Що таке звук і з чим його їдять

Напевно, кожна людина хоча б раз замислювався про те, що таке звук. Напевно, хтось із вас кричав щось своєму другові при сильному вітрі і стикався з тим, що один або ви не можуть чути свого співрозмовника. Іноді, буває цікаво дізнатися, чому це відбувається, а для музиканта знати, що таке звук «і з чим його їдять» буває просто необхідно; адже якщо музикант хоче, щоб його слухач стояв, як заворожений, і не міг хоча б на секунду відірватися від прослуховування його композицій, потрібно не тільки бути віртуозом гри на тому, чи іншому музичному інструменті, потрібно ще «качати вуха» і чути, а головне думати, чому так чи інакше звук чується по-різному в різних умовах. Отже, головне питання:

Ми не будемо лізти глибоко в фізику і писати складні формули, ми всього лише постараємося пояснити, як то кажуть «на пальцях», суть даного явища.

При вібрації будь-якого пружного тіла, наприклад, струни, в навколишньому його просторі виникають коливання, які поширюються в просторі, завдяки пружним властивостям середовища. Іншими словами - спробуйте вдарити кулаком по столу і почути звук, а потім спробуйте ще раз, тільки прикладіть вухо до столу, ви почуєте, що звук став голосніше. Тепер зрозуміло, яке сусідам чути ваші 100-ватні колонки, присунуті впритул до стінки? )))

Ці коливання називаються звуковими хвилями. Вони поширюються від джерела звуку в усіх напрямках (тобто, кожна окрема хвиля являє собою швидко розширюється сферу підвищеного або зниженого тиску).
Якщо розуміти слово «звук» як відчуття, то можна сказати що, звукові хвилі уловлюються слуховим органом і викликають в ньому роздратування, яке передається по нервовій системі в головний мозок, створюючи відчуття звуку. При цьому деякі діапазони звуку ми можемо не чути. Людина вловлює звук (чує) тільки від 16Гц до 20кГц (в інших джерелах до 15кГц). Все, що нижче 16Гц називають інфразвуком, а все що вище 20кГц - ультразвуком.

Ми сприймаємо велика кількість різних звуків. Але не всі звуки однаково використовуються в музиці. Наш слух розрізняє звуки музичні і звуки шумові.

Шумові звуки не мають точно вираженої висоти, наприклад тріск, скрип, стук, грім, шурхіт і т. П. І тому не вважаються музичними. Шумові інструменти застосовуються лише в якості прикраси або додання музиці емоційної насиченості. До таких інструментів належать майже всі ударні: трикутник, малий барабан, тарілки, великий барабан і ін. Хоча, знову ж таки, їх можна налаштовувати (користуючись сучасними електронними засобами) так, як душа забажає. При вмілому підході навіть трактор може звучати музично. )))
Фізичний характер музичного звуку визначається трьома властивостями; в їх число входять: ВИСОТА. Гучності і тембру.
Крім того, в музиці має велике значення тривалість звуку. Від того, що звук буде тривалішим або коротше, не змінюється його фізичний характер, проте з точки зору музики тривалість звуку має настільки ж важливе значення, як і інші його властивості.
Тепер розглянемо кожне властивість музичного звуку окремо.
Висота звуку визначається частотою коливань вібруючого тіла. Чим частіше коливання, тим вище звук, і навпаки.
Гучність звуку визначається енергією коливання, тобто амплітудою коливань. Чим ширше амплітуда коливань, тим голосніше звук, і навпаки:

Тембр називається якісна сторона звуку, його забарвлення. Для визначення особливостей тембру в музичному середовищі застосовуються слова з області відчуттів, наприклад, кажуть: звук м'який, різкий, густий, дзвінкий, співучий і т. П. Кожен інструмент або людський голос має характерний для нього тембром, і навіть один інструмент здатний видавати звук різного забарвлення.
Різниця тембрів залежить від складу часткових тонів (натуральних призвуків або обертонів), які притаманні кожному джерелу звуку.
Часткові тони. або, інакше, обертони - верхній тон - (нім.) - це неминучі домішки, присутні в звуці будь-якої природи. Їх частоти завжди кратні частоті основного звуку, а їх кількість і гучність може сильно коливатися, завдяки чому і утворюється різна темброва забарвлення звуку.

ТРИВАЛІСТЬ ЗВУКА - тривалість коливань джерела звуку. Якщо звучить пружне тіло, надане власної інерції (наприклад, струна), то тривалість звучання пропорційна амплітуді коливань на початку звучання.

Часткові тони. натурального звукоряду

Звукова хвиля на практиці завжди має досить складну форму, часто далеко не схожу на математичну синусоїду. Відбувається це внаслідок того, що тіло, що коливається (струна), вібруючи, заломлюється в рівних частинах. Ці частини виробляють самостійні коливання в загальному процесі вібрації тіла і утворюють додаткові хвилі, відповідні їх довжині. Додаткові (прості) коливання і викликають утворення часткових тонів. Висота часткових тонів різна, так як швидкість коливання хвиль, від яких вони утворюються, не однакова.
Наприклад, якби струна відтворювала тільки основний тон, то форма її хвилі відповідала б наступного графічного зображення:

Довжина хвилі другого часткового тону, що утворюється від половини струни, B два рази коротше хвилі основного тону, а частота коливань її в два рази швидше і т. Д .:

Якщо прийняти за одиницю число коливань першого звуку (основного тону) струни, то числа коливань часткових тонів виразяться поруч простих чисел:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 і т. Д.

Такий ряд звуків називається натуральним звукорядом.
Прийнявши за основний тон звук до великої октави, ми можемо побудувати ряд звуків з частотами, відповідними цієї закономірності:

Настільки складна структура звучання простий одиночній струни не сприймається нами свідомо, тому що подібна будова мають, в принципі, все звуки, з якими ми маємо справу в своєму житті.

МУЗИЧНА СИСТЕМА. Звукоряду. Основні ступені ТА ЇХ НАЗВИ. октави

Музична система, покладена в основу сучасної музичної практики, являє собою ряд звуків, що знаходяться між собою в певних висотних взаєминах. Розташування звуків системи по висоті називається звукорядом, а кожен звук - його ступенем. Повний звукоряд музичної системи включає в себе близько 90 різних звуків. Частоти цих звуків, від найнижчих до найвищих, укладені в межі від 15-20 до 5000-6000 коливань в секунду. Це ті звуки, висоту яких здатне розрізнити людське вухо. Межі ці досить умовні і сильно залежать від індивідуальних властивостей слухача.
Основним східцях звукоряду музичної системи присвоєно сім самостійних назв:

до, ре, мі, фа, соль, ля, сі
do, re, mi, fa, sol, la, si

Основні ступені відповідають звукам, вилученими на фортепіано на білих клавішах:

Сім назв основних ступенів періодично повторюються в звукоряді і таким чином охоплюють собою звуки всіх основних ступенів, по всій довжині частотної шкали.
Це пов'язано з тим, що кожен восьмий звук, вважаючи вгору (з числа звуків, відтворених на білих клавішах), утворюється від подвоєння частоти коливань першого звуку. Отже, він відповідає другому часткового тону першого (вихідного) звуку і тому практично з ним зливається.

Відстань між звуками однакових ступенів називається октавою. Таким чином, весь звукоряд можна розділити на октавні ділянки. Початком октави прийнято вважати звук "до". Весь звукоряд складається з семи повних октав і декількох звуків, що утворюють дві неповні октави по краях звукоряду (на кінцях фортепіанної клавіатури). Назви октав (від низьких звуків до високих) наступні: субконтроктави, контроктави, ВЕЛИКА ОКТАВА, МАЛА ОКТАВА, ПЕРША ОКТАВА, ДРУГА ОКТАВА, ТРЕТЯ ОКТАВА, ЧЕТВЕРТА ОКТАВА і П'ЯТА ОКТАВА.
Нижче наводиться схема звукоряду музичної системи, зображеного у вигляді клавіатури з розподілом на октави:

МУЗИЧНИЙ СТРОЙ. Темперований стрій. Півтонів і ЦІЛИЙ ТОН. ПОХІДНІ СТУПЕНИ І ЇХ НАЗВИ

Співвідношення висот звуків музичної системи називається музичним строєм.
Еталоном для настройки музичних інструментів, від якого будується весь інший звукоряд, служить частота 440 Hz - нота "ля" першої октави. Різні музичні школи і епохи користувалися неоднаковими частотними еталонами: 450 Hz, 410 Hz і т.п. Сьогоднішній стандарт 440 Hz є результатом багатьох суперечок і може вважатися цілком усталеним у всьому світі.
У загальноприйнятої для Європи і Америки музичної системі кожна октава ділиться на дванадцять рівних частин - півтонів. Такий музичний лад називається темперований стрій. Він відрізняється від натурального звукоряду (ладу) тим, що все півтонни октави в ньому рівні.
Завдяки тому, що октава розділена на 12 рівних півтонів, півтон є найвужчим відстанню між звуками музичної системи. Відстань, утворене двома півтонами, називається цілим тоном.
Відстані між основними ступенями неоднакові і розташовуються в такий спосіб:

Цілі тони, які утворюються між основними ступенями, розділені на півтонни. Звуки, які ділять їх на півтонни, витягуються на фортепіано на чорних клавішах. Таким чином, октава складається з дванадцяти звуків, розташованих на рівній відстані один від одного, але з них тільки сім звуків є основними для звукоряду.
Кожна основна ступінь звукоряду може бути підвищена або знижена. Звуки, відповідні підвищеним і зниженим сходами, вважаються похідними ступенями. Тому назви похідних ступенів походять від основних ступенів.

Підвищення основних ступенів на півтону позначається словом ДІЕЗ. Зниження основних ступенів на півтону позначається словом БЕМОЛЬ. Підвищення на два півтони - словами ДУБЛЬ-ДІЕЗ, наприклад ФА-ДУБЛЬ-ДІЕЗ. Зниження на два півтони - словами ДУБЛЬ-БЕМОЛЬ, наприклад СІ-ДУБЛЬ-БЕМОЛЬ.
Описане підвищення і зниження основних ступенів називається альтерацією (що означає, в даному контексті зміна).

Вище було сказано, що всі півтонни октави в темперований стрій рівні. Завдяки цьому один і той же звук може бути похідним від підвищення основного ступеня, що знаходиться півтонів нижче його, або похідним від зниження основного ступеня, що знаходиться півтонів вище його, наприклад фа-дієз і соль-бемоль - це одна і та ж клавіша фортепіано.
Висотна рівність ступенів, різних за назвою і позначенню, називається енгармонізм звуків.
Похідна щабель може виявитися також і на одній висоті з основною сходинкою, наприклад сі-дієз і до або фа-бемоль і ми. При подвійному підвищенні або подвійному зниженні спостерігається таке ж явище, наприклад фа-дубль-дієз і сіль; мі-дубль-дієз і фа-дієз; мі-дубль-бемоль і ре; до-дубль-бемоль і сі-бемоль і т. д.

Диатонической і хроматичні півтони і ЦІЛІ тони

Вище було дано визначення півтони і цілого тону. Тепер слід встановити різницю між диатонической і хроматическими півтонами і цілими тонами.

Диатонической називається півтон, що утворюється між двома сусідніми основними ступенями звукоряду. Серед основних звуків є дві таких пари: ми - фа і сі - до.
Крім зазначених півтонів, диатонические півтонни можуть утворюватися між основною сходинкою і сусідній похідною щаблем у спекотних і холодних.

або між двома похідними ступенями:

Хроматичні називається півтон, що утворюється:
а) Між основною сходинкою і її підвищенням або пониженням (а) і навпаки (б). наприклад:

б) Між підвищеної щаблем і її подвійним підвищенням, зниженою ступенем і її подвійним зниженням (а) і навпаки (б). наприклад:

Диатонической називаються цілі тони, які утворюються між двома сусідніми ступенями. Серед основних ступенів є п'ять таких пар: до - ре. ре - мі. фа - соль. сіль - ля. ля - сі.

Хроматичні називаються цілі тони, які утворюються:
а) Між основною сходинкою і її подвійним підвищенням або пониженням; б) Між двома похідними ступенями від однієї основного ступеня; в) Між ступенями, розташованими через один щабель:

Ідентифікація ЗВУКОВ ПО літерні СИСТЕМІ

Крім складових назв звуків, в музичній практиці широко використовується метод літерного позначення звуків, заснований на латинському алфавіті.

Сім основних ступенів позначаються наступним чином:
С, D, Е, F, G, А, Н (до, ре, мі, фа, соль, ля, сі).

У середні століття, коли формувалася ця система, звукоряд починався зі звуку ля, а звук сі-бемоль був основний щаблем. Пізніше звук сі-бемоль був замінений звуком сі. Таким чином, звукоряд спочатку виглядав наступним чином: А, В, С, D, Е, F, G (ля, сі-бемоль, до, ре, мі, фа, соль). Цим пояснюється "нелогічне" присутність в позначеннях букви "Н".

Для позначення похідних ступенів до букв додаються склади: is - дієз; isis - дубль-дієз; es - бемоль; eses - дубль-бемоль. Наприклад: cis - до-дієз. fisis - фа-дубль-дієз. des - ре-бемоль. geses - сіль-дубль-бемоль.
Виняток становить похідна щабель сі-бемоль, за якої збереглося традиційне позначення буквою В, b.
При голосних а й е в складі es буква е, для зручності вимови, відкидається; виходить: мі-бемоль НЕ ees. a es; ля-бемоль НЕ aes. a as.
Для позначення октав до букв додаються цифри або рисочки. Звуки великої і малої октави позначаються відповідно великими та малими буквами (великими і малими).
Наприклад, ля великої октави - А. сіль малої октави - g. Звуки від першої октави до п'ятої позначаються малими буквами з додатком цифр, відповідних назвою октав, або такої ж кількості рисок зверху. наприклад:

Звуки контроктави і субконтроктави позначаються, прописними літерами з додаванням до них цифр або рисок знизу. наприклад:

При написанні цієї статті матеріал був узятий з різних джерел музичної літератури.