Спектр звука
СПЕКТР ЗВУКА — выражает частотный состав звука и получается врезультате звука анализа. С. з. представляют обычно на координатнойплоскости, где по оси абсцисс отложена частота f, по оси ординат амплитуда А или интенсивность I гармонической составляющейзвука.… … Физическая энциклопедия
спектр звука — garso spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. audible spectrum; sound spectrum vok. Klangspektrum, n; Schallspektrum, n rus. звуковой спектр, m; спектр звука, m pranc. spectre acoustique, m; spectre du son, m; spectre sonore, m … Fizikos terminų žodynas
спектр звука — garso spektras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Sudėtinio (kelių tonų) garso skirtingų amplitudžių ir dažnių harmoninių virpesių visuma. atitikmenys: angl. acoustic spectrum; sound spectrum vok. akustisches Spektrum, n; … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Спектр звука (света) — спектр звука (света): интенсивность или уровень звукового давления применительно к звуку (свету), представляющие собой функцию частоты или длины волны. Источник: ГОСТ Р 51340 99. Государственный стандарт Российской Федерации. Безопасность машин … Официальная терминология
спектр звука (света) — спектр звука (света): Интенсивность или уровень звукового давления применительно к звуку (свету), представляющие собой функцию частоты или длины волны; Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СПЕКТР ЗВУКА — (от лат. spectrum видимое, видение. ) объективная характеристика звука сложного состава, отражающая его внутреннюю физическую структуру (в отличие от внешней структуры, отражаемой формой колебаний или осциллограммой). С. з. графически… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
Спектр звука — совокупность простых гармонических волн, на которые можно разложить сложную звуковую волну. Получить С. какого либо звука значит получить совокупность значений амплитуд всех частотных составляющих, образующих данный звук. Такой С. называется… … Педагогическое речеведение
ЗВУКА АНАЛИЗ — разложение сложного звук. процесса на ряд простых колебаний. Применяются два вида З. а.: частотный и временной. При частотном З. а. звук. сигнал представляется суммой гармонич. составляющих, характеризующихся частотой, фазой и амплитудой.… … Физическая энциклопедия
Спектр (в физике) — Спектр (от лат. spectrum ≈ представление, образ) в физике, совокупность различных значений, которые может принимать данная физическая величина. С. могут быть непрерывными и дискретными (прерывными). Наиболее часто понятие С. применяется к… … Большая советская энциклопедия
Спектр (математич.) — Спектр колебаний, совокупность простых гармонических колебаний, на которые может быть разложено данное сложное колебательное движение. Математически такое движение может быть представлено в виде периодической, но негармонической функции f(t) с… … Большая советская энциклопедия
Спектральный состав звука
Физические величины, характеризующие звук, являются функцией времени, поэтому их можно представить в виде суммы гармонических колебаний с различными частотами и амплитудами (см. раздел 1.1.2). Зависимость амплитуды (или эффективного значения) гармонических составляющих звуковой волны от частоты называется спектром звука.
Периодические колебания при разложении в ряд Фурье представляются как сумма гармоник с различной амплитудой. Такие гармоники образуют дискретный или линейчатый спектр.
Непериодические колебания сложной формы (случайные или одиночные процессы) могут быть представлены с помощью интеграла Фурье в виде суммы бесконечно большого числа гармонических составляющих, образующих сплошной спектр. Обычно звуковые сигналы имеют смешанный спектр, в котором на фоне сплошного спектра выделяются отдельные тональные составляющие. Различные виды спектров приведены на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Различные виды спектров звуковых сигналов
Дискретные спектры характерны, в основном, для музыкальных звуков. При этом самая низкая по частоте гармоника называется основным тоном, а все остальные – обертонами (рисунок 3.8).
Рисунок 3.8 – Разложение звукового сигнала на гармонические составляющие.
Частота основного тона определяет высоту звука, а обертоны придают звуку определённую тембровую окраску (тембр). Если в звуке мало обертонов, то тембр оценивается как глухой, пустой, неокрашенный; если сильно выражены первые обертоны – сочный, полный; если сильно выражены высшие составляющие в области 3000 – 6000 Гц – пронзительный, металлический, резкий, яркий. На рисунке 3.9 приведены осциллограммы звуков одинаковой высоты, исполняемых на рояле и кларнете. Период у обоих колебаний одинаков, но они сильно отличаются друг от друга по своей форме и, следовательно, различаются своим гармоническим составом.
Рисунок 3.9 – Осциллограммы звуковых колебаний рояля и кларнета.
На рисунке 3.10 изображены спектры этих звуковых сигналов. Так как высоты звуков одинаковы, то и частоты тонов — основного и обертонов — одни и те же. Однако амплитуды отдельных гармоник в каждом спектре сильно различаются.
Рисунок 3.10 – Спектры звуковых колебаний рояля и кларнета
Сплошной широкополосный спектр характерен для неупорядоченных во времени звуковых сигналов, называемых шумом. При этом по положению максимума спектра шумы можно разделить на низкочастотные (максимум ниже 300 Гц), среднечастотные (от 300 до 800 Гц) и высокочастотные (максимум выше 800 Гц).
Спектр речи является смешанным, причём его дискретные частоты определяются гласными звуками, которые по своей природе близки к музыкальным. Их спектр представляет собой последовательность большого числа отдельных линий, соответствующих гармоникам колебаний голосовых связок. Основная частота колебаний голосовых связок у разных людей различна (бас – примерно 100 Гц, сопрано – 250 Гц).
Обычно при произнесении гласных звуков максимальную амплитуду имеют одна или две гармоники, которые называются формантами. Например, для гласного звука «а» частота форманты примерно равна 900 Гц, для «о» — 500 Гц, для «е» — 550 и 2100 Гц, для «и» — 350 и 2400 Гц. Согласные звуки характеризуются сплошным («шумовым») спектром. На рисунке 3.10 приведены спектры звуков «а» и «с».
Рисунок 3.10 – Спектры звуков речи: «а» (вверху) и «с» (внизу).
4 ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ЗВУКА
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Физические основы строительной акустики
Физические величины, характеризующие звук, являются функцией времени, поэтому их можно представить в виде суммы гармонических колебаний с различными частотами и амплитудами (см. раздел 1.1). Зависимость амплитуды (или эффективного значения) гармонических составляющих звуковой волны от частоты называется спектром звука .
Периодические колебания при разложении в ряд Фурье представляются как сумма гармоник с различной амплитудой. Такие гармоники образуют дискретный или линейчатый спектр .
Дискретные спектры характерны, в основном, для музыкальных звуков . При этом самая низкая по частоте гармоника называется основным тоном , а все остальные – обертонами .
Частота основного тона определяет высоту звука, а обертоны придают звуку определённую тембровую окраску ( тембр ). Если в звуке мало обертонов, то тембр оценивается как глухой, пустой, неокрашенный; если сильно выражены первые обертоны – сочный, полный; если сильно выражены высшие составляющие в области 3000 – 6000 Гц – пронзительный, металлический, резкий, яркий. На рисунке приведены осциллограммы звуков одинаковой высоты, исполняемых на рояле и кларнете. Период у обоих колебаний одинаков, но они сильно отличаются друг от друга по своей форме и, следовательно, различаются своим гармоническим составом.
На следующем рисунке изображены спектры этих звуковых сигналов. Так как высоты звуков одинаковы, то и частоты тонов — основного и обертонов — одни и те же. Однако амплитуды отдельных гармоник в каждом спектре сильно различаются.
Непериодические колебания сложной формы (случайные или одиночные процессы) могут быть представлены с помощью интеграла Фурье в виде суммы бесконечно большого числа гармонических составляющих, образующих сплошной спектр .
Сплошной широкополосный спектр имеют неупорядоченные во времени звуковые сигналы, называемые шумом . При этом по положению максимума спектра шумы можно разделить на низкочастотные (максимум ниже 300 Гц), среднечастотные (от 300 до 800 Гц) и высокочастотные (максимум выше 800 Гц).
Чаще всего звуковые сигналы имеют смешанный спектр , в котором на фоне сплошного спектра выделяются отдельные тональные составляющие. Смешанный спектр характерен для речи. На рисунке приведен пример спектра речевого сигнала.
Дискретные частоты спектра речи определяются гласными звуками, которые по своей природе близки к музыкальным. Их спектр представляет собой последовательность большого числа отдельных линий, соответствующих гармоникам колебаний голосовых связок. Основная частота колебаний голосовых связок у разных людей различна (бас – примерно 100 Гц, сопрано – 250 Гц).
Обычно при произнесении гласных звуков максимальную амплитуду имеют одна или две гармоники, которые называются формантами:
Примерные значения частот формант гласных звуков русского языка приведены в таблице:
Спектр звука
Одна и та же нота, исполненная на разных инструментах, звучит по разному. Период колебаний у этих звуков будет одинаковым, а форма колебаний внутри периода будет разной. Камертон даёт самый простой звук — синусоидальную гармоническую волну. Голос любого инструмента можно синтезировать, складывая синусоидальные волны с кратными частотами. График, на котором показан вклад разных частот в общую громкость звука, называется спектром. Спектры бывают линейчатыми, сплошными и комбинированными.
HTML-код для вставки
Еще видео на тему » Спектр звука»
Измерить вес тела можно также пружинными весами (рис. 3). Груз давит на дно чаши и сжимает пружину внутри весов. Чем больше вес тела, тем больше сжатие пружины. Чтобы измерять вес, пружинные весы нужно предварительно проградуировать, используя эталонные грузы. Как возникает действие груза на пружинные весы? Известно, что все тела притягиваются Землей силой тяжести. Груз давит на чашу весов силой, равной по величине силе тяжести, которая уравновешивается пружиной. Эту силу называют весом тела.
Звуки ноты «до», играемые на скрипке и трубе, отличаются…