акустика

Акустика.
Учебный материал. Обобщения.

1.  Цели и задачи курса: Нужно объяснить суть и природу звука и его проявлений и функций в нашем мире. При этом нужно охватить основные и наиболее распространённые звуковые явления, термины и понятия. Так же нужно привести наиболее важные зависимости и закономерности, присущие явлениям, обозначив границы явлений.

2.  Проявления звука

Естественные

3.  Природные: звуки природные, присущие явлениям природы и присущие природным объектам — растениям, животным, водопадам, рекам, ветрам и т. д.

4.  Связанные с человеком. Звуки созданного человеком: механизмы, здания, электричество, водопровод. Звуки самого человека — речь, пение (но не звуки тела), музыкальные инструменты, приборы, кухня, гудки, телефоны и т. д.

Искусственные 

5.  Виртуальные, искусственные: громкоговорители, наушники, и так далее.

6.  Где же граница между естественными и виртуальными? Она там, где сознание человека различает искусственность. То есть начинает иметь к звуку не прямое, буквальное отношение, а условное. Когда звук перестаёт быть источником важной информации, например, об опасности. Тогда воспринимается он не эмоционально, не подсознанием человека, а в большей степени сознанием, как абстрактная информация, носитель идеи, смысла.

7.  Колебания и волны

Чем отличаются волны от колебаний? Колебание – это повторяемое, периодическое изменение, перемещение энергии, не связанное со средой. А волны — это распространение воздействия колебания в среде.

8.  Волна – это перемещение энергии в среде. При этом вещество не перемещается.

9.  Для того, чтобы представить поведение звука в помещении или резонаторе, можно представить небольшой таз, в котором полощут руки. Волны ограничиваются бортами таза: дойдя до стенки, волна вынуждена идти обратно, ведь волна, дошедшая до ограничения, продолжает своё распространение.

10.  Надо сделать замечание, что волна, в отличие от колебания, явление однократное. Каждая волна пробегает только один раз и её понятие не подразумевает множественность. Волна — это только представитель одного колебания, и следует понимать, что время движения волны зависит от плотности среды. А понятие колебания подразумевает множественность и повторяемость. И, смотря график синусоидальной волны, не следует представлять себе одновременно двигающиеся волны на поверхности воды. Нужно обращать внимание, что каждая новая фаза всегда соответствует новому времени. А, видя волны на воде, следует понимать, что их много, и бежит одновременно несколько.

11.  Без среды слуха не может быть, однако слуховые ощущения могут быть и в отсутствие среды: они могут быть внутри сознания человека.

12.  Среда — это пространство передачи информации.

13.  В механической среде информация предаётся механическими волнами. Волны изменяют плотность воздуха в разных точках, выстраивая воздух в определённой закономерности. Это подобно чёрно-белой типографской печати, где рисунок возникает за счёт изменения плотности точек-пикселей. Точно так же звуковая информация в воздухе передаётся изменением плотности воздуха, и если бы можно было видеть воздух, то мы видели бы нечто похожее на печатную картинку.

14.  Колебания – это периодическое возвратно-поступательное движение, обусловленное своим внутренним колебательным законом. Этот закон связан с параметрами самого колеблющегося объекта (например, масса, плотность, гибкость и т. д.) Если нет периода, то это не колебание, а непредсказуемое, случайное движение. Например, удары молотком, время между которыми зависит от воли того, кто бьёт, но не от молотка. 

15.  У колебания всего два параметра — только частота и амплитуда. Колебание двухмерно.

16.  У волн появляется третье измерение: длина, так как суть волны — перемещение и нахождение в пространстве. Поэтому это подобно площади и объёму. Волна объёмна.

17.  Когда складывается несколько волн, они складываются в одну сложную волну. Так же и колебания накладываются друг на друга.

Скорость звука

18.  В материальной среде имеет место вязкость или инертность частиц материи. Поэтому, чем они более разрозненны в своих связях, тем менее высокую частоту они могут вынести. Это так, потому что требуется время на взаимодействие между частицами. Зыбкие вещества передают только более низкие частоты, высокие частоты — в более упругих веществах.

19.  Для передачи высоких частот необходима более жёсткая организация связей в веществе или среде. Веществу требуется большая упругость: в упругом веществе молекулы сильно зависят друг от друга, т. е. притягиваются и отталкиваются сильнее. То есть между ними действуют большие взаимные силы. 

20.  Для организации аморфных масс нужно либо уплотнение, либо чёткие, вынужденные колебания на низкой частоте. При этом они должны быть с наибольшей возможной амплитудой, чтобы им пройти и затронуть все частицы. Однако сами по себе они всё равно не продолжатся, а просто со временем вещество разделится на более и менее упругие фракции в зависимости от своих колебательных способностей.

21.  Волнам присущи определённые явления: бег, отражение(+рассеяние), огибание препятствий, наложение.

22.  Слух состоит из трёх уровней: умственный (мнемонический), эмоциональный и сенсорный.

23.  Умственный: крупные формы, закономерности, образы, мысли, ассоциации, параллели, связи и т. д. Это объединение всех аспектов музыки, и восприятие её через её единство, когда все составляющие очевидны, как аспекты главного. 

24.  Эмоциональный: это восприятие отдельных аспектов как таковых. Восприятие на уровне пристрастий, отношения, чувств, оценок. Можно увлечься чем-то одним, погрузившись в него. Когда одно нравится, другое — нет. Как часто женщины или дети воспринимают вещь не с точки зрения её назначения, а с точки зрения её определения и отношения к ней, нравится/не нравится. Когда не нравится человек из-за одного только мгновенного впечатления. Или машина нравится из-за цвета и т. п.

25.  Это восприятие развивается со временем, благодаря привычным (повторяющимся) ситуациям, в которых положение воспринимаемого объекта определяет отношение к нему. Поэтому один любит белую машину, а другой розовую.

26.  Сенсорный уровень: восприятие через уже давно сложившиеся ощущения. Эмоции, став привычными, опускаются на уровень тела, и это ощущения, которые доказывают реальность картины. "Ущипни себя". Если все выработанные многолетними привычками сенсорные ощущения сходятся, значит    человек не во сне, а в реальности. То есть значит, что от его действия в данный момент способны вызывать заметные и продолжающиеся во времени, соответствующие привычным законам реальности изменения и результаты.

27.  На уровне сенсорном человек внимателен только к изменению, к необычному. На эмоциональном – человек делает выбор, даёт оценки, получает удовольствие. На разумном понимает и видит.