§ 37 Высота, тембр и громкость звука
Высота звука определяется частотой колебаний источника:
чем выше частота, тем выше воспринимаемый звук; при уменьшении частоты звук становится ниже.
Это легко проверить: если укоротить вибрирующий участок линейки или быстрее вращать зубчатый диск, частота возрастает — и звук становится более высоким.
Чистым тоном называют звук, возникающий при гармонических колебаниях с одной-единственной частотой, как, например, у камертона.
Однако большинство звуков, которые мы слышим в природе и музыке, являются сложными: они включают основной тон и несколько обертонов — колебаний с частотами, кратными частоте основного тона.
- Основной тон определяет высоту звука.
- Обертон формирует тембр — особую «окраску» звучания.
Благодаря различию в обертонах мы легко отличаем скрипку от фортепиано, даже если они исполняют одну ноту.
Тембр зависит от количества обертонов, их амплитуд и их частот.
Громкость звука
Громкость связана с амплитудой колебаний: чем больше амплитуда, тем громче звук.
Если сильнее ударить по камертону, амплитуда его колебаний возрастает — и звук становится более громким.
На субъективное восприятие громкости влияет и частота. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам в диапазоне 1000–5000 Гц, поэтому звуки средней частоты кажутся громче низких и очень высоких при одинаковой амплитуде.
Чрезмерная громкость и длительный шум отрицательно влияют на здоровье: они вызывают усталость, раздражительность, ухудшение самочувствия и повышение артериального давления. Поэтому в городах принимают меры по борьбе с шумом.