Главная » Просмотр файлов » Дж.В. Стретт - Теория звука

Дж.В. Стретт - Теория звука (1124008), страница 91

Файл №1124008 Дж.В. Стретт - Теория звука (Дж.В. Стретт - Теория звука) 91 страницаДж.В. Стретт - Теория звука (1124008) страница 912019-05-10СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 91)

«Я смонтировал микрофон Юза с двумя элементами батареи Фуллера и двумя телефонами Бэлла, один из которых имел коммутатор, которым я мог управлять. Приладив телефоны к ушам, я попросил моего помощника постукивать по деревянной подставке микрофона. результат был оглушающий. Я ощущал как бы одновременные удары по барабанным перепонкам моих ушей. При обращении же тока в одном телефоне я испытывал только ощущение, которое можно описать как ощущение постукивания молотком в заднюю часть черепа ызпутры». При оценке направления, в котором приходит к нам звук, мы в значительной степени зависим от ощущений, даваемых бинауральным восприятием звука.

Это †од из обычных и инстинктивных действий, часто представляющих особенные трудности для научного анализа. Наблюдатель с завязанными глазами, находящийся на открытом воздухе, обычно может указать направление звука с точностью до нескольких градусов, хотя бы звук был непродолжительным, как, например, произнесенная отдельная гласная или хлопок в ладоши. Определение производится с уверенностью и не требует движения головы. Для того чтобы получить дальнейший материал, были произведены эксперименты с приблизительно чистыми тонами, получен- ') 5.

Р. Ткогпрзоп, РЬ77. Мал., том 1Н, стр. 274, 1877. ») См, также Вече, Ройй. Апп., том СН11, стр. 652, !859. к) 5. Р. Твотрзоп, Рдга Мал., том Н!, стр. 385, 1878. 426 [гл. ххш ФАКТЫ И ТЕОРИИ СЛУХА ными от камертонов с резонаторами; но для того чтобы устранить возражение, что первый звук камертона, в особенности при возбуждении ударом, может дать направление и тем исказить эксперимент, были взяты два подобных камертона и резонатора с частотой 256. Камертоны и резонаторы держали два помощника, посредине ме кду которыми стоял наблюдатель.

Прн каждом опыте ударяли оба камертона, а затем только один удерживался у своего резонатора. Результаты были совершенно ясны. Когда камертоны были расположены справа и слева, то наблюдатель мог различать их инстинктивно и безошибочно. Но когда он поворачивался на 90 градусов, так что камертоны оказывались в положениях впереди и позади него, то определение становилось невозможным и чувствовалось, что попытки назвать направление были просто гадательными. То, что невозможно различить, подходит ли чистый тон спереди или сзади, — это достаточно понятно. Вследствие симметрии оба уха воспринимают одинаково в обоих случаях, и никакая разница в интенсивности, связанная с местоположением, не может возместить отсутствия сведений относительно начальной интенсивности.

Труднее объяснить, как различают между направлениями спереди и сзади в других случаях, например в случае голоса, когда, как оказалось, это легко сделать. Можно только предположить, что качество сложного звука допускает модификацию при помощи внепшего уха, которое расположено различно в обоих этих случаях. Легкое различение между правой и левой стороной, даже когда рассматриваются только чистые тоны, естественно приписать различию в интенсивности восприятия звука обоими ушами.

Однако это объяснение не является таким полным, как это можно было бы предположить. В самом деле, очень высокие звуки, например свист, плохо слышны более отдаленному уху; но когда звук имеет умеренную частоту, например 256 в секунду, то разница в интенсивности для обоих ушей представляется не очень большой. Можно легко проделать грубый эксперимент, именно, закрыв одно ухо пальцем и поворачиваясь вперед и назад, слушать постоянный звук.

Более того, вычисление (9 328) показывает, что голова человека, рассматриваемая как препятствие для звуковых волн, едва ли достаточно велика по сравнению с длиной волны, чтобы отбрасывать заметную тень. В качестве иллюстрации я вычислил интенсивность звука от отдаленного источника в различных точках поверхности неподвижного сферического препятствия. Результат зависит от отношения 7зс окружности сферы к длине волны.

Если назвать точку на сферической поверхности, ближайшую к источнику, передним полюсом, а противоположную точку (в которой можно ожидать наибольшей тени) — задним полюсом, то при трех предположениях об относительных размерах сферы и длины волны, получаются результаты, приведенные з табличке (стр.

427), 3861 427 исключения из 3АкОИА омл Если, например, окружность сферы составляет только половину длины волны, то интенсивность у заднего полюса только примерно на одну десятую меньше интенсивности у переднего полюса, а наименьшая интенсивность — в поперечном направлении. Если 7ес меньше, чем г!м то разность интенсивностей у обоих полюсов еще менее значительна, составляя около 1з/о при 7ес=л/, Случай головы и высоты тона с' соответствовал бы приблизительно 0,23 Передний полюс .... 069 Задний полюс .

0,32 Экватор... 0,36 0,50 0,28 0,24 ') 74а!иге, том Х1Ч, стр. 32, 1876; Рай. Ма8., том 11!, стр. 456, 1877; том ЧП, стр. 149, 1879, 7ес = 0,4, так что разности интенсивностей, даваемые теорией, весьма малы. Объяснение способности различать, наблюдаемой з действительности, было бы легче, если бы можно было допустить различие фаз колебаний, воспринимаемых обоими ушами ').

386, Переходя к другому разделу. нашей темы, мы доля<им теперь более близко рассмотреть влияние, оказываемое на ухо произвольной последовательностью воздушных давлений, колеблющихся около определенного среднего значения. Согласно буквальному утверждению закона Ома (9 27) ухо способно воспринимать как отдельные тоны все простые колебания, на которые можно разложить последовательность давлений по теореме Фурье, если только частоты этих компонент лежат внутри определенных пределов. Компоненты, высота которых лежит вне этих пределов, следует игнорировать. Кроме того, внутри пределов слышимости относительные фазы различных компонент должны быть безразличны.

Очевидно, что из закона, формулируемого в этой крайней форме, должны быть сделаны исключения. Невозможно допустить, чтобы ухо воспринимало как раздельные тоны компоненты. имеющие чрезвычайно близкую друг другу частоту. Такие компоненты, как хорошо известно, порождают биения„ и их относительные фазы представляют существенный элемент в этом вопросе.

Далее, очевидно, что определенный тон будет слышен только, если соответствующее колебание достигнет определенной интенсивности. Необходима была бы конечная интенсивность, даже если бы колебание было единственным; следует ожидать, что интенсивность, необходимая для слышимости, должна быть больше при наличии других колебаний, в особенности, пожалуй, тогда, когда эти колебания соответствуют гармоническим унтертонам.

Будет полезно рассмотреть несколько подробнее эти необходимые исключения из универсальной применимости закона Ома. 428 [гл. хлн1 ФАкты и теОРии слухА Ход явлений в случае, когда интервал между двумя простыми колебаниями постепенно увеличивается, был специально изучен Бозанке '). Так же, как в Я ЗО и 65а, если компоненты имеют внд сов 2пл,( и соз 2гп. А для результирующей имеем и = соз 2ял,(+ соз 2яи»1 = 2 соз я(ия — и,) Г ° соз к(пя+л,)1, (1) что показывает, что результирующая двух простых колебаний одинаковой амплитуды и с частотами и, и и может быть математически представлена одним колебанием, частота которого является средней из обеих частот, т. е.'[я(па+и,), а амплитуда изменяется по закону косинуса, включая и изменения знака Я 65а) с частотой '/я(па†и,).

Это единое колебание — не простое. Теперь возникает вопрос, в какой из двух форм, представленных в (1), ухо воспримет звук? По точному смыслу закона Ома оба тона и, и ая должны были бы восприниматься раздельно.Мы знаем, что когда а, и ла почти равны, это не происходит и не может произойти. Тогда явление отображается второй формой; она указывает на биения, причем тон '1я(л,+ля) имеет интенсивность, изменяющуюся между 0 и 4 с частотой (пя — и,), равной разности частот начальных тонов. Господин Бозанке нашел, что: яа) критический интервал, при котором оба тона начинают быть слышными наряду с нх биениями, или результирующей смещений, равен приблизительно двум комам во всем среднем диапазоне гаммы, обычно применяемой в практической музыке; б) этот критический интервал.

повидимому, не точно одинаков для всех ушей». Однако в обоих исследованных случаях сами биения были слышны с интервалом в одну кому, а оба тона были совершенно ясны наряду с биениями и имели интервал в три комы. ФПС мере увеличения интервала отдельные ноты все более и более преобладают, а биения уменьшаются по громкости и четкости, пока, наконец, по достижении определенного интервала, равняющегося приблизительно малой терции в середине музыкальной гаммы, биения практически исчезают, и остаются только оба тона». Относительно второго вопроса — о силе, с которой должно звучать составляющее простое колебание, достаточно отличимое по высоте, для того чтобы восприниматься в качестве отдельного тона, имеется мало данных, да и то не вполне совпадающих.

Согласно экспериментам Брандта и Гельмгольца Я !30) закон Юнга об отсутствии в некоторых случаях отдельных компонент струны, возбужденной щипком, подтверждается. Наблюдения этого рода легко производить при помощи резонаторов; но для нашей настоящей цели применение резонаторов недопустимо, так как вопрос относится к поведению невооруженного уха. С другой стороны, А.

М. Мейера) нашел, что звуки значительной интенсивности, если слушать их отдельно, могут быть пол- 1) Возапяпе!, РМ. Мау., том Х1, стр. 420, 1881. а) Мауег, Р1»Г. Мар., том И, стр. 500, 18?8. Зйб) НАБЛЮДЕНИЯ МЕЙЕРА постыл заглушены более низкими звуками достаточной силы. В некоторых опытах более низкий тон издавался открытой органной трубой, звучавшей непрерывно, а более высоким тоном был тон камертона, сильно возбуждаемого, а затем свободно затухающего. Действие камертона можно было сделать прерывистым, двигая рукой в ту и другую сторону перед отверстием резонирующего ящика камертона.

Результаты описаны в следующих словах: «Сначала, всякий раз, как отверстие ящика открыто, звук камертона отчетливо слышен и изменяет тембр звука открытой трубы. Но по мере того как колебания камертона уменьшаются по амплитуде, восприятие его действия становится все меньше и меньше, пока ие исчезает полностью, так что нельзя заметить ни малейшего изменения в тембре нлн интенсивности звука органной трубы, независимо от того, открыт или закрыт резонирующий ящик камертона. Конечно, на этой стадии опыта колебания камертона могут быть внезапно н полностью остановлены без того, чтобы ухо способно было это обнаружить.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
6,2 Mb
Высшее учебное заведение

Список файлов ответов (шпаргалок)

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6559
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее