тичних смуг слуху.
Залежно від сили звуку вухо реєструє від 150 до 250 градацій по частоті. Вухо дуже чутливо до змін частоти і може розрізняти синусоїдальні коливання, що відрізняються за частотою на 0,2%, в діапазоні 500-4000 Гц.
Гармонійні і періодичні коливання складної форми сприймаються як звуки, що мають певну висоту тону. Чим більше основна частота, тим вище тон звуку. На слух відмінність тону по висоті між двома звуками буде однаково, якщо однаково відношення частот цих звуків, Наприклад, звуки з частотами 100 і 200 Гц розрізняються по висоті тону так само, як і звуки з частотами 3000 і 6000 Гц. p> Тому слух однаково оцінює різниця частот, якщо його утворюють дві частоти з відношенням 200:100 Гц або 2000:1000 Гц. За логарифмічною шкалою відношення цих двох відстаней однаково одно 2:1, по лінійній - вони відрізняються у 10 разів. Тому практично при всіх вимірах використовується зазвичай логарифмічна шкала частот - це відповідає слухового сприйняття інтервалів. p> Таким чином, координатна вісь з логарифмічним масштабом по частоті є віссю з лінійним масштабом по висоті тону. Відстань по висоті тону називається інтервалом. Інтервали вимірюють в октавах або її частинах. Якщо відношення частот дорівнює 2, то такий інтервал називається октавою, у полуоктави відношення частот одно. У загальному випадку октавну визначається як:
.
При = 1/3 отримаємо, і такий інтервал називається третьоктавой. Звуковий діапазон частот містить приблизно 10 октав. p> Складні звукові коливання, що мають однакові основні частоти, але відрізняються за формі, сприймаються на слух як звуки, що мають різну В«забарвленняВ», або, інакше кажучи, різний тембр. Звук з високим тембром - збагачений вищими гармоніками (Дзвінкий звук, форма має різкі фронти), низький тембр - збіднений вищими гармоніками (глухий звук, плавні фронти).
Основне вплив на оцінку висоти тону надають перші 7-8 гармонік, ще 8-9 гармонік несуть додаткову інформацію як для оцінки висоти, так і для оцінки тембру звучання, тобто найбільш значущими для слуху є лише перші 15-17 гармонік.
Якщо частота основного тону висока то в чутному діапазоні (практичний верхня межа 16 кГц) буде залишатися менше число гармонік (обмеження по частоті зверху).
Інший випадок - Обмеження по частоті знизу, пригнічений основний тон. У цьому випадку слуховий апарат здатний обчислити частоту основного тону по різниці частот вищих гармонік:
.
Сигнал без основного тону виглядає як високочастотні коливання з низькочастотної обвідної, частота якої дорівнює частоті основного тону.
Це властивість слуху використовують при створенні звукових комп'ютерних ефектів (В«прогресивнаВ», клубна музика), при створенні рекламних роликів на радіо (враховується, що нижня частота, відтворена приймачами не нижче 100 Гц, а часто цей показник ще гірше).
Як відомо з теорії коливань, якщо в системі відбувається складання двох коливань з близькими частотами f1 і f2, то виникає режим биттів, ці биття сприймаються на слух як пульсації гучності тону з середньою частотою 1/2 (f1 + F2) і повільно змінюється амплітудою з частотою (f1-f2). Приклад биття зображений на малюнку 3. Коли частоти збігаються, два тони звучать в унісон, якщо починати збільшувати частоту одного тону, то, аж до різниці 15 Гц, чітко прослуховується один тон з мінливою гучністю - В«биттяВ», при подальшому збільшенні різниці частот починають прослуховуватися обидва тони з сильною шорсткістю звучання і, нарешті, коли різниця частот стає більше критичної смуги і шорсткість зникає. p> Це процес можна легко прослухати, подавши на акустичну систему два чистих тону від генератора, частота одного повинна бути фіксована, частота іншого змінюється. Цією властивістю, виникненням виразних биття, користуються для налаштування музичних інструментів. Частота F, на якій починають прослуховуватися два тону з сильною? шорсткістю?, називається частотою В«перемішуванняВ». Вона відповідає приблизно різниці частот близько півтони, тобто df/f = 0,06 (на 500 Гц) і більш ніж цілий тон df/f = 0,12 (на частотах нижче 200 і вище 4000 Гц). p> Експерименти, пророблені з великою групою слухачів, серед яких не було професійних музикантів (оскільки їх слух натренований на завчені зразки консонансних і дисонансних співзвучання), дозволили встановити, при якій різниці за частотою два чистих синусоїдальних звуку сприймаються як В«ПриємніВ» консонансних або як різкі, неприємні В«дисонансніВ». p> Максимальна приємність звучання (консонанс) позначений 1, дисонанс - 0, максимальна неприємність (різкість) - консонанс = 0, дисонанс = 1. p> Якщо різниця частот дорівнює нулю, тобто два тони звучать в унісон, то це досконалий консонанс. Якщо різниця частот більше, ніж критична смуга, то це співзвуччя теж звучить як консонанс. Для частот, різниця між якими становить від 5 до 50% від критичної смуги, співзвуччя сприймається як дисонанс. Максимальний дисонанс пр...
