Звук – это физическое объективное явление. Его источником бывает любое упругое тело, способное производить механические колебания. В результате образовываются звуковые волны, что по воздуху достигают человеческого уха. Оно воспринимает волны и преобразовывает их в нервные импульсы, которые передаются в головной мозг и обрабатываются его полушариями. В результате человек осознает конкретный звук.
Существует три категории звуков:
Для создания композиций используются только музыкальные звуки, изредка – шумовые.
Высота, тембр и громкость звука
: Закрепить знания обучающихся о звуковых волнах и их характеристиках.
Содержание нового материала.
Зависимость высоты звука от частоты, а громкости от амплитуды колебаний и некоторых других причин. Тембр звука.
Громкость (или интенсивность) звука – это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких. Сегодня в практических задачах акустики громкость звука характеризуется уровнем звукового давления, которое измеряется в децибелах (дБ).
Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда, тем громче звук.
Всякое вибрирующее тело создает одновременно звуки нескольких тонов и при этом различной силы. Самый низкий из них называется более высокие тона, сопровождающие основной, – В совместном звучании основной тон и обертоны создают Каждому музыкальному инструменту, каждому человеческому голосу присущ свой тембр, своя «окраска» звука.
— специфический оттенок звука одного и того же тона на различных голосах или инструментах, который составляют основной звук (самый низкий) с обертонами (более высокие тона).
Закрепление изученного материала
Подведение итогов урока. Оценивание учащихся
Высота, громкость и тембр звука
Как известно, бас поет низким голосом, а тенор — высоким. От какой же характеристики звуковой волны зависит высота звука? Опыты показывают, что
высота звука определяется частотой звуковой волны: чем больше частота волны, тем звук выше.
Частота звуковых колебаний, соответствующих человеческому голосу, составляет от 80 Гц (низкий бас) до 1400 Гц (самый высокий женский голос — колоратурное сопрано). « Разговорный» частотный диапазон — от 85 до 340 Гц.
При увеличении частоты в 2 раза звук повышается на октаву — именно исходя из этого и была выбрана октава. Каждая октава делится на 12 интервалов в полтона каждый. На фортепиано им соответствуют семь белых клавиш и пять черных. Последние в нотной записи обозначаются знаком «диез» (в случае повышения звука на полтона) или «бемоль» (в случае понижения звука на полтона).
Однако воспринимаемая ухом громкость зависит еще и от частоты звуковой волны, потому что ухо более чувствительно к одним частотам и менее чувствительно — к другим. Например, ультразвук даже большой амплитуды человек не услышит. Единицей измерения громкости является децибел (дБ).
В приведенной таблице указана примерная громкость звука различных источников.
Громкость, равную 120 дБ, называют болевым порогом — при достижении этого уровня возникают болезненные ощущения, а при длительном воздействии такого звука происходит необратимое ухудшение слуха: человек, привыкший к рок-концертам, уже никогда не услышит тихий шепот или шелест листьев.
Тембр звука определяет его «звуковую окраску». Он определяется наличием и интенсивностью обертонов — частот, кратных основной частоте. Именно благодаря тембру звуки различных музыкальных инструментов имеют разное звучание. Чем больше обертонов, тем «насыщеннее», красивее звук. Чарующий серебристый оттенок голосов хороших певцов обусловлен как раз высокими обертонами.
Высота. Тембр и громкость звука.
§ 35, 36
Любой источник звука обязательно колеблется (хотя эти колебания незаметны для глаза), например, звуки голосов людей и многих животных возникают в результате колебаний их голосовых связок. Пчелы пользуются пульсирующими звуковыми сигналами. С их помощью они указывают членам семьи расстояние до обнаруженного источника корма.
У рыб для генерации звуковых сигналов используются органы, которые не имеют прямого отношения к звуку (плавники, плавательный пузырь), звучание духовых инструментов, звук сирены, свист ветра.
Механические колебания в пределах от 20 Гц до 20000 Гц (передающиеся обычно через воздух) называются Этот диапазон частот человек воспринимает как
1 Гц – одно колебание в секунду.
Механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц, называются а колебания с частотами менее 20 Гц –
Характеристики звука: 1. Высота – частота.
2. Громкость – амплитуда
звука зависит от колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук.
называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.
Самая низкая частота сложного звука называется , а соответствующей ей звук определенной высоты – основным тоном.
Все остальные тоны сложного звука называются обертонами
Высота звука определяется частотой его основного тона: чем больше частота основного тона, тем выше звук.
определяется совокупностью его обертонов. Разное количество обертонов, присущих тому или иному звуку, придает ему особую окраску –
Отличие одного тембра от другого обусловлено не только числом, но и интенсивностью обертонов, сопровождающих звучание основного тона. По тембру мы легко отличаем звуки скрипки и рояля, гитары и флейты, узнаем голоса знакомых людей.
Как любая волна звук описывается амплитудой колебания и частотой. Чем больше амплитуда, тем звук громче, а вот частота характеризует тональность звучания. Чем выше звук, тоньше, тем большее количество колебаний совершает звучащее тело
Камертон дает чистый звук, но пресный и не совсем приятный для восприятия. Маленький смычек пиликнул на скрипке, кто-то нечаянно задел струну гитары – и мы уже отмечаем про себя: звучит музыкальный инструмент.
Звуки делят на музыкальные и шумы.
Музыкальные звуки издают различные музыкальные инструменты. Например, струнные – скрипка, гитара и т.д.
Звуки, образующие набор частот, непрерывно заполняющих некоторый интервал, называются шумами (скрип дверей, визг пилы, шипение змеи и т.д.).
Музыкальные звуки издают тела, совершающие колебания, повторяющиеся во времени или гармонические. Шумы издаются случайными, не повторяющимися колебаниями.
не всякое колеблющееся тело является источником звука. Например, не издает звука колеблющийся грузик, предмет, подвешенный на нити или пружине поднятый вверх или опущенный вниз.
Высота звука зависит от частоты колебаний воздуха в секунду. Высокие тоны (тонкие звуки и голоса) имеют большую частоту колебаний, а низкие тоны (грубые, басистые звуки и голоса) – меньшую частоту колебаний. Чем больше величина колебаний, тем сильнее звук(сила звука). Тембр – особенность звука, благодаря которой человек может различать даже звуки одинаковой силы и высоты, но произведенными разными инструментами, например скрипки и пианино.
Тембр зависит и от материала, из которого изготовлен инструмент. Медная труба, хоть и не значительно, но звучит иначе, чем такая – же труба, но из латуни.
Влияет на тембр и форма инструмента. Если одну и ту же струну натянуть на балалайку и на гитару и взять звук одной и той же высоты, тембр получится разный, потому что корпус гитары лучше откликается на низкие обертоны. Конечно же, тембр зависит и от качества инструмента.
Видите, сколько разных условий. И еще больше различных сочетаний этих условий. Отсюда и многообразие тембров.
Итак, разные инструменты отличаются друг от друга своим тембром. Музыка была бы намного беднее, если бы сами инструменты не могли бы сами варьировать свой тембр. Неповторимо меняет свой тембр скрипка, переходя от низших звуков к высшим.
В образовании тембра, участвует не только сам инструмент, но и место, где он работает.
Громкость звука связана с энергией колебаний в источнике и в волне. Энергия же колебаний определяется амплитудой. Громкость, следовательно, зависит от амплитуды колебаний. Но связь между громкостью и амплитудой не простая. Единица громкости – децибел.
За единицу уровня громкости звука принят Белл (в честь американского ученого Грэхема Белла, изобретателя телефона). На практике чаще громкость измеряют в децибелах (дБ).
10 дБ – шепот низкой частоты;
20 дБ – шепот средней частоты;
40 дБ – тихий разговор;
50 дБ – разговор средней громкости;
70 дБ – шум пишущей машинки;
80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля;
100 дБ – громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5-7 м от него;
120 дБ – шум работающего трактора на расстоянии 1 м от него;
130 дБ – порог болевого ощущения.
Человек так привык к звуку, к шуму, так что полная тишина, для него нелегкое испытание. Как-то в одном из интервью космонавты признались, что отрабатывать упражнения на физические перегрузки не труднее, чем находиться в сурдокамере, внутрь которой не проникает ни один звук.
Цель урока: Изучить основные
характеристики звуковых волн.
компьютерный класс, Цифровой образовательный
ресурс “Высота и тембр звука. Громкость звука”
из Единой коллекции Образовательных Ресурсов,
камертон с молоточком, звуковой генератор,
мультимедиапроектор, цифровые учебные
материалы, металлическая линейка, фонограммы
Шаляпина и Паваротти.
Тип урока. Комбинированный урок.
1 этап. Организационный момент.
Здравствуйте! Приятно снова вас видеть на
уроке.
2 этап. Актуализация знаний.
Повторим материал, который пригодится нам
сегодня на уроке (Слайд 1). Приложение
1
– Что такое звук?
– Назовите причины возникновения звука.
– Назовите физические характеристики звука.
3 этап. Постановка цели урока, мотивация
А теперь проведём следующий эксперимент.
1. Эксперимент с камертоном. Ударить по
камертону не сильно, во второй раз сильно.
Чем отличаются эти звуки? (Ответы учащихся)
Громкость это физиологическая характеристика
звука, а какая физическая характеристика связана
с громкостью? Подумайте и запишите ответ в
кластер.
2. Звучат фрагменты произведений Шаляпина и
Плачидо Доминго.
Почему голоса певцов звучат по-разному? (Ответы
учащихся)
Высота звука – это тоже физиологическая
характеристика. Какая физическая характеристика
отвечает за высоту звука? (Ответы учащихся
записываются в кластер.)
Как вы думаете, какова тема нашего урока и его
цель? (Ответы учащихся). На экране появляется
тема урока “Высота и громкость звука”. ( Слайд 2)
4 этап. Изучение нового материала.
– Сейчас вы сядете за компьютеры и с помощью
цифрового образовательного ресурса
изучите
новую тему. Необходимо найти термины, связанные
со звуком, и заполнить схему в ваших кластерах. На
работу вам отводится 10 минут.
(Через 10 минут происходит проверка работы в
парах. Заслушиваются результаты работы пар.)
А теперь вернёмся к вашим предположениям. В
кластере под чертой запишите правильные ответы
на вопрос: от каких величин зависят высота и
громкость звука? Поднимите руки, кто правильно
предположил? Очень хорошо! (Учащиеся поднимают
руки)
Займите свои места.
У вас на столах есть металлические линейки, с их
помощью получите самый высокий звук и на этой же
частоте самый громкий и самый тихий звук (учащиеся
демонстрируют).
В задачниках, в паспортах акустических
приборов для их характеристики, вместо громкости
звука принято использовать уровень громкости,
измеряемый в фонах или уровнем звукового
давления, измеряемого в белах и децибелах. ( Слайд
3).
Давайте рассмотрим таблицу. Какие звуки какой
создают уровень звукового давления и как они
влияют на организм при длительном воздействии.
Нормой считается 40 децибел.
При сравнивании звуков разных частот,
необходимо учитывать следующий фактор, влияющий
на громкость. Дело в том, что человеческое ухо
по-разному чувствительно к различным частотам.
Поэтому при одинаковых амплитудах как более
громкие мы воспринимаем звуки, частота которых
лежит в пределах от 1000 до 5000 Гц. Громкость звука
зависит также от длительности его звучания и от
индивидуальных особенностей слушателя.
Для усиления звука используют следующие
простые устройства: рупор, громкоговоритель,
фонограф. ( Выступление трех учащихся с
мини-сообщениями).
5 этап Отработка знаний.
Попробуем применить свои знания, ответим на ряд
вопросов.
– Чем определяется высота звука?
– Что такое тон и обертоны звуки?
– (Слайд 4, 5,6) Почему мы можем отличить два разных
инструмента, даже если они воспроизводят одну и
ту же ноту.
– Почему при выстреле из ружья пуля вылетает со
свистом, а брошенная рукой летит бесшумно? (Слайд
7.)
– Почему понижается высота звука циркулярной
пилы, когда к ней прижимают доску? (Слайд 7).
– Кто в полёте чаще машет крыльями: муха или
комар? Ответ обоснуйте. ( Слайд 8).
– Звук какой частоты – 500 Гц или 300 Гц –
человеческое ухо воспринимает как более громкий
при одинаковых амплитудах колебаний источников
этих звуков? Демонстрируется работа звукового
генератора:
А теперь проверим ваши знания, полученные на
этом уроке.
Контрольный тест (Слайд 9).
Какое выражение всегда верно:
а) всякое звучащее тело колеблется;
б) всякое колеблющееся тело звучит.
Как изменится громкость звука, если уменьшить
амплитуду колебаний его источника?
в) не изменится.
3. От чего зависит высота звука?
а) амплитуды колебаний;
б) частоты колебаний;
в) скорости звука.
4. В каких единицах измеряется громкость звука?
5. Что такое основной тон?
а) качество, которое позволяет отличить звуки
одних источников от звуков других;
б) самая высокая частота сложного звука;
в) самая низкая частота сложного звука.
6 этап Рефлексия и домашнее задание.
На каждую букву слова ЗВУК назовите ассоциацию,
которая возникает у вас по теме урока. ( Ответы
учащихся).
Спасибо вам за урок! С вами приятно было
работать.
Литература и источники.
Тип урока: комбинированный урок.
Цель урока: изучить физические
характеристики звука: высота и тембр, громкость.
Предполагаемые результаты: Личностные:
Формирование познавательных интересов,
интеллектуальных и творческих способностей.
Мотивация образовательной деятельности на
основе личностно-ориентированного подхода.
Предметные: Формирование умения
применять теоретические знания по физике на
практике по теме “Звук”.
Метапредметные: Формирование умений
воспринимать, перерабатывать и предъявлять
информацию в словесной, образной, символической
формах, анализировать и перерабатывать
полученную информацию, выделять основное
содержание прочитанного текста, находить в нём
ответы на поставленные вопросы.
1. Организационный. Здравствуйте, ребята.
2. Актуализация знаний и мотивация:
Известно, что человек получает информацию об
окружающем мире с помощью своих органов чувств, и
слух является одним из важных источников
познания. Сегодня посредником в получении
звуковой информации являются технические
устройства: мобильные телефоны, плееры. Многие из
вас сталкивались с вопросом: “Как выбрать
наушники?”. Если у вас хорошие наушники, то вы
знаете, как преобразуется мир с помощью звуков, –
хочется танцевать от заводной музыки, насладится
гармонией классической. Музыка способна поднять
настроение и повысить жизнерадостность. Ученые
советуют, чтобы человека окружал приятный
звуковой фон и тогда у него не будет проблем со
здоровьем.
Для решения проблемы вначале вспомните, что
собой представляет звук?
Выберите верное утверждение, что является
условиями возбуждения звуковой волны:
А: наличие источника колебаний
Б: наличие упругой среды
В: наличие газовой среды
Перечислите основные физические
характеристики колебания.
Механические колебания, каких частот называют
звуковыми и почему?
2 – 20 Гц
20 – 20 000 Гц
200 – 200 000 Гц
20 – 200 000 Гц
3. Формирование новых понятий и способов
действий:
Звук порождается колеблющимся телом
(Демонстрация: звук колеблющегося камертона).
Какой орган воспринимает звуковые колебания?
Чтобы происходили колебания в наушниках,
необходимо узнать физические свойства звука. Вы
знаете, звуки бывают приятные или неприятные,
звонкие и глухие, громкие и еле слышные.
Звуки, издаваемые камертоном или другими
гармонически колеблющимися телами, называют
музыкальными. Гармонические колебания являются
самым простым видом колебаний. Звук камертона
называют чистым тоном, он совершает колебания
одной частоты. Шумы отличаются от музыкальных
звуков тем, что им не соответствует определённая
частота колебаний. Шум – это смесь беспорядочно
чередующихся звуков с самыми разными частотами.
Мы на слух различаем низкий голос (бас) и высокий
(сопрано).
Как вы думаете, от какой характеристики
звуковой волны зависит высота звука?
Опыты показывают, что высота звука
определяется частотой звуковой волны: чем больше
частота волны, тем звук выше. К примеру, в
телефоне для воспроизведения человеческой речи
используется частотный диапазон 300 – 2000 Гц.
Перед вами таблица диапазонов частот,
соответствующих голосу певца:
У какого голоса высота звука самая низкая?
(музыкальный пример.)
У какого голоса высота звука самая высокая?
(музыкальный пример)
С какой частотой звуковой волны может петь
тенор? (музыкальный пример тенора)
Но как мы отличаем голоса людей с одинаковой
высотой звука? Звучание даже одной и той же ноты в
исполнении различных музыкальных инструментов
или голоса отличает тембр. Любой источник звука
(за небольшим исключением, например, камертон)
совершает сложные негармонические
(несинусоидальные) колебания. Если подключить
микрофон к компьютеру и пропеть песенку, то на
экране программы для записи появится сложная
кривая.
Составляющая большего периода (соответственно
наименьшей частоты) называется основным тоном.
Высота сложного звука определяется, именно
выстой его основного тона. Остальные
составляющие сложного звука называются
обертонами (у них высота тона больше, чем у
основного тона). Набор всех этих составляющих и
составляет тембр звука. Тембр звука определяет
его окраску. Чем больше обертонов, тем
насыщеннее, красивее нам кажется звук. Чарующий
серебристый оттенок голосов хороших певцов
обусловлен как раз высокими обертонами.
Меняя силу удара по камертону молоточком, мы
будем слышать звуки, отличающиеся по громкости.
Заметим, что, чем сильнее мы ударяем, тем больше
амплитуда колебаний ножек камертона (бусинки у
камертона). При увеличении амплитуды колебаний
звучащего тела увеличивается и амплитуда
колебаний в звуковой волне. Громкость звука
определяется, в основном, амплитудой звуковой
волны.
Воспринимаемая ухом громкость зависит еще и от
частоты звуковой волны, потому, что ухо более
чувствительно к одним частотам и менее
чувствительно – к другим.
Минимальное изменение давления, которое может
зафиксировать человеческое ухо, определяет
порог слышимости. Максимальное изменение
давления, которое еще в состоянии фиксировать
ухо, определяет болевой порог. Единицей
измерения громкости является децибел (дБ).
Какое название вы дадите таблице?
Каково минимальное значение громкости в
таблице? Назовите ещё звуки с таким же уровнем
громкости.
Каково максимальное значение громкости в
данной таблице? Громкость, равную 120 дБ, называют
болевым порогом. А при длительном воздействии
такого звука происходит необратимое ухудшение
слуха: человек перестает слышать тихие звуки:
шепот, шелест листьев. Поэтом если вы слушаете
музыку в наушниках, вы должны понимать, что долго
и громко слушать нельзя. Как и пользоваться
некачественными наушниками. Или долго слушать
музыку с максимальной громкостью.
Три источника издают звуки с различными
характеристиками. Установите соответствия
утверждений из левого столбца с их графиками в
правом столбце:
Применение знаний и формирование умений:
Обратитесь к тексту. Дайте статье название.
Выполните самостоятельно задания.
Оказывается, что выбрать наушники, которые
удовлетворят ваши запросы, это целая наука! Чтобы
выполнить эту задачу, необходимо подобрать
наушники по следующим параметрам. Во-первых,
частотная характеристика. У хороших наушников
этот диапазон составляет 16 Гц – 20 кГц. Чем
диапазон уже, тем большая часть частот
“исчезнет” из композиции. Как правило, особо
важную роль играет нижний предел частотного
диапазона. Басы находятся именно на нижней
планке частот. Если вы особо ревностно
относитесь к качеству звука, то лучше выбрать
наушники с повышенным качеством звучания –
модель с большим диаметром мембраны. Несмотря ни
на что, почти никакие наушники – “вкладыши” с
размером мембраны 9 – 12 мм не способны
состязаться в чистоте звука с накладными
наушниками, имеющими диаметр мембраны 30 мм и
выше, что позволяет им значительно расширить
частотный диапазон и улучшить качество звучания.
Во-вторых, это чувствительность, влияющая на
громкость звука в наушниках. Хорошо, чтобы
наушники обеспечивали чувствительность не ниже
100 – 120 дБ. Третья характеристика – импеданс
(сопротивление). Чем ниже сопротивление
проводника, тем больший ток будет протекать
через ваши наушники, тем громче они звучат. Для
музыкального плеера либо мобильного телефона
нужно выбрать наушники с импедансом 16 – 64 Ом.
Есть еще ряд характеристик, которые имеют
отношение к уже дизайну: форма, тип дужки, цвет.
Наушники могут быть проводными и беспроводными.
Выбор остается за только вами!
1. Заполните таблицу.
2. Наушники, с каким размером диаметра мембраны
способны дать более качественный звук? Почему?
Какой вид наушников нравится именно вам? Почему?
3. Как вы думаете, стоит ли покупать наушники с
верхним пределом частотной характеристики 25 кГц?
Почему?
Перед вами витрина магазина. Оцените товар,
выберите для себя наушники. Выбор обоснуйте с
физической точки зрения.
5. Информирование учащихся о домашнем задании,
инструктаж по его выполнению.
Тип урока – урок усвоения новых знаний.
Оборудование: камертон, резиновый молоточек, бусинка на нити, камертон
демонстрационный с пером, закопченное стекло, штатив, белый фон, телевизор, DVD
плеер, груз на пружине, мандолина.
I. Оргмомент: приветствие, представление гостей – учителя физики
Тамбовского района.
II. Подготовка к усвоению нового материала:
– Как вы думаете, о чем идет речь? Правильно, о звуке. Следовательно, чтобы
лучше и больше узнать о какой – либо величине, явлении, надо познакомиться с их
характеристиками. Мы знаем, как разнообразен мир окружающих нас звуков – голоса
людей и музыка, пение птиц и жужжание пчел, гром во время грозы и шум леса, шум
моря и проезжающих автомобилей и т. д. Сам по себе звук не появляется, должен
быть источник, т. е. колеблющееся тело.
– Какой будет тема урока? Верно: “Источники звука. Звуковые колебания и их
характеристики”.
б) Постановка цели:
– Вы встречались в жизни с этим явлением? Да. Послушайте.
1). Демонстрация: мандолина – высокий, низкий звук.
2). Демонстрация: плеер “ Веселая, грустная” (сделать тихо, громко).
―Эти звуки чем – то отличаются? Трудно вам сейчас ответить на этот
вопрос конкретно, вы говорите, что отличаются, а чем, сказать не можете. Так как
же надо поставить цель урока? Верно.
Цель: Изучить звук и его физические и физиологические характеристики.
III. Актуализация опорных знаний:
– Для достижения цели урока необходимо вспомнить изученный ранее материал, а
именно механические колебания и волны. Работаем методом цепочки:
IV. Освоение нового материала:
Можем мы отсюда сделать вывод, что источником звука будет являться
колеблющееся тело? Любое?
3). Демонстрация: камертон звучит, а груз на пружине – нет. – Значит,
те колебания, которые воспринимает человеческое ухо, будем называть звуковыми, а
те, которые человек не слышит – инфразвуком или ультразвуком.
– Исследования показали, что человеческое ухо может воспринимать как звук
механические колебания тел, происходящие с частотой от 20 Гц до 20000 Гц.
Запись на доске:
“После дождичка в четверг” или “Когда рак на горе свистнет”– говорят,
подразумевая: “никогда”. Но дожди по четвергам бывают, а вот свистят ли раки?
Оказывается свистят и как раз на горе.
Если точно, то не раки, а ракообразные. Как сообщает английский журнал
“Биологические размышления и гипотезы”, накануне необычных событий (скажем,
резких погодных изменений) они стараются влезть на какую-нибудь возвышенность и
издают протяжный свистящий звук– писк с частотой ~ 20000Гц. ( Это на границе
слышимости человеческим ухом; при большей частоте возникает не слышимый для нас
ультразвук.) высказано предположение, что благодаря звуку ракообразные существа
разрушают образующийся в их организме перед природной аномалией ядовитый белок.
– Да, вы не ослышались. Известная поговорка: “ Нем
как рыба” оказалась неправильной: рыбы издают множество звуков, например,
ставрида может лаять, как собака, морской налим урчит и хрюкает и т. д.
– Из всего многообразия механических колебаний для
человека наиболее важны именно звуковые, с помощью которых люди общаются друг с
другом.
– Когда мы говорим, поем, играем на музыкальных
инструментах, то создаем звуковые волны, которые распространяются в воздухе,
достигают человеческого уха и вызывают вынужденные колебания барабанной
перепонки. Именно эти колебания человек и воспринимает, как звук. К следующему
сообщению можно отнестись с некоторой долей иронии, а можно действовать по
принципу: “Сказка ложь, да в ней намек, добрым молодцам урок”.
Успех и счастье будут вашими, если при разговоре правильно ориентировать уши,
повышая тем самым умственное восприятие услышанного, по меньшей мере, на 30
процентов. Таково заключение исследования норвежских ученых из университета в
Бергене.
Согласно им, левое ухо активизирует правое полушарие мозга, управляющее
эмоциями и интуицией. Правое же ухо посылает сигнал в левое полушарие, которое
имеет дело с логикой и объективной информацией. Зная, каким ухом слушать, и
закрывая другое, можно, как говорится, быть “все внимание”, слушая других, и
максимально использовать возможности мозга.
“Если вы, например, говорите с любимым человеком, то слушать его лучше левым
ухом,– объясняет психолог Ингрид Холнрд.– Во время делового разговора слушайте
правым ухом, чтобы быть логичным”. При разговоре просто вставьте маленький
ватный тампон в ухо, которое вы не собираетесь использовать, а другое поверните
к собеседнику.
С мамой. Это единственный человек, с которым можно быть откровенным до
конца. Пользуйтесь левым ухом, чтобы вы могли слушать с любовью.
С преподавателем. Обратите к нему оба уха: правое – чтобы воспринимать
точные или естественные науки, и левое – когда предметом становится литература,
искусство, музыка. Включайте свое правое ухо, когда преподаватель предлагает
что-либо запомнить.
С врачом. Включайте правое ухо, так как вам надо воспринимать без
эмоций информацию, что происходит с вашим здоровьем, и как четко выполнять его
предписания.
– Итак, звучащее тело колеблется. Если по камертону ударить молоточком, то он
зазвучит. Колебания ветвей камертона незаметны. Но их можно обнаружить, если к
звучащему камертону поднести на ниточке бусинку.
4). Демонстрация: подносим бусинку на нити к звучащему камертону и
наблюдаем ее отскакивания. Чем сильнее ударим по камертону, тем
сильнее (больше) будет отклоняться бусинка.
– Колебания звучащего камертона можно наблюдать другим способом.
5). Демонстрация: на закопченном стекле. Взять камертон с иглой и
провести им по закопченному стеклу. Увидим почти прямую линию, а если ударить по
камертону молоточком – увидим вот такую волнистую линию.
– Я уже заранее сделала данный опыт (повторить на уроке). На этой волнистой
линии вполне можно выделить такой участок, который будет близок к
синусоиде, то есть можно сделать вывод, что колебания камертона, это
гармонические колебания, п. ч. происходят по закону sin или соs.
(Откройте учебник на стр. 116, рис. 73
. Сравните эти волнистые линии).
– Следовательно, простейшим звуком будет служить гармонический звук. Все
остальные звуки – это более или менее сложные смеси различных гармонических
звуков.
В простейшем звуке присутствуют гармонические колебания только одной частоты,
а в любом другом – гармонические колебания различных или всевозможных частот.
Такой звук называют шумом. То есть колебания происходят через неправильные,
неравномерные промежутки времени.
6). Демонстрация: подвигайте ногами, 1й ряд – уроните свои
ручки на пол и поднимите их, 2й ряд – наклонитесь к своим сумкам и
пакетам и потрогайте их. А теперь встаньте все дружно, передвигая свои стулья
ближе к своему столу, а я на мандолине поиграю. Садитесь на место.
– Как можно назвать только что услышанное?
Правильно, шум.
– А теперь закройте глаза и послушайте.
7). Демонстрация: на DVD плеере звучит отрывок из “Хованщина” – утро.
(~ 1 мин).
– Откройте глаза и скажите, что вы увидели в этих
звуках и чем эти звуки отличаются от шума? (Рассвет, приятно звучит).
– Можно ли назвать услышанное шумом? Нет. Это
музыкальный звук– колебания в которых происходят через равные промежутки
времени.
– Звук камертона – это музыкальный чистый звук,
который называют – тоном -это гармонические колебания одной частоты. Самая
низкая частота сложного звука называется основным тоном.
8). Демонстрация: камертон + мандолина.
Все остальные тоны сложного звука называются обертонами, то есть их частота
выше.
9). Демонстрация: мандолина.
Обертоны определяют тембр звука – т. е. особое его звучание, которое отличает
его от всех других. Благодаря тембру мы можем различать голоса людей, звуки
всевозможные, легко отличаем звук рояля от скрипки. Особое слово необходимо
сказать о колоколах и колокольном звоне. В зависимости от массы колокола,
определяется его основной тон. Послушайте:
10). Демонстрация: на ТV “Колокола”.
Совокупность основного и неосновного тонов, то есть обертонов, создают
колокольный перезвон.
11). Демонстрация: на доску прикрепить с помощью магнитов листы
“Громкость, высота”.
Чем короче струна, тем выше тон, то есть звонче звук.
Физиологические характеристики звука – высота и громкость – определяются
физическими характеристиками: частотой и амплитудой. Чем тоньше звук, тем он
выше. Чувствительность человеческого уха различна к разным частотам. Громкость
звука зависит также от его длительности и индивидуальных особенностей слушателя.
Единица громкости – сон, но чаще применяется Белл – (в честь ученого Грехэма
Белла – изобретателя телефона) или децибелла – дБ.!
Шелест листьев – 10 дБ. Громкий разговор – 70 дБ. Самолет – 130 дБ. (вызывает
болевое ощущение). Систематическое воздействие на человека громких звуков может
неблагоприятно сказаться на здоровье. Например: постоянное прослушивание плеера
через наушники, дискотеки громкие. ( Мать – сыну: “Сынок, ты так оглохнешь скоро,
если постоянно будешь пользоваться наушниками, и слушать громкую музыку!”. Сын:
“Спасибо, мама, я уже пообедал”)
– Делайте выводы!
V. Закрепление знаний:
VI. Домашнее задание: §34 – 36; упр. 30(2;3).
Еще в древности было замечено, что звук хорошо распространяется вдоль
вогнутых стен. Например, при дворе Фригийского царя Мидаса придворные прибегали
к использованию вогнутых стен для подслушивания разговоров. Способствовали
подслушиванию и вогнутые стены грота “Ухо Дионисия” в каменоломнях Сицилии
(здесь подслушиванием занимались стражники, охранявшие находившихся в гроте
военнопленных).
В соборе св. Павла в Англии и во дворце Гол Гомбад в Индии шепот можно
отчетливо слышать вдоль галерей, расположенных у основания полусферических
куполов, на расстоянии до 33 м от источника. Летний театр “Голливудская чаша” в
Лос-Анджелесе (США) по форме напоминает поверхность усеченного конуса. Шепот
слышен здесь вдоль вогнутой поверхности “чаши” так же хорошо, как и в соборе св.
Павла. Несколько меньшая дальность слышимости шепота (до 25 м) отмечается в
галереях собора Глочестера (Англия), в соборе Гиргенти (Сицилия), в соборе св.
Петра в Риме (Италия) и в парке Сан-Суси в Потсдаме (Германия). В Потсдаме
хорошая слышимость наблюдается вблизи расположенных амфитеатром на территории
парка скамеек (“шепчущие скамейки Сан-Суси”). А в королевском театре в
Копенгагене (Дания), где задняя и боковые стены имеют вогнутый профиль, звуки
оркестра “стелются” вдоль стен и воспринимаются слушателями идущими не от
инструментов, а от стен. В “слуховой комнате” Невьянской башни (Екатеринбургская
обл.) сказанные шепотом в одном из углов квадратной комнаты слова благодаря
распространению звука вдоль сводчатого потолка хорошо прослушиваются в
диаметрально противоположном углу комнаты (ее площадь 6,5X6,5 м, высота 5,1 м),
в то время как в ее средней части они не слышны.
Перечень таких “галерей шепота”, где хорошо “стелется” звук, можно
продолжить. Это явление наблюдается в одном из летних театров Греции – “Театре
Дионисия” у подножия Акрополя. Когда посетители этого театра бросают
металлическую монету на мраморные ступени амфитеатра, имеющего вогнутый профиль,
они могут долго слышать, как она катится вниз по ступеням. Люди, находящиеся в
верхних рядах амфитеатра, хорошо слышат даже шепот актеров, исполняющих свои
роли на сцене, расположенной в самом низу театра. В Храме Неба в Пекине (Китай)
имеется высокая каменная стена, кольцеобразно его опоясывающая. Слабый звук,
возникший вблизи нее, при благоприятных условиях погоды можно услышать на
расстоянии до 80 м вдоль внутренней ее стороны. Дальность слышимости максимальна
в том случае, когда источник звука находится близко к вогнутой стене, а звук
направлен к слушателю, ухо которого почти прилегает к ней.
– Закончить сегодняшний урок мне хотелось бы замечательными строками Л.
Матынова:
Слышу я Природы голос,
Порывающейся крикнуть,
Как и с кем она боролась,
Чтоб из хаоса возникнуть.
Может быть, и не во имя
Обязательно нас с вами,
Чтобы стали мы живыми,
Мыслящими существами!
И твердит Природы голос:
“ В вашей власти, в вашей власти,
Чтобы все не раскололось
На бессмысленные части!”
Рефлексия урока: лучшая ученица 9-го
класса Садовенко Василина, находясь под впечатлением данного урока,
написала замечательное стихотворение “Эхо”
В лесу, в горах, в пустых домах,
Живет чудесный зверь.
Порой на нас наводит страх,
Но добрый он, поверь!
Когда заблудишься в лесу –
Ты закричи: “Ау!”
Ответит он тебе: “Ау!”
– И я тебя спасу!
Зайди с утра один в свой класс
– Скажи ему: “ Привет!”
Мгновенно! Даже много раз
Последует ответ!
Ты напиши 2 + 1 и крикни: “Посмотри”!
Он знает, что ученье-свет:
И сразу скажет: “Три”!
Незримый он, но все же есть,
Как ветер, как мечты
Он знает все про смех и лесть
Об этом помни ты!
Свойства и характеристики звука
Это характеристика звука, зависящая от частоты, с которой колеблется физическое тело. Единица ее измерения – герц (Гц): число периодических звуковых колебаний за 1 сек. В зависимости от частоты колебаний выделяют звуки:
Длительность
Для определения этой характеристики звука необходимо измерить продолжительность колебаний тела, которое издает звук. Музыкальный звук длится от 0,015-0,02 с. до нескольких минут. Самый длинный звук издает органная педаль.
По-другому эту характеристику называют силой звука, которая определяется амплитудой колебаний: чем она больше, тем звук получается громче и наоборот. Громкость измеряется в децибелах (дБ). В музыкальной теории для обозначения силы звука, с которой необходимо воспроизводить композицию, используется градация:
С громкостью звука в музыкальной практике тесно связана другая характеристика – динамика. Благодаря динамическим оттенкам можно придать композиции определенную форму.
Они достигаются мастерством исполнителя, акустическими свойствами помещения и музыкальных инструментов.
О неслышимых звуках
Относительно восприятия человеческим ухом выделяют ультразвуки (с частотой выше 20 000 Гц) и инфразвуки (ниже 16 кГц). Они называются неслышимыми, поскольку органы слуха людей их не воспринимают. Ультразвуки и инфразвуки слышны некоторым животным; их записывают приборы.
Особенность инфразвуковой волны – возможность проходить сквозь различную среду, поскольку атмосфера, вода или земная кора плохо ее поглощают. Поэтому она распространяется на большие расстояния. Источниками волны в природе бывают землетрясения, сильные ветры, извержения вулканов. Благодаря специальным приборам, улавливающим такие волны, можно предугадать появление цунами, определить эпицентр землетрясения. Есть также техногенные источники инфразвука: турбины, двигатели, подземные и наземные взрывы, оружейные выстрелы.
У ультразвуковых волн есть уникальное свойство: они образовывают направленные пучки подобно свету. Их хорошо проводят жидкости и твердые тела, плохо – газы. Чем выше у ультразвука частота, с тем большей интенсивностью он распространяется. В природе он появляется при громовых раскатах, в шуме водопада, дождя, ветра.
Некоторые животные самостоятельно воспроизводят его – летучие мыши, киты, дельфины и грызуны.
Звуки в жизни человека
Человеческое ухо весьма чувствительно благодаря эластичности барабанной перепонки. Пик слухового восприятия людей приходится на молодые годы, когда эта характеристика слухового органа еще не утрачена и человек слышит звуки частотой 20кГц. В старшем возрасте люди независимо от пола хуже воспринимают звуковые волны: они слышат только частоту не больше 12-14 кГц.
Интересные факты
Это разрежение и сгущение звука в упругой, или звукопроводящей, среде. Когда произошло механическое колебание тела, волна расходится по звукопроводящей среде: воздуху, воде, газу, различным жидкостям. Распространение происходит с различной скоростью, которая зависит от конкретной среды и ее упругости. В воздухе этот показатель звуковой волны составляет 330-340 м/сек, в воде – 1450 м/сек.
Звуковая волна невидима, но слышима человеком, поскольку воздействует на его барабанные перепонки. Для ее распространения необходима среда. Учеными доказано: в вакууме, то есть пространстве без воздуха, звуковая волна может образовываться, но не распространяться.
Приемники звука
Так называются устройства, воспринимающие звуковую энергию, измеряющие характеристики звуковой волны (давление, интенсивность, скорость и т. д.) и преобразующие ее в другую энергию. Для приема звука в различной среде применяются:
Существуют природные приемники звука – слуховые аппараты людей и животных – и технические. Когда произошло колебание упругого тела, возникшие вследствие этого волны спустя некоторое время достигают органов слуха. Барабанная перепонка колеблется с частотой, которая соответствует таковой у источника звука. Эти дрожания передаются на слуховой нерв, и он подает импульсы головному мозгу для последующей обработки. Так у человека и животного появляются определенные звуковые ощущения.
Технические приемники звука преображают акустический сигнал в электрический. Благодаря этому звук передается на различное расстояние, его можно записывать, усиливать, анализировать и т. д.
Другие характеристики
Это характеристика, влияющая на громкость звука. Амплитуда – это половина разницы между максимальным и минимальным значением плотности.
Спектральный состав
Спектр – это распределение звуковой волны по частотам на гармонические колебания. Человеческое ухо воспринимает звук в зависимости от частот, которые составляют звуковую волну. Они определяют высоту тона: большие частоты дают высокие тона и наоборот. Музыкальный звук имеет несколько тонов:
Музыкальные звуки, у которых один основной тон, различаются благодаря тембру. Он определяется амплитудами и частотами обертонов, а также нарастанием амплитуды в начале и конце звучания.
Интенсивность
Так называют энергию, которая переносится звуковой волной за промежуток времени через какую-либо поверхность. От интенсивности напрямую зависит другая характеристика – громкость. Ее определяет амплитуда колебания в звуковой волне. Относительно восприятия человеческими органами слуха выделяют порог слышимости – минимальную интенсивность, доступную для восприятия человеком. Предел, за которым ухо не может воспринимать интенсивность звуковой волны без болевых ощущений, называется порогом болевого ощущения.
Также он зависит от звуковой частоты.
Иначе его называют окраской звука. На тембр влияют несколько факторов: устройство источника звука, материал, размер и форма. Тембр меняется благодаря различным музыкальным эффектам. В музыкальной практике это свойство влияет на выразительность произведения. Тембр придает мелодии характерного звучания.
Вместо вывода
Звук – это основа любого музыкального произведения. Свойства звука, его характеристики дают возможность создавать различные композиции. В зависимости от высоты, длительности, громкости, амплитуды или тембра существуют различные звуки. Для создания произведений используются преимущественно музыкальные звуки, у которых определена высота.