Дж.В. Стретт - Теория звука (1124008), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Аналогичное положение получается, когда два простых тона настроены на точную квинту, и мы добавляем между ними новый г) Воаапдиед РЛГА Мау., том Х1, стр. 497, 1631. (гл. ххш 448 ФАКТЫ И ТВОРИИ СЛУХА тон, составляющий большую терцию с нижним. Пусть точная квин~а имеет частоты 400 и 600. Вставляя неточную большую терцию с числом колебаний 501 вместо 500, получим разностные тоны; 600 — 501 = 99 501 — 400 = !01 Число биений 2» 395. В теории неточных консонансов Гельмгольца слышимые циклы рассматриваются как подъем и падение интенсивности одной или более составляющих звука независимо от того, имеются ли они с самого начала или образуются путем трансформации, — применяя выражение Бозанке,— в передающем механизме уха. Согласно закону Ома, такие изменения интенсивности являются единственным явлением, которое могло бы быть слышным, так как считается, что относительные фазы составляющих (предполагая, что они достаточно далеки друг от друга по частоте) безразличны.
Этот вопрос о независимости фазовых соотношений изучался Гельмгольцем в связи с его исследованиями гласных звуков (й 397). Моухно сделать так, чтобы различные камертоны, приводимые в действие электрически от одного и того же прерывателя ($64), издавали тонику, октаву, дуодециму и т.
д. сложного тона, и можно было бы регулировать интенсивности и фазы составляющих путем небольших изменений основного (собственного) тона камертонов и связанных с ними резонаторов. По наблюдениям Гельмгольца изменения фазы не оказывали заметного влияния на тембр сложного звука. Очевидно, однако, что вопрос о действии на ухо изменения фазовых соотношений различных составляющих звука, если такое действие существует, может быть с большим успехом изучен методом слегка расстроенных консонансов.
Если, например, интервал в октаву между двумя чистыми тонами очень мало расстроен, то действие его на ухо в любой данный момент будет равно действию точного интервала с известным соотношением фаз, но после истечения короткого времени фаэовые соотношения изменятся и будут принимать поочередно все возможные значения.
Следовательно, слышимость цикла является критерием в вопросе о том, воспринимает ли ухо фазовые соотношения; отмеченные самим Гельмгольцем результаты, которые легко повторить, показали, что в известном смысле ответ должен быть положительным. В противном случае не были бы слышны медленные биения неточной октавы. Объяснение посредством комбинационных тонов не изменяет того факта, что ухо воспринимает фазовое соотношение двух первоначально простых тонов, по крайней мере, когда оии умеренно громки '), г) Кап!6, Жюеч'.
Апп., том Х!Ч, стр. 375, !881. 396) НАБЛЮДЕНИЯ КЕНИГА По наблюдениям лорда Кельвнна') «биения неточных гармонических интервалов», иных, чем октава и квинта, не так трудно услышать, как это предполагал Гельмгольц. Применявшиеся камертоны были смонтированы на резонаторах яшичного типа, и, конечно, можно было бъ! возразить, что звуки, проводившиеся по подставке, не были полностью очищены от компонент, составляющих с ними октаву.
Но это заключение едва ли окажет влияние на результат в каком-либо из упомянутых случаев. Оказалось, что при приближении к каждому из гармонических интервалов 2: 3, 3: 4, 4; б, б; 6, 6: 7, 7: 8, 1: 3, 3: 5 можно было явственно слышать биения и что все они «удовлетворяли тому условию, что в качестве периода имели полный период неточности, а не какой-нибудь делитель этого периода», — то же самое правило, которое имеет место, если биения создаются почти совпадающими обертонами. Что касается необходимости громких звуков, то Кельвин нашел, что биения неточно настроенного аккорда 3: 4: 5 были иногда последними слышимыми звуками во время замирания колебаний камертонов, если случайно интенсивности трех тонов аккорда имели к концу соответствующие пропорции.
Последнее наблюдение трудно, конечно, примирить с теорией, которая приписывает биения комбинационным тонам. Но, с другой стороны, можно заметить, что сравнительно легкая слышимость биений расстроенной октавы и расстроенного аккорда, состоящего из трех тонов (3: 4: б), которая зависела бы от первого разностного тона, находится в хорошем согласии с этой теорией и, повидимому, не обьяснена никакой другой теорией.
396. Труднее всего, однако, согласовать с теорией Гельмгольца наблюдения, описанные Кенигоме), который находит тоны, описываемые как биения, не входящие в состав комбинационных тонов; эти наблюдения, принадлежащие столь искусному и столь хорошо вооруженному исследователю, должны иметь большой вес. Основные заключения подытожены Эллисомз) в таком виде. «Если два простые тона, называемые производящими, и различающиеся по высоте либо очень мало, либо очень сильно, заставить звучать вместе, то число колебаний более высокого тона необходимо лежит между двумя кратными числа колебаний более низкого тона, одним меньшим и другим †больш, чем число колебаний верхнего тона, и разности между этими кратными числа колебаний нижнего производящего тона и числом колебаний верхнего тона дают два числа, которые либо определяют частоту двух биений, которые могут быть слышны, либо высоту тонов, возникающих из биений, которые могут быть слышны вместо биений.
г) Ке!«1п, Ргое. )7оу. Яос. Егг(п, том 1Х, стр, 602, !878. з) Кбп!я, Родя. Апп., том С),Ч11, стр. !77, 1876. а) Белла!!олз оу Топе, стр. 529. 450 [гл. хлеп ФАКТЫ И ТЕОРИИ СЛУХА Частота, возникающая из меньшего кратного нижнего производящего тона, называется нижней частотой биения или частотой ниекнего тона биений, а частота, возникающая из большего кратного, называется верхней частотой биения или частотой верхнего тона биений, без всякого предположения о том, что одна последовательность биений долекна быть сильнее или слабее другой или что один тон, возникающий из биений, должен быть выше или ниже чем другой.
В действительности бывает иногда одно, а иногда другое. Обе серии биений или оба тона, возникающие из биений, обыкновенно слышны не одновременно. Если разбить изученные интервалы на группы: !) от 1: 1 до 1: 2; 2) от 1: 2 до 1: 3; 3) от 1: 3 до 1: 4; 4) от 1: 4 до 1: 5 и т. д., то нижние частоты и нижние тоны биений распространяются немного более, чем на нижнюю половину каждой группы, а верхние частоты и верхние тоны биений распространяются немного более, чем на верхнюю половину. На некотором промежутке в середине каждого периода слышны обе серии или оба тона биений, и эти тоны биений дают опять биения, представляющие вторичные биения, или же заменяются новыми или вторичными тонами биений»„ В некоторых случаях тоны, возникающие из биений, совпадают с разностным тоном, но Кениг считает, что наличие комбинационных тонов не было определенно доказано, Следует заметить, что в этих опытах производящие тоны были настолько просты, насколько только Кениг мог этого достичь; остается, однако, возможность, что внутри уха в результате преобразования могли появиться обертоны, слышимые только в биениях.
Такого взгляда придерживается Бозанке, который произвел также и независимые наблюдения, получив результаты, которые менее трудно согласовать со взглядами Гельмгольца, Мы видим, что Кениг полностью придерживается того мнения, что достаточно частые биения переходят в тоны. Некоторые возражения против такого представления уже были приведены; этот вопрос все еще следует считать открытым. Опыты на эту тему до сих пор имели чисто качественный характер. Трудности на пути дальнейшего продвижения, без сомнения, велики; однако я склонен думать, что в настоящее время прежде всего необходима более точная оценка интенсивности различных наблюдаемых и исследуемых тонов. Если бы, например, можно было показать, что интенсивность тона биений пропорциональна интенсивности производящих тонов, то стало бы ясно, что одних комбинационных тонов недостаточно для объяснения этих эффектов.
Квниг исследовал также вопрос о зависимости тембра от фазовых соотношений, пользуясь особой сиреной собственной конструкции'). Он пришел к заключению, что хотя тембр определяется, главным з) Коп1я, меч'. Апп„том Х11Г, стр. 392, 1881. 397) 451 Оямтм ВИЛЛИСА С ГЛАСНЪ|МИ образом, числом н относительной интенсивностью гармоник, все же не следует игнорировать влияния фазы. Изменение фазы создает также различия, которые встречаются в различных инструментах, принадлежащих одному и тому >ке классу или в различных голосах, поющих одну и ту же гласную. Полное определение таких малых различий требует ряда нот, нз которых можно составить мелодию, а когда воспринимается только одна нота, они могут ускользнуть от наблюдения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
