Что такое тон в физике

§ 20. Музыкальный тон. Громкость и высота тона

С помощью зеркальной развертки мы убедились в том, что колебания камертона по своей форме очень близки к гармоническому колебанию (§§4, 5). Отклонение от периодичности, обусловленное затуханием, у камертона невелико, т. е. амплитуда спадает медленно, в течение очень большого времени.

Звук, который мы слышим тогда, когда источник его совершает гармоническое колебание, называется музыкальным тоном или, коротко, тоном.

Согласно сказанному звук камертона дает хорошее представление о тоне.

Во всяком музыкальном тоне мы можем различить на слух два качества: громкость и высоту.

Простейшие наблюдения убеждают нас в том, что громкость тона какой-либо данной высоты определяется амплитудой колебаний. Звук камертона после удара по нему постепенно затихает. Это происходит вместе с затуханием колебаний, т. е. со спаданием их амплитуды. Ударив камертон сильнее, т. е. сообщив колебаниям большую амплитуду, мы услышим более громкий звук, чем при слабом ударе. То же можно наблюдать и со струной и вообще со всяким источником звука.

С каким свойством колебаний связана высота тона?

Если мы возьмем несколько камертонов разного размера, то не представит труда расположить их на слух в порядке возрастания высоты звука. Тем самым они окажутся расположенными и но размеру: самый большой камертон дает наиболее низкий звук, самый маленький—наиболее высокий. С помощью зеркальной развертки нетрудно увидеть, что чем меньше камертон, тем больше частота его колебаний. Рис. 37 показывает, как это можно сделать

Рис. 37. Сравнение частот камертонов

Таким образом, высота тона определяется частотой колебаний. Чем выше частота и, следовательно, чем короче период колебаний, тем более высокий звук мы слышим.

2. Громкость тона, высота тона, шум

Звуковые волны, как и другие волны, характеризуются такими объективными величинами, как частота, амплитуда, фаза колебаний, скорость распространения, интенсивность звука и другими. Но. кроме этого, они описываются тремя субъективными характеристиками. Это — громкость звука, высота тона и тембр.

Чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Для того чтобы вызвать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью, но если эта интенсивность превышает определенный предел, то звук не слышен и вызывает только болевое ощущение. Таким образом, для каждой частоты колебаний существует наименьшая (порог слышимости) и наибольшая (порог болевого ощущения) интенсивность звука, которая способна вызвать звуковое ощущение.

Громкость звука — качество слухового ощущения, которое позволяет располагать все звуки по шкале от тихих до громких.

Сон — единица громкости звука.

1 сон — эта примерная громкость приглушенного разговора, а громкость самолета — 264 сон. Звуки, обладающие еще большей громкостью, будут вызывать болевые ощущения.

Уровень звукового давления измеряется в белах (Б) или в децибелах (Д) — 1/10 часть бела (Б), и равен уровню громкости звука, который выражается в фонах.

Громкость выше 180 дБ может вызвать разрыв барабанной перепонки.

Акустика — раздел физики, который изучает звуковые явления.

Звуки бывают двух видов: естественные и искусственные.

Естественные — голос, шум моря, звуки животных и т. д.

Искусственные — струна, колокол, дудочка.

Высота тона — качество звука, определяемое человеком субъективно на слух и зависящее от частоты звука. Чем больше частота, тем выше тон звука.

Высота тона звука — это величина, пропорциональная частоте той составляющей звукового сигнала, которая слышна как наиболее громкая. Если одновременно происходят интенсивные звуковые колебания на разных частотах, то человек различает в них звуки с разными высотами тона.

Восприятие звука органами слуха зависит от того, какие частоты входят в состав звуковой волны.

Звук, который мы слышим тогда, когда источник его совершает гармоническое колебание, называется музыкальным тоном или, коротко, тоном. Во всяком музыкальном тоне мы можем различить на слух два качества: громкость и высоту.

Высота тона зависит от того , как часто колеблются источники звука. Чем больше частота колебаний тем громче звук. Самым простой вид колебаний — гармонические колебания. Чистым тоном является звук камертона.

Чистый тон — это звук , совершающий гармонические колебания одинаковой частоты. В музыкальном тоне можно на звук различит два качества — громкость и высоту.

Звуки разных источников ( например разные музыкальные инструменты , человеческий голос , звуки посторонних предметов и т.д ) вместе состовляют совокупность гармонических колебаний разных частот.

Основной частотой называется самая маленькая частота этого многосоставного звука , а звук который ей соответствует и он определенной высоты называется основным тоном.

Обертонами называются все остальные составляющие этого многосоставного звука ( его частота может быть в несколько раз больше частоты основного тона).

Обертоны определяют тембр звука — это то , что нам позволяет различать звуки , например , мы очень легко сможем различить звук телевизора и стиральной машинки , звуки гитары и барабана и т.п.

Высоту звука еще измеряют в мелах — это шкала высот, которая позволяет устанавливать равенство высот двух звуков.

Тоном Шепарда ( акустические иллюзии) называется звук , с кажущейся , то повышающейся , то понижающейся высотой.

Высота звука определяется частотой его основного тона , если частота основного тона больше, то звук громче , если частота основного тона меньше , то и звук будет тише.

Шумы — это звуки, образующие сплошной спектр, состоящий из набора частот, т.е. в шуме присутствуют колебания всевозможных частот.

Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах.

Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность – уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000—3000 Гц (речевая зона).

Измерение, анализ и регистрация спектра шума производятся специальными приборами — шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик — шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А.

Для шумов характерна сильная не периодичность формы колебаний: либо это – длительное колебание, но очень сложное по форме (шипение, скрип), либо отдельные выбросы (щелчки, стуки). С этой точки зрения шумам следует отнести и звуки, выражаемые согласными (шипящими, губными и т.д.).

Во всех случаях шумовые колебания состоят из огромного количества гармонических колебаний с разными частотами.

Таким образом, у гармонического колебания спектр состоит из одной-единственной частоты. У периодического колебания спектр состоит из набора частот – основной и кратных ей. У консонирующих созвучий мы имеем спектр, состоящий из нескольких таких наборов частот, причем основные относятся как небольшие целые числа. У диссонирующих созвучий основные частоты уже не находятся в таких простых отношениях. Чем больше в спектре разных частот, тем ближе мы подходим к шуму. Типичные шумы имеют спектры, в которых присутствуют чрезвычайно много частот.

Термин “шум” применяется ко всему,что маскирует полезный сигнал,поэтому шумом может оказаться какой-нибудь другой сигнал(“помеха”);но чаще всего этот термин означает “случайный” шум физической(чаще всего тепловой) природы. Шум характеризуется своим частотным спектром,распределением амплитуды и источником(происхождением).

а) Классификация шумов

По спектру:

стационарные и нестационарные.

По характеру спектра:

широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 7 дБ.

По частоте (Гц):

низкочастотный (
среднечастотный (400-1000 Гц)
высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам:

постоянный;
непостоянный, который делится на:
колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения:

Механический
Аэродинамический
Гидравлический
Электромагнитный

б) Цвета шумов Цвета шумов— система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектром сигнала произвольной природы (точнее, его спектральной плотностью или, говоря математически, параметрами распределения случайного процесса) и спектрами различных цветов видимого света. Эта абстракция широко используется в отраслях техники, имеющих дело с шумом(акустика,электроника,физика и т. д.). Белый шум— стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот. Примерами белого шума являются шум близкого водопада(отдаленный шум водопада— розовый, так как высокочастотные составляющие звука затухают в воздухе сильнее низкочастотных), или шум Шоттки на клеммах большого сопротивления. Название получил от белого света, содержащего электромагнитные волны частот всего видимого диапазона электромагнитного излучения. В природе и технике «чисто» белый шум (то есть белый шум, имеющий одинаковую спектральную мощность на всех частотах) не встречается (ввиду того, что такой сигнал имел бы бесконечную мощность), однако под категорию белых шумов попадают любые шумы, спектральная плотность которых одинакова (или слабо отличается) в рассматриваемом диапазоне частот. Фликкер-шум , розовый шум— электронный шум, наблюдаемый практически в любых электронных устройствах; его источниками могут являться неоднородности в проводящей среде, генерация и рекомбинация носителей заряда в транзисторах и т. п. Обычно упоминается в связи с постоянным током. Фликкерный шум имеет спектр розового шума, поэтому его иногда так и называют. Однако следует различать розовый шум, как математическую модель сигнала определённого вида, и фликкерный шум, как вполне определённое явление в электрических цепях. Красный шум (броуновский шум) — шумовой сигнал, который производит броуновское движение. Из-за того, что по-английски он называется Brown (Brownian) noise, его название часто переводят на русский язык как коричневый шум. Спектральная плотность красного шума пропорциональна 1/f², где f — частота. Это означает, что на низких частотах шум имеет больше энергии, даже больше, чем розовый шум. Энергия шума падает на 6 децибел на октаву. Акустический красный шум слышится как приглушённый, в сравнении с белым или розовым шумом. Синий(голубой)шум — вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 3 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность увеличивается с ростом частоты, и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть ограничен по частоте. На слух синий шум воспринимается более резким, нежели белый. Синий шум получается, если продифференцировать розовый шум; их спектры зеркальны. Фиолетовый шум — вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 6 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность пропорциональная квадрату частоты и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть ограничен по частоте. Фиолетовый шум получается, если продифференцировать белый шум. Спектр фиолетового шума зеркально противоположен спектру красного. Серый шум относится к шумовому сигналу, который имеет одинаковую субъективную громкость для человеческого слуха на всём диапазоне воспринимаемых частот. Спектр серого шума получается, если сложить спектры броуновского и фиолетового шумов. В спектре серого шума виден большой «провал» на средних частотах, однако человеческий слух субъективно воспринимает серый шум как равномерный по спектральной плотности (без преобладания каких-либо частот). Оранжевый шум — квазистационарный шум с конечной спектральной плотностью. Спектр такого шума имеет полоски нулевой энергии, рассеянные по всему спектру. Эти полоски располагаются на частотах музыкальных нот. Красный шум — может быть как синонимом броуновского или розового шума, так и обозначением естественного шума, характерного для больших водоёмов — морей и океанов, поглощающих высокие частоты. Красный шум слышен с берега от отдалённых объектов, находящихся в океане. Зелёный шум — шум естественной среды. Подобен розовому шуму с усиленной областью частот в районе 500 Гц Термин «чёрный шум» имеет несколько определений:

Тишина
Шум со спектром 1/f β , где β > 2. Используется для моделирования различных природных процессов. Считается характеристикой «природных и искусственных катастроф, таких как наводнения, обвалы рынка и т. п. «
Ультразвуковой белый шум (с частотой более 20 кГц), аналогичный т. н. «черному свету» (с частотами слишком высокими, чтобы его можно было воспринимать, но способному воздействовать на наблюдателя или приборы).
Шум, спектр которого имеет преимущественно нулевую энергию за исключением нескольких пиков

высота тона

(звука). Качество звука, зависящее от частоты колебаний голосовых связок в единицу времени: чем больше колебаний приходится наединицу времени , тем выше звук; чем меньше колебаний приходится на единицу времени, тем ниже звук.

Словарь-справочник лингвистических терминов. Изд. 2-е. — М.: Просвещение . Розенталь Д. Э., Теленкова М. А. . 1976 .

Смотреть что такое «высота тона» в других словарях:

высота тона — это свойство звукового образа, отражающее впечатление слушающих от расположения преобладающего элемента спектра на шкале частот. В случае сложных гармонических тонов высота тона соответствует частоте, близкой к разнице частот между гармоническими … Справочник технического переводчика
высота тона — tono aukštis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Subjektyvi garso savybė, nustatoma iš klausos ir priklausanti nuo garso dažnio. Didėja didėjant garso dažniui. Sudėtingo garso aukštį lemia pagrindinio tono dažnis.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
высота тона — tono aukštis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. tone height vok. Tonhöhe, f rus. высота тона, f pranc. hauteur du ton, f … Fizikos terminų žodynas
Высота тона — определяется количеством воспроизводящих его колебаний. Чем число колебаний больше, тем тон выше. Так, например, верхняя октава основного тона делает вдвое более колебаний, квинта верхней октавы втрое более и т. д. М. П … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Высота тона — Параметр, характеризующий воспринимаемую высоту музыкальных звуков … Психология ощущений: глоссарий
Абсолютная высота тона — Психологическое свойство тона, благодаря которому он воспринимается как низкий или высокий. Абсолютная высота тона зависит преимущественно от его частоты … Психология ощущений: глоссарий
ВЫСОТА — (1) в геометрии а) плоской фигуры наибольший из перпендикуляров, опущенных из точек контура фигуры на её основание или его продолжение; б) пространственной фигуры наибольший из перпендикуляров, опущенных из граничных точек этой фигуры на… … Большая политехническая энциклопедия
ВЫСОТА ЗВУКА — ВЫСОТА ЗВУКА. Субъективная характеристика восприятия звуков, определяемая их частотой (числом колебаний в единицу времени). Эта количественная характеристика слухового ощущения позволяет расположить звуки от низких к высоким. См. слух, тембр.… … Новый словарь методических терминов и понятий (теория и практика обучения языкам)
НОРМАЛЬНАЯ ВЫСОТА ТОНА — См … Музыкальный словарь Римана
Тона — Муниципалитет Тона Tona Страна ИспанияИспания … Википедия

физика 9кл. : что такое основной тон и обертоны звука?

6. Что такое основной тон и обертоны звука? | Решение на .
5terka.com/node/11811
Что такое основной тон и обертоны звука? Из. решебника «Физика. 9 класс» А. В. Перышкин, Е. М. Гутник для 9 класса. за 2009 год. Онлайн решебник по .
Высота тона и громкость звука | Физика >> 9 класс :: Учёба-Легко .
ucheba-legko.ru/. /fizika/9_klass/lec_vyisota_tona_i_gromkost_zvu.
Обертоны определяют тембр звука — это то, что нам позволяет различать . Высота звука определяется частотой его основного тона, если частота .
Звук — друг или враг? — 900 детских презентаций
900igr.net › . › Звук › Звуковые волны физика 9 класс. ppt
Слайд: 4, Презентация: Звуковые волны физика 9 класс. ppt, Тема: — Звук — Презентации по физике, Вид: . Что такое основной тон и обертоны звука?
Звук — Презентации по физике
900igr.net › Презентации по физике
900igr.net > Презентации по физике > Звук . Звуковые волны физика 9 класс · Колебания звука . Что такое основной тон и обертоны звука?
Методическая разработка (физика, 9 класс) на тему: Источники .
nsportal.ru/. /fizika/. /istochniki-zvuka-zvukovye-volny-vysota-gro.
07 авг. 2012 г. – Методическая разработка (физика, 9 класс) на тему: . Высота сложного звука определяется именно высотой его основного тона. ..Обертоны определяют тембр звука, т. е. такое его качество, которое позволяет .
План-конспект урока по физике (9 класс) по теме .
nsportal.ru/. /fizika/. /rasprostranenie-zvuka-zvukovye-volny-skoro.
20 мая 2012 г. – План-конспект урока по физике (9 класс) по теме: . Что называется чистым тоном? ..Что такое основной тон и обертоны звука?
Урок по теме «Звук. Характеристики звука» :: Статьи Фестиваля .
festival.1september.ru/articles/506016/
Раздел физики, изучающий звуковые явления называется акустикой. ..Высота сложного звука определяется именно высотой его основного тона. ..Частоты всех обертонов данного звука в целое число раз больше частоты его основного тона . А. В. Перышкин, Е. М. Гутник Физика 9 класс Дрофа 2003г.
Реферат Физика Звуковые волны
works.tarefer.ru/89/100143/index.html
С точки зрения физики, звук — это механические колебания, которые . Если частота обертона кратна частоте основного тона, то обертон называют гармоническим. ..Кикоин И. К. , Кикоин А. К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк.
Chernisheva_9: Высота, тембр и громкость звука.
learning.9151394.ru/mod/resource/view.php?id=416847
2030. ФИЗИКА. 9 класс. Вы используете гостевой доступ (Вход) . Путь к странице. В начало . Рисунок 2.19. Основной тон и обертоны сложного звука. A .
Физика на «5»: Физика 9 класс
sedykhvi.blogspot.com/p/9.html
Единица измерения названа так в честь известного немецкого физика Генриха Герца . Высота сложного звука определяется именно высотой его основного тона. Все остальные тоны сложного звука называются обертонами.

Остальные ответы
философия, непознанное. ответы.. . каждый живет как хочет!

Длина основной звуковой волны, скажем, L, тогда обертоны
будут = L/2, L/3, L/4 и т. д. Поскольку частота n обратно попор-
циональна длине волны L, то часоты обертонов будут, соответ-
ственно, n, 2n,3n, 4n. и т. д.

Основной тон, это звук чётко определённой частоты, а обертоны, это прИзвуки (ударение на И) , т. е. тембр окрашивающий основной тон, который сам по себе звучит достаточно глухо, а обертоны делают его ярким.