Синтез звука. Часть 3

Акустическое давление распространяется вдоль одной стороны перегородки между каналами и обратно вдоль другой, попадая на тонкую диафрагму, называемую круглым окошком. Вдоль всей перегородки расположены волоски, реагирующие на движение жидкости, в которой они находятся. Каждый волосок можно сравнить с резонатором, возбуждаемым сигналом только одной частоты (или, точнее, очень узкой полосы частот).

Эти волоски, следовательно, воспринимают звук не так, как частица воздуха — в виде непрерывного и сложного движения, а как резонаторы. Волоски расположены таким образом, что они почти в одинаковой степени реагируют на равные музыкальные интервалы в среднем диапазоне. Однако разделение в области очень низких частот происходит недостаточно хорошо, поэтому низкие тона трудно различаются.

Громкость звука

Звуковые волны, воздействуя на диафрагму уха, вызывают колебания волосков и возбуждение клеток. Чем больше амплитуда звуковых колебаний, тем сильнее ощущение громкости звука. Возрастание громкости происходит не по линейному закону, пропорционально амплитуде колебаний, а по логарифмическому закону, поэтому для определения параметров звука применяют логарифмические шкалы, а при измерениях пользуются логарифмическими единицами — децибелами (дБ).

Эта единица происходит от другой единицы — бел, который равен десятикратному изменению интенсивности звука. Однако бел — единица крупная и поэтому неудобная, поэтому для измерений повсюду применяется ее десятая часть — децибел.

Отношение интенсивности 1,26:1 приближенно равно 1 дБ (если число 1,26 последовательно умножить 10 раз само на себя, то получится число 10). Один децибел — примерно та наименьшая разница в громкости звука, которую человеческое ухо в состоянии почувствовать. Полезно запомнить, что изменение громкости в 3 дБ равно отношению интенсивностей 2:1.

Поэтому если мы берем два одинаковых источника звука, т. е. удваиваем мощность, то громкость увеличится на 3 дБ. Так, если к голосу певца присоединится еще один, равный по громкости, то уровень звука увеличится на 3 дБ, т. е. разница немного больше, чем минимально различимая ухом. Увеличение громкости еще на 3 дБ потребует вдвое увеличить число певцов и т. д.

Получается, что заметное для уха увеличение громкости звука потребует ... от 64 до 128 певцов, поющих одновременно. Очевидно, что увеличение громкости зз счет численности певцов обходится дорого. Если же громкость звука главное, что вас интересует, слушайте не певца, а органную трубу, тромбон и т. п.

Громкость и частотный диапазон

Слух неодинаково воспринимает различные звуки. И хотя для любых частот изменение громкости происходит примерно по логарифмическому закону, ухо гораздо чувствительнее к изменениям громкости в области средних и высоких частот дизпазона.

Смотрите также: