкость звука. Чем выше амплитуда, тем громче звук.

Люди тоже спрашивают

ГРОМКОСТЬ
Громкость звука зависит от амплитуды вибрации, производящей этот звук.Чем больше амплитуда вибрации, тем громче производимый ею звук. Громкость звука также зависит от количества воздуха, который заставляет вибрировать. Громкость звука измеряется в децибелах (дБ).

Звук дБ

Громкость

Ракета на взлете

200

Опасно громко

Авиационный двигатель

100–200

Ужасно громко

Пневматическая дрель

100

Очень громко

Интенсивное движение

90

Очень громко

Громкая музыка

90

Очень громко

Обычное покрытие

40-60

Умеренная

Шепот

20

Слабый

Шорох листьев

10

Очень слабый

ШАГ

  • Резкость звука называется его высотой.Высота звука зависит от его частоты. Чем выше частота звука, тем выше его высота.
  • Голос ребенка или женщины имеет более высокую частоту, чем голос мужчины.
  • Чем быстрее вибрация исходного объекта, тем выше частота и, следовательно, выше высота звука.
  • Более высокий тон любого звука соответствует большему количеству сжатий и разрежений, проходящих через точку в единицу времени.
  • Растянутая мембрана табла или мридангама издает звук более высокой частоты (или более высокого тона).

КАЧЕСТВО

  • Качество звука также называется тембром. Качество звука - это характеристика, которая позволяет нам различать звуки, издаваемые разными источниками.
  • Говорят, что более приятный звук богатого качества.
  • Звук с одной частотой (называемый чистым звуком) называется тоном.
  • Камертон издает звук одной частоты. Звук, представляющий собой смесь нескольких частот, называется нечистым звуком (или нотой), приятно слушать.
  • Различные инструменты, в зависимости от их формы и размера, производят разное количество гармоник разной относительной громкости. В результате звук, производимый инструментом, можно отличить от звука других инструментов.

Частотный анализ звуковых волн

Теория

Звуковые волны можно анализировать с точки зрения их амплитуды и частоты . Громкость звука соответствует амплитуде волны и измеряется в децибелах .Частота звуковой волны влияет на высоту звука, который мы слышим. Большинство музыкальных звуков состоит из суперпозиции многих частот, называемых частичными тонами или просто частичными частями . Самая низкая частота для данного звука называется основной частотой . Для вибрирующего объекта, такого как камертон, это также собственная резонансная частота источника звука. Частичные тона, кратные основной частоте, называются гармониками .Тон, который имеет двойную частоту основной гармоники, называется второй гармоникой, которая на октавы выше основной гармоники. Например, средняя C в равномерно темперированной хроматической гамме имеет высоту тона 262 Гц, а та же нота на октаву выше имеет частоту 524 Гц. Комбинация нескольких частот - вот что придает звуку характерное качество . В этой лабораторной работе вы проанализируете звуки из нескольких разных источников и изучите качества, которые делают каждый звук уникальным.

Рисунок 1

      • Примечание Письмо
        название
        Частота
        (Гц)
        Частота
        соотношение
        Интервал
        до С 264

        Всего
        и D 297

        Всего
        миль E 330

        Половина
        fa F 352

        Всего
        соль G 396

        Всего
        la А 440

        Всего
        ти B 495

        Половина
        до С ' 528
        Таблица 1: Диатоническая гамма до мажор

Резонанс

Когда две волны одинаковой длины сталкиваются друг с другом, распространяясь в противоположных направлениях в одной и той же среде, они объединяются при определенных условиях, давая стоячих волн .Стоячие волны - это паттерны, точки максимальной и минимальной (нулевой) амплитуды которых зафиксированы, так что, за исключением быстрой вибрации среды, паттерн кажется неподвижным. Если струна зафиксирована на обоих концах, каждая волна на струне будет отражаться каждый раз, когда достигнет любого конца струны. В общем, не все многократно отраженные волны будут в фазе, и амплитуда волновой картины будет небольшой. Однако на определенных частотах колебаний отраженные волны находятся в фазе с приходящими волнами, в результате чего возникает стоячая волна с большой амплитудой.Эти частоты называются резонансными частотами .

Стоячие волны на струне

Как указывалось ранее, если струна закреплена на обоих концах, то каждый конец должен быть узлом (точка без смещения ). Простейшая картина стоячей волны, которая возникает, показана ниже (называемая основной модой колебаний ) вместе с двумя другими модами. Длина волны основной моды в два раза больше длины струны.

Рисунок 2

Стоячие волны в полуоткрытой трубке

Стоячие волны, создаваемые звуковыми волнами в воздухе в полуоткрытой трубке, представляют собой продольные волны с узлом на границе раздела сред, где происходят отражения (между водой и воздухом в этом эксперименте), и пучностью на открытом конце трубки.Паттерны основной (первая гармоника) и третьей гармонические режимы колебаний показаны на рисунке ниже. (В полуоткрытой трубке появляются только нечетные гармоники из-за того, что должен быть узел на закрытом конце и пучность на открытом конце.) Из рисунка мы видим, что на длине L от открытого конца конец трубки к отражающей поверхности, имеется нечетное количество четвертей длины волны. Это можно выразить как:

(1)

L = (n / 4) λ , где n = 1, 3, 5...

Рисунок 3

Процедура

Часть A. Анализ формы сигнала с помощью компьютерного интерфейса

В ходе этой лабораторной работы вы будете использовать микрофон и интерфейс Vernier LabPro, подключенные к вашему портативному компьютеру CCI, для сбора звуковых данных, а также программное обеспечение Vernier LoggerPro для анализа звуковых волн с частотами в диапазоне от 20 Гц до 16 000 Гц (примерно такой диапазон, в котором могут работать люди). слышать).
  • 1

    Подключите интерфейс LabPro к USB-порту портативного компьютера CCI.
  • 2

    Убедитесь, что кабель питания подключен к интерфейсу LabPro.
  • 3

    Подключите микрофон к одному из портов (например, канал 1) на интерфейсе LabPro.
  • 4

    Запустите программу LoggerPro. (Если эта программа еще не установлена ​​на вашем компьютере, ее можно загрузить с веб-сайта лаборатории Physics 24.) Окно эксперимента с графиком зависимости звукового давления от времени должно появиться автоматически.
  • 5

    Нажмите кнопку Собрать , чтобы начать запись данных. Гудите в микрофон, пока компьютер собирает данные. Если все исправно, должна появиться звуковая волна.
  • 6

    Чтобы исследовать частотный спектр этих данных, Insert FFT Graph из меню Additional Graph. Используйте курсор, чтобы определить наиболее заметные частоты. Частота (в Гц) обозначается первым числом в нижнем левом углу графика.
  • 7

    В зависимости от частоты, которую вы исследуете, вам может потребоваться отрегулировать частоту дискретизации или продолжительность сбора данных. Эти настройки могут быть можно изменить, щелкнув значок секундомера в окне эксперимента или выбрав «Сбор данных» в меню «Эксперимент». Настройка, которая должна работать для анализа большинства звуков - 10 000 выборок в секунду в течение примерно 0,05 секунды. Примечание. Если для настроек требуется более 12 000 точек данных, интерфейс будет перегружен.
Часть 1. Камерная вилка
  • 1

    Ударьте камертоном по зеленому резиновому держателю или резиновым молотком. Поднесите вилку к микрофону и отрегулируйте настройки программного обеспечения, чтобы наблюдать за звуком. форма волны, которая должна выглядеть как синусоидальная волна. Опишите, что происходит с амплитудой и частотой волны по мере затухания звука.
  • 2

    Повторите анализ звука, используя частотный спектр, который должен показать отчетливый пик на основной частоте.Запишите это значение и сравните с частота, указанная на вилке. Они согласны? Как вы думаете, что более точно? (Частота на вилке должна быть с точностью до одного или два герца, что составляет наименьшую разницу в высоте тона, которую могут различить наши уши, и программное обеспечение должно иметь точность в пределах 1%.)
  • 3

    Осторожно ударьте пластиковым молотком по камертону и наблюдайте за звуковой волной и графиками БПФ. Запишите частоты появившихся более высоких пиков и сравните с основной частотой.Опишите качество звука, производимого ударом по камертону пластмассовым молотком, а не резиновым держателем. Почему звук вилки различается в зависимости от того, как по ней ударяют?
Часть 2. Моно-аккорд
  • 1

    Установите устройство для моно-аккорда и наблюдайте за формой звуковой волны и частотным спектром, когда аккорд выщипывается, а не удаляется.
  • 2

    Настройте моно-аккорд на ту же ноту, что и струна гитары или скрипки, и запишите все наблюдаемые различия.Как корпус гитары или скрипки влияет на качество звука? Какие доказательства у вас есть в поддержку своего утверждения?
Часть 3. Человеческий голос
  • 1

    Наблюдайте за формой волны, полученной при продолжительном пении «ах» и «ах» в микрофон.
  • 2

    Наблюдайте за изменениями частоты при повышении высоты голоса.
  • 3

    Говорите или издавайте другие звуки в микрофон и наблюдайте за результатами.
Часть 4. Тема с вариациями
  • 1

    Проанализируйте звуки других доступных музыкальных инструментов или создайте свой собственный эксперимент для дальнейшего исследования различных свойств звуковых волн.
  • 2

    Обсудите свои выводы с другими учениками в классе.

Часть Б. Стоячие волны в открытой трубе

В этом исследовании будет использоваться камертон для создания стоячей волны в полуоткрытом состоянии. трубка различной длины.Резонансная трубка будет состоять из высокой вертикальной цилиндр, эффективная длина которого может быть изменена путем изменения глубины воды в нем. Когда вибрирующая вилка удерживается над трубкой соответствующей длины, падающие волны и отраженные от противоположного конца образуют стоячую волну. Когда эта ситуация происходит, наблюдатель поблизости заметит заметное усиление звука.
  • 1

    Найдите камертон с основной частотой (выбитой на вилке) примерно 500 Гц.
  • 2

    Ударьте камертоном по резиновому держателю или по колену. Держите вибрирующую вилку перпендикулярно трубке и примерно на дюйм над ней, , но не позволяйте вилке касаться стеклянной трубки, чтобы не сломать ее!
  • 3

    Поднимите внутреннюю трубку меньшего диаметра вместе с вибрирующей вилкой и прислушайтесь, чтобы звук стал громче при достижении резонанса. Запишите длину внутренняя трубка, которая находится над резервуаром для воды.Повторите эту процедуру, чтобы найти еще хотя бы одну длину резонанса.
Рассчитайте длину волны по уравнению 1

L = (n / 4) λ , где n = 1, 3, 5 ...

. По рассчитанной длине волны генерируемой волны и известной частоте вилки вычислите скорость звука. волна, используя v = f λ . Сравните со значением, предсказанным уравнением скорости звуковых волн в воздухе: где R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж / моль · К), M - приблизительная молекулярная масса воздуха (0,029 кг / моль для сухого воздуха, ~ 0,0287 кг / моль для влажного воздуха) и T - абсолютная температура воздуха в Кельвинах. Запишите комнатную температуру .

Обсуждение

Какие различия в формах сигналов вы наблюдали для монохорда и камертона? Для человеческого голоса? Сложность формы волны голоса показывает, почему его так сложно воспроизвести. Как ваше эмпирическое значение скорости звука сравнить с прогнозируемым значением? Какие еще явления вы наблюдали?

Авторские права © 2011 Advanced Instructional Systems, Inc.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *