Sigums pret toni
Skaņa un redze ir divi no svarīgākajiem veidiem, kā mēs iepazīstam pasauli. Faktiski lielākā daļa mūsu saziņas ar citiem notiek ar runātiem vārdiem, un mēs maksimāli izmantojam savu dzirdes sajūtu, lai saprastu visu skaņu nozīmi, ko dzirdam savā ikdienas dzīvē. Visas skaņas nav vienādas. Draudzenes čukstošā, mīļā balss jums acīmredzami ir patīkamāka nekā jūsu priekšnieka spalgā balss, no kuras jūs baidāties. Vai varat teikt, ka mīnas radītā skaņa ir tāda pati kā rūcoša lauva? Skaņai ir vairākas sastāvdaļas, kas nosaka tās kopējo ietekmi. Tās ir intensitāte, augstums un tonis, un visas šīs īpašības nosaka, kā skaņu uztvers citi. Šajā rakstā mēs aprobežosimies ar atšķirībām starp augstumu un toni.
Mēs kā fizikas studenti zinām, ka skaņa ir vilnis, kam ir amplitūda, kas stāsta par skaņas enerģiju. Jo augstāka enerģija, jo lielāka ir amplitūda. To sauc par skaņas intensitāti. Lielāka intensitāte liek mums justies skaļāk. Tātad, ja skaņa ir ļoti skaļa, tas nozīmē, ka tai ir lielāka intensitāte. Skaņu intensitāti mēra decibelos. Lidmašīna rada augstākas intensitātes skaņu (140 decibeli); čukstēšana rada zemas intensitātes skaņu (30 decibeli)
Skaņa ir vēl viena kvalitāte, kas raksturo skaņu. Tas ir atkarīgs no skaņas frekvences, nevis no tās amplitūdas. Frekvence ir viļņu garumu skaits, kas iekļaujas laika vienībā. Frekvences mērvienība ir herci. Pērkons debesīs, lai arī tas ir ļoti skaļš, tā frekvence ir 50 Hz, savukārt cilvēks, kas pūš svilpi, var radīt 1000 Hz frekvenci. Cilvēka auss spēj dzirdēt skaņas frekvenču diapazonā, kas pazīstams kā dzirdams diapazons, savukārt daži dzīvnieki spēj dzirdēt skaņas ultraskaņas diapazonā. Suņu svilpes rada ļoti augstas skaņas, ko mēs nedzirdam, bet suņi var, jo viņu ausis spēj apstrādāt ļoti augstas frekvences.
Vai esat kādreiz aizdomājies, kāpēc dažas skaņas ir patīkamas, bet citas tiek uztvertas kā skarbas un nepatīkamas? Kad ar pirkstu sitat pret ģitāras izstiepto vadu, tā vibrē, radot skaņu. Visai virknei vibrējot, mēs dzirdam zemāko toņu, kas pazīstams kā fundamentāls. Ir virknes daļas, kas rada daudzus toņus. Virstoni ir frekvences, kas ir augstākas par pamata, savukārt frekvences, kas ir vesela skaitļa pamata daudzkārtņas, sauc par harmoniskām. Divas reizes pamata rada otro harmoniku, bet četras reizes pamata rada ceturto harmoniku. Pamatfrekvence tiek saukta par pirmo harmoniku.
Kad skaņai ir vairāk harmoniku, tā šķiet pilnīgāka mūsu ausīm. Dažādām skaņām ir dažādas pieskaņas, un tādējādi katram cilvēkam šajā pasaulē ir atšķirīga balss.
Atšķirība starp augstumu un toni
• Augstums un tonis ir divi dažādi skaņas komponenti
• Augstums ir atkarīgs no skaņas frekvences, un augstākas frekvences skaņa acīmredzami tiek uztverta kā spilgta nekā skaņa ar zemu frekvenci, piemēram, mākoņa pērkons
• Tonis ir vēl viens skaņas atribūts, kas palīdz mums atšķirt dažādas balsis.
• Katra cilvēka balsij ir daudz virstoņu, kas satur harmonikas. Skaņas tonis nosaka skaņas kvalitāti, un tas ļauj mums saprast, kāpēc mums patīk slavenu dziedātāju balss.
