Колебания и волны. Алешкевич В.А - 106 стр.

Ëåêöèÿ 5                                                                                105
öèëëîãðàôà ÎÑ (ðèñ. 5.8) è áóäåì ðåãèñòðèðîâàòü îñöèëëîãðàììû ðàçëè÷íûõ èñòî÷íè-
êîâ çâóêà. Íàèáîëåå áëèçêèì ê ãàðìîíè÷åñêîìó ÿâëÿåòñÿ çâóê êàìåðòîíà Ê — îñöèëëîã-
ðàììà ïî ñâîåìó âèäó î÷åíü áëèçêà ê ñèíóñîèäå.
         Èç ïðîèçíîñèìûõ çâóêîâ áîëåå âñåãî ïîõîäÿò íà ãàðìîíè÷åñêèå ãëàñíûå çâóêè.
Îäíàêî óæå çäåñü çàìåòíî îòëè÷èå îñöèëëîãðàììû îò ñèíóñîèäû, ÷òî óêàçûâàåò íà ñëîæ-
íûé ñîñòàâ ãëàñíûõ çâóêîâ. Ãîðàçäî áîëåå ñëîæíûé âèä õàðàêòåðåí äëÿ îñöèëëîãðàìì
ñîãëàñíûõ çâóêîâ. Ïðèíöèïèàëüíî âîçìîæíî, èñïîëüçóÿ íàáîð ðåçîíàòîðîâ (ñì. íèæå)
èëè êîìïüþòåðíóþ îáðàáîòêó îñöèëëîãðàìì, ïðîèçâåñòè ãàðìîíè÷åñêèé àíàëèç çâóêà,
òî åñòü óñòàíîâèòü òîò íàáîð ÷àñòîò, êîòîðûé ïðèñóòñòâóåò â äàííîì çâóêå. Èçìåðÿÿ èí-
òåíñèâíîñòü êàæäîé èç ãàðìîíèê, ìîæíî ïîëó÷èòü àêóñòè÷åñêèé ñïåêòð.
         Åñëè â ðåçóëüòàòå òàêîãî àíàëèçà îêà-    I
æåòñÿ, ÷òî çâóê ñîñòîèò èç êîëåáàíèé ñ äèñê-
                                                      I1
ðåòíûìè ÷àñòîòàìè ν1 , ν 2 , ν 3 è òàê äàëåå, òî
                                                                                         à)
ñïåêòð íàçûâàåòñÿ ëèíåé÷àòûì. Íà ðèñ. 5.9à            I2
ïîêàçàí ïðèìåð òàêîãî ñïåêòðà, ãäå ïî îñè
îðäèíàò îòëîæåíû èíòåíñèâíîñòè I ïðîñòûõ
                                                                 n1 n2                        n
(ãàðìîíè÷åñêèõ) çâóêîâ.                            f(n)
         Ìîæåò áûòü è äðóãàÿ ñèòóàöèÿ, êîã-
äà â çâóêå ïðèñóòñòâóþò êîëåáàíèÿ âñåõ ÷àñ-
òîò â íåêîòîðîì èíòåðâàëå ν1 ≤ ν ≤ ν 2 . Òà-                                  dI         á)
êîé ñïåêòð, èçîáðàæåííûé íà ðèñ. 5.9á, íà-
çûâàåòñÿ ñïëîøíûì. Ïî îñè îðäèíàò çäåñü
îòëîæåíà òàê íàçûâàåìàÿ ñïåêòðàëüíàÿ ïëîò-                  n1           dn        n2         n
íîñòü èíòåíñèâíîñòè çâóêà f (ν ) = dI / dν . Â                   Ðèñ. 5.9.
ýòîì ñëó÷àå ìîæíî ãîâîðèòü îá èíòåíñèâíî-
ñòè dI = f (ν )dν çâóêà, çàíèìàþùåãî óçêèé ÷àñòîòíûé èíòåðâàë dν . Ýòà èíòåíñèâíîñòü
÷èñëåííî ðàâíà çàøòðèõîâàííîé íà ðèñóíêå ïëîùàäè. Åñòåñòâåííî, ÷òî ïîëíàÿ èíòåí-
ñèâíîñòü I ñëîæíîãî çâóêà ñî ñïëîøíûì ñïåêòðîì áóäåò ðàâíà ïëîùàäè ïîä êðèâîé
f (ν) . Ñïëîøíûì ñïåêòðîì îáû÷íî îáëàäàþò øóìû.
         Êîëåáàíèÿ ñ ëèíåé÷àòûì ñïåêòðîì âûçûâàþò îùóùåíèå çâóêà ñ áîëåå èëè ìåíåå
îïðåäåëåííîé âûñîòîé. Òàêîé çâóê íàçûâàåòñÿ òîíàëüíûì. Âûñîòà òîíàëüíîãî çâóêà îïðå-
äåëÿåòñÿ îñíîâíîé (íàèìåíüøåé) ÷àñòîòîé ν1 . Êîëåáàíèÿ ñ ÷àñòîòàìè ν 2 , ν 3 è òàê äàëåå
íàçûâàþòñÿ îáåðòîíàìè. Ñîîòíîøåíèÿ èíòåíñèâíîñòåé îñíîâíîãî òîíà I 1 è îáåðòîíîâ
I 2 , I 3 , ... îïðåäåëÿþò òåìáð çâóêà, ïðèäàþò åìó îïðåäåëåííóþ îêðàñêó. Ôàçû ãàðìîíèê íà
òåìáð çâóêà íå âëèÿþò.  îòñóòñòâèå îáåðòîíîâ òîíàëüíûé çâóê íàçûâàþò ÷èñòûì òîíîì.
Êàìåðòîíû äàþò ÷èñòûé òîí è èñïîëüçóþòñÿ ïðè íàñòðîéêå ìóçûêàëüíûõ èíñòðóìåíòîâ.
         Èç êàæäîãî ìóçûêàëüíîãî èíñòðóìåíòà èçâëåêàþò çâóêè ñ õàðàêòåðíûì íàáî-
ðîì ãàðìîíèê. Ýòî ïîçâîëÿåò íà ñëóõ ðàçëè÷àòü çâóêè îäíîãî òîíà (ñ îäèíàêîâîé îñíîâ-
íîé ÷àñòîòîé ν1 ), èçâëåêàåìûå èç ôëåéòû, òðóáû, ôîðòåïüÿíî è äð. Íà ðèñ. 5.10 ïîêàçà-