Σήμερα, η βαθμολογία θεατρικών έργων και ταινιών είναι σχετικά απλή. Το μεγαλύτερο μέρος του απαραίτητου θορύβου υπάρχει σε ηλεκτρονική μορφή· οι ελλείποντες καταγράφονται και επεξεργάζονται σε υπολογιστή. Αλλά πριν από μισό αιώνα, χρησιμοποιήθηκαν εκπληκτικά έξυπνοι μηχανισμοί για τη μίμηση ήχων.

Τιμ Σκορένκο

Αυτά τα εκπληκτικά μηχανήματα θορύβου έχουν εκτεθεί τα τελευταία χρόνια σε διάφορους χώρους, για πρώτη φορά πριν από λίγα χρόνια στο Πολυτεχνείο. Εκεί εξετάσαμε διεξοδικά αυτή τη διασκεδαστική έκθεση. Ξύλινες μεταλλικές συσκευές που μιμούνται εκπληκτικά τους ήχους του σερφ και του ανέμου, τα διερχόμενα αυτοκίνητα και τρένα, το χτύπημα των οπλών και το χτύπημα των σπαθιών, το κελάηδισμα μιας ακρίδας και το κρόξιμο ενός βατράχου, το κουδούνισμα των τροχιών και τα κοχύλια που εκρήγνυνται - όλα Αυτές οι καταπληκτικές μηχανές αναπτύχθηκαν, βελτιώθηκαν και περιγράφηκαν από τον Vladimir Aleksandrovich Popov - ηθοποιό και δημιουργό του noise design στο θέατρο και τον κινηματογράφο, στον οποίο είναι αφιερωμένη η έκθεση. Το πιο ενδιαφέρον είναι η διαδραστικότητα της έκθεσης: οι συσκευές δεν βρίσκονται, όπως συνηθίζουμε συχνά, πίσω από τρία στρώματα αλεξίσφαιρου γυαλιού, αλλά προορίζονται για τον χρήστη. Ελάτε, θεατής, προσποιηθείτε ότι είστε σχεδιαστής ήχου, σφυρίξτε με τον άνεμο, κάντε θόρυβο με έναν καταρράκτη, παίξτε με το τρένο - και είναι ενδιαφέρον, πραγματικά ενδιαφέρον.

Αρμόνιο. «Το αρμόνιο του μουσικού οργάνου χρησιμοποιείται για να μεταφέρει τον θόρυβο του τανκ. Ο ερμηνευτής πιέζει ταυτόχρονα πολλά κάτω πλήκτρα (μαύρο και άσπρο) στο πληκτρολόγιο και ταυτόχρονα αντλεί αέρα με τη βοήθεια των πεντάλ» (V.A. Popov).

Noise master

Ο Βλαντιμίρ Ποπόφ ξεκίνησε την καριέρα του ως ηθοποιός στο Θέατρο Τέχνης της Μόσχας, ακόμη και πριν από την επανάσταση, το 1908. Στα απομνημονεύματά του, έγραψε ότι από την παιδική του ηλικία του άρεσε η μίμηση ήχου, προσπαθώντας να αντιγράψει διάφορους θορύβους, φυσικούς και τεχνητούς. Από τη δεκαετία του 1920, τελικά πήγε στη βιομηχανία του ήχου, σχεδιάζοντας διάφορα μηχανήματα για την ηχητική σχεδίαση παραστάσεων. Και στη δεκαετία του τριάντα, οι μηχανισμοί του εμφανίστηκαν σε ταινίες. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια των εκπληκτικών μηχανημάτων του, ο Ποπόφ εξέφρασε τον θρυλικό πίνακα του Σεργκέι Αϊζενστάιν «Αλέξανδρος Νιέφσκι».

Αντιμετώπιζε τον θόρυβο σαν μουσική, έγραφε παρτιτούρες για το ηχητικό υπόβαθρο θεατρικών έργων και ραδιοφωνικών εκπομπών - και εφηύρε, εφευρέθηκε, εφευρέθηκε. Μερικές από τις μηχανές που δημιούργησε ο Ποπόφ έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, μαζεύοντας σκόνη στις πίσω αίθουσες διαφόρων θεάτρων - η ανάπτυξη της ηχογράφησης έχει κάνει τους έξυπνους μηχανισμούς του, που απαιτούν ορισμένες δεξιότητες χειρισμού, περιττούς. Σήμερα, ο θόρυβος ενός τρένου προσομοιώνεται με τη χρήση ηλεκτρονικών μεθόδων, αλλά στην ιερατική εποχή, μια ολόκληρη ορχήστρα, σύμφωνα με έναν αυστηρά καθορισμένο αλγόριθμο, δούλευε με διάφορες συσκευές για να δημιουργήσει μια αξιόπιστη απομίμηση ενός τρένου που πλησιάζει. Οι συνθέσεις θορύβου του Ποπόφ περιλάμβαναν μερικές φορές έως και είκοσι μουσικούς.

Θόρυβος δεξαμενής. «Εάν εμφανιστεί ένα τανκ στη σκηνή, τότε εκείνη τη στιγμή μπαίνουν σε δράση τετράτροχοι συσκευές με μεταλλικές πλάκες. Η συσκευή κινείται με περιστροφή του σταυρού γύρω από έναν άξονα. Το αποτέλεσμα είναι ένας δυνατός ήχος, πολύ παρόμοιος με το χτύπημα των κομματιών ενός μεγάλου τανκ» (V.A. Popov).

Τα αποτελέσματα της δουλειάς του ήταν το βιβλίο «Sound Design of a Performance», που εκδόθηκε το 1953, και ταυτόχρονα έλαβε το Βραβείο Στάλιν. Μπορούμε να αναφέρουμε εδώ πολλά διαφορετικά στοιχεία από τη ζωή του μεγάλου εφευρέτη - αλλά θα στραφούμε στην τεχνολογία.

Ξύλο και σίδερο

Το πιο σημαντικό σημείο, στο οποίο δεν προσέχουν πάντα οι επισκέπτες της έκθεσης, είναι το γεγονός ότι κάθε μηχάνημα θορύβου είναι ένα μουσικό όργανο που χρειάζεστε για να μπορείτε να παίξετε και το οποίο απαιτεί ορισμένες ακουστικές συνθήκες. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια των παραστάσεων, η «μηχανή βροντής» τοποθετούνταν πάντα στην κορυφή, στο διάδρομο πάνω από τη σκηνή, έτσι ώστε οι βροντές να ακούγονται σε όλο το αμφιθέατρο, δημιουργώντας μια αίσθηση παρουσίας. Σε ένα μικρό δωμάτιο, δεν κάνει τόσο φωτεινή εντύπωση, ο ήχος του δεν είναι τόσο φυσικός και είναι πολύ πιο κοντά σε αυτό που πραγματικά είναι - το κουδούνισμα των σιδερένιων τροχών που είναι ενσωματωμένες στον μηχανισμό. Ωστόσο, η "αφύσικοτητα" ορισμένων ήχων εξηγείται από το γεγονός ότι πολλοί από τους μηχανισμούς δεν προορίζονται για "σόλο" εργασία - μόνο "σε ένα σύνολο".

Άλλα μηχανήματα, αντίθετα, μιμούνται τέλεια τον ήχο ανεξάρτητα από τις ακουστικές ιδιότητες του δωματίου. Για παράδειγμα, το «Roll» (ένας μηχανισμός που παράγει τον ήχο του σερφ), τεράστιο και αδέξιο, αντιγράφει με τόση ακρίβεια τις κρούσεις των κυμάτων σε μια απαλή ακτή που, κλείνοντας τα μάτια, μπορείτε εύκολα να φανταστείτε τον εαυτό σας κάπου δίπλα στη θάλασσα, σε έναν φάρο, με αέρα.

Μεταφορά αλόγων Νο 4. «Μια συσκευή που αναπαράγει τον θόρυβο ενός πυροσβεστικού οχήματος. Για να παραχθεί ένας ασθενής θόρυβος στην αρχή της λειτουργίας της συσκευής, ο εκτελεστής μετακινεί το κουμπί ελέγχου προς τα αριστερά, λόγω του οποίου η ένταση του θορύβου μειώνεται. Όταν ο άξονας κινείται προς την άλλη πλευρά, ο θόρυβος αυξάνεται σε σημαντικό βαθμό» (V.A. Popov).

Ο Popov χώρισε τους θορύβους σε διάφορες κατηγορίες: μάχης, φυσικούς, βιομηχανικούς, οικιακούς, μεταφορικά κ.λπ. Κάποιες καθολικές τεχνικές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση διαφόρων θορύβων. Για παράδειγμα, φύλλα σιδήρου διαφόρων πάχους και μεγεθών αιωρούμενα σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους θα μπορούσαν να μιμηθούν τον θόρυβο μιας ατμομηχανής που πλησιάζει, το κρότο των μηχανών παραγωγής, ακόμη και τη βροντή. Ο Ποπόφ αποκάλεσε επίσης ένα τεράστιο τύμπανο γκρίνιας μια καθολική συσκευή, ικανή να λειτουργεί σε διαφορετικές «βιομηχανίες».

Αλλά τα περισσότερα από αυτά τα μηχανήματα είναι αρκετά απλά. Εξειδικευμένοι μηχανισμοί σχεδιασμένοι να μιμούνται έναν και μόνο ήχο περιέχουν πολύ ενδιαφέρουσες ιδέες μηχανικής. Για παράδειγμα, η πτώση των σταγόνων νερού προσομοιώνεται με την περιστροφή ενός τυμπάνου, η πλευρά του οποίου αντικαθίσταται από σχοινιά τεντωμένα σε διαφορετικές αποστάσεις. Καθώς περιστρέφονται, σηκώνουν σταθερά δερμάτινα μαστίγια, τα οποία χτυπούν τα επόμενα σχοινιά - και πραγματικά μοιάζει με σταγόνες. Οι άνεμοι ποικίλης ισχύος προσομοιώνονται επίσης με τη χρήση τυμπάνων που τρίβονται πάνω σε όλα τα είδη υφασμάτων.

Δέρμα ντραμς

Ίσως η πιο αξιοσημείωτη ιστορία που σχετίζεται με την ανακατασκευή των μηχανών του Ποπόφ συνέβη κατά τη διάρκεια της κατασκευής του μεγάλου τυμπάνου γρυλίσματος. Για ένα τεράστιο μουσικό όργανο με διάμετρο σχεδόν δύο μέτρων, χρειαζόταν δέρμα - αλλά αποδείχθηκε ότι ήταν αδύνατο να αγοραστεί ντυμένο, αλλά όχι μαυρισμένο δέρμα τυμπάνου στη Ρωσία. Οι μουσικοί πήγαν σε ένα πραγματικό σφαγείο, όπου αγόρασαν δύο φρεσκοκομμένους ταύρους. «Υπήρχε κάτι σουρεαλιστικό σε αυτό», γελάει ο Πίτερ. «Ανεβαίνουμε στο θέατρο με το αυτοκίνητο και έχουμε ματωμένα δέρματα στο πορτμπαγκάζ. Τα σέρνουμε στην ταράτσα του θεάτρου, τα απογυμνώνουμε, τα στεγνώνουμε - για μια εβδομάδα η μυρωδιά έμεινε σε όλη τη Σρέτενκα...» Αλλά το τύμπανο είχε στο τέλος μεγάλη επιτυχία.

Ο Vladimir Aleksandrovich παρείχε σε κάθε συσκευή λεπτομερείς οδηγίες για τον ερμηνευτή. Για παράδειγμα, η συσκευή «Powerful Crack»: «Εκφορτώσεις ισχυρής ξηρής καταιγίδας εκτελούνται χρησιμοποιώντας τη συσκευή «Powerful Crack». Στεκόμενος στην πλατφόρμα της συσκευής, ο ερμηνευτής, γέρνοντας το στήθος του προς τα εμπρός και τοποθετώντας τα δύο χέρια του πάνω από τον άξονα του γραναζιού, τον αρπάζει και τον στρέφει προς τον εαυτό του.»

Αξίζει να σημειωθεί ότι πολλά από τα μηχανήματα που χρησιμοποίησε ο Ποπόφ αναπτύχθηκαν πριν από αυτόν: ο Βλαντιμίρ Αλεξάντροβιτς μόνο τα βελτίωσε. Συγκεκριμένα, τα πνευστά τύμπανα χρησιμοποιούνταν στα θέατρα την εποχή της δουλοπαροικίας.

Χαριτωμένη Ζωή

Μία από τις πρώτες ταινίες που παίχτηκαν εξ ολοκλήρου με τους μηχανισμούς του Ποπόφ ήταν η κωμωδία «A Graceful Life» σε σκηνοθεσία Μπόρις Γιούρτσεφ. Εκτός από τις φωνές των ηθοποιών, σε αυτή την ταινία, που κυκλοφόρησε το 1932, δεν υπάρχει ούτε ένας ήχος ηχογραφημένος από τη ζωή - όλα είναι προσομοιωμένα. Αξίζει να σημειωθεί ότι από τις έξι μεγάλου μήκους ταινίες που γύρισε ο Γιούρτσεφ, αυτή είναι η μόνη που έχει διασωθεί. Ο σκηνοθέτης, που έπεσε σε αίσχος το 1935, εξορίστηκε στο Kolyma. οι ταινίες του, εκτός από το La Fine Life, χάθηκαν.

Νέα ενσάρκωση

Μετά την εμφάνιση των βιβλιοθηκών ήχου, οι μηχανές του Ποπόφ είχαν σχεδόν ξεχαστεί. Έχουν υποβιβαστεί στην κατηγορία των αρχαϊσμών, παρελθόν. Υπήρχαν όμως άνθρωποι που ενδιαφέρονται για την τεχνολογία του παρελθόντος όχι μόνο «να ανεβαίνει από τις στάχτες», αλλά και να γίνεται ξανά σε ζήτηση.

Η ιδέα της δημιουργίας ενός έργου μουσικής τέχνης (τότε δεν είχε ακόμη επισημοποιηθεί ως διαδραστική έκθεση) βρισκόταν από καιρό στο μυαλό του μουσικού και βιρτουόζου πιανίστα της Μόσχας Peter Aidu - και τώρα βρήκε επιτέλους την υλική του ενσάρκωση.

Συσκευή "βάτραχος". Οι οδηγίες για τη συσκευή "Frog" είναι πολύ πιο περίπλοκες από παρόμοιες οδηγίες για άλλες συσκευές. Ο ερμηνευτής του κρακιστικού ήχου έπρεπε να έχει καλή γνώση του οργάνου έτσι ώστε η τελική μίμηση του ήχου να είναι αρκετά φυσική.

Η ομάδα που εργάζεται στο έργο εδρεύει εν μέρει στο θέατρο της Σχολής Δραματικής Τέχνης. Ο ίδιος ο Peter Aidu είναι ο βοηθός του επικεφαλής σκηνοθέτη για το μουσικό μέρος, ο συντονιστής της παραγωγής εκθεμάτων Alexander Nazarov είναι ο επικεφαλής των θεατρικών εργαστηρίων κ.λπ. Ωστόσο, δεκάδες άτομα που δεν συνδέονται με το θέατρο συμμετείχαν στις εργασίες για το έκθεση, αλλά ήταν έτοιμοι να βοηθήσουν και να περάσουν το χρόνο τους σε περίεργα πολιτιστικά έργα - και όλα αυτά δεν ήταν μάταια.

Μιλήσαμε με τον Peter Aidu σε μια από τις αίθουσες της έκθεσης, μέσα στον τρομερό θόρυβο και την ταραχή που προκαλούσαν οι επισκέπτες από τα εκθέματα. «Υπάρχουν πολλά επίπεδα σε αυτή την έκθεση», είπε. — Ένα συγκεκριμένο ιστορικό στρώμα, αφού φέραμε στο φως την ιστορία ενός πολύ ταλαντούχου ανθρώπου, του Βλαντιμίρ Ποπόφ. διαδραστικό επίπεδο, επειδή οι άνθρωποι απολαμβάνουν αυτό που συμβαίνει. μουσικό στρώμα, αφού μετά το τέλος της έκθεσης σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε τα εκθέματά της στις παραστάσεις μας και όχι τόσο για μοριογραφία, αλλά ως ανεξάρτητα αντικείμενα τέχνης». Ενώ ο Πέτρος μιλούσε, η τηλεόραση έπαιζε πίσω του. Στην οθόνη είναι μια σκηνή όπου δώδεκα άτομα παίζουν αρμονικά τη σύνθεση "The Noise of a Train" (αυτό είναι ένα απόσπασμα του έργου "Reconstruction of Utopia").

"Ρολό". «Ο ερμηνευτής ενεργοποιεί τη συσκευή κουνώντας ρυθμικά το αντηχείο (σώμα της συσκευής) πάνω-κάτω. Το ήσυχο σπάσιμο των κυμάτων επιτυγχάνεται με αργή έκχυση (όχι εντελώς) του περιεχομένου του αντηχείου από τη μια άκρη στην άλλη. Έχοντας σταματήσει να χύνετε το περιεχόμενο προς μία κατεύθυνση, μετακινήστε γρήγορα το αντηχείο σε οριζόντια θέση και μετακινήστε το αμέσως στην άλλη πλευρά. Ένα ισχυρό κύμα κυμάτων επιτυγχάνεται με αργή έκχυση ολόκληρου του περιεχομένου του αντηχείου μέχρι το τέλος» (V.A. Popov).

Τα μηχανήματα κατασκευάστηκαν σύμφωνα με τα σχέδια και τις περιγραφές που άφησε ο Ποπόφ - τα πρωτότυπα ορισμένων μηχανών που διατηρήθηκαν στη συλλογή του Θεάτρου Τέχνης της Μόσχας είδαν οι δημιουργοί της έκθεσης μετά την ολοκλήρωση του έργου. Ένα από τα κύρια προβλήματα ήταν ότι ανταλλακτικά και υλικά που αποκτήθηκαν εύκολα στη δεκαετία του 1930 δεν χρησιμοποιούνται πουθενά σήμερα και δεν είναι διαθέσιμα για ελεύθερη πώληση. Για παράδειγμα, είναι σχεδόν αδύνατο να βρείτε ένα φύλλο ορείχαλκου πάχους 3 mm και μεγέθους 1000x1000 mm, επειδή η τρέχουσα GOST συνεπάγεται την κοπή ορείχαλκου μόνο 600x1500. Προβλήματα προέκυψαν ακόμη και με το κόντρα πλακέ: το απαιτούμενο κόντρα πλακέ 2,5 χιλιοστών, σύμφωνα με τα σύγχρονα πρότυπα, ανήκει σε μοντέλα αεροσκαφών και είναι αρκετά σπάνιο, εκτός εάν παραγγελθεί από τη Φινλανδία.

Αυτοκίνητο. «Ο θόρυβος ενός αυτοκινήτου παράγεται από δύο ερμηνευτές. Ο ένας περιστρέφει τη λαβή του τροχού και ο άλλος πιέζει το μοχλό της σανίδας ανύψωσης και ανοίγει τα καπάκια» (V.A. Popov). Αξίζει να σημειωθεί ότι με τη βοήθεια μοχλών και καλυμμάτων ήταν δυνατό να διαφοροποιηθεί σημαντικά ο ήχος του αυτοκινήτου.

Υπήρχε μια άλλη δυσκολία. Ο ίδιος ο Popov σημείωσε επανειλημμένα: για να μιμηθείς οποιονδήποτε ήχο, πρέπει να φανταστείς απολύτως τι ακριβώς θέλεις να πετύχεις. Αλλά, για παράδειγμα, κανένας από τους σύγχρονούς μας δεν έχει ακούσει ποτέ τον ήχο ενός σηματοφόρου που αλλάζει ζωντανά από τη δεκαετία του 1930 - πώς μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι η αντίστοιχη συσκευή έχει κατασκευαστεί σωστά; Σε καμία περίπτωση - μπορείτε να βασιστείτε μόνο στη διαίσθηση και τις παλιές ταινίες.

Αλλά γενικά, η διαίσθηση των δημιουργών δεν απογοήτευσε - πέτυχαν. Αν και οι μηχανές θορύβου προορίζονταν αρχικά για ανθρώπους που ήξεραν πώς να τις χειρίζονται, και όχι για διασκέδαση, είναι πολύ καλές ως διαδραστικά μουσειακά εκθέματα. Περιστρέφοντας τη λαβή του επόμενου μηχανισμού, κοιτάζοντας μια βουβή ταινία που μεταδίδεται στον τοίχο, αισθάνεστε σαν ένας εξαιρετικός μηχανικός ήχου. Και νιώθεις πώς κάτω από τα χέρια σου δεν γεννιέται θόρυβος, αλλά μουσική.

18 Φεβρουαρίου 2016

Ο κόσμος της οικιακής ψυχαγωγίας είναι αρκετά ποικίλος και μπορεί να περιλαμβάνει: παρακολούθηση ταινιών σε ένα καλό σύστημα οικιακού κινηματογράφου. συναρπαστικό και συναρπαστικό παιχνίδι ή ακούγοντας μουσική. Κατά κανόνα, ο καθένας βρίσκει κάτι δικό του σε αυτόν τον τομέα ή συνδυάζει τα πάντα ταυτόχρονα. Όποιοι όμως και αν είναι οι στόχοι ενός ατόμου για την οργάνωση του ελεύθερου χρόνου του και σε όποιο άκρο κι αν φτάνουν, όλοι αυτοί οι σύνδεσμοι συνδέονται σταθερά με μια απλή και κατανοητή λέξη - "ήχος". Πράγματι, σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις, θα οδηγηθούμε από το χέρι από τον ήχο. Αλλά αυτή η ερώτηση δεν είναι τόσο απλή και ασήμαντη, ειδικά σε περιπτώσεις όπου υπάρχει η επιθυμία να επιτευχθεί ήχος υψηλής ποιότητας σε ένα δωμάτιο ή σε οποιεσδήποτε άλλες συνθήκες. Για να γίνει αυτό, δεν είναι πάντα απαραίτητο να αγοράζετε ακριβά εξαρτήματα hi-fi ή hi-end (αν και θα είναι πολύ χρήσιμα), αλλά αρκεί μια καλή γνώση της φυσικής θεωρίας, η οποία μπορεί να εξαλείψει τα περισσότερα από τα προβλήματα που προκύπτουν για οποιονδήποτε που σκοπεύει να αποκτήσει φωνητική ερμηνεία υψηλής ποιότητας.

Στη συνέχεια, η θεωρία του ήχου και της ακουστικής θα εξεταστεί από τη σκοπιά της φυσικής. Σε αυτήν την περίπτωση, θα προσπαθήσω να το κάνω όσο το δυνατόν πιο προσιτό στην κατανόηση οποιουδήποτε ατόμου που, ίσως, απέχει πολύ από το να γνωρίζει φυσικούς νόμους ή τύπους, αλλά παρόλα αυτά ονειρεύεται με πάθος να πραγματοποιήσει το όνειρο της δημιουργίας ενός τέλειου ακουστικού συστήματος. Δεν υποθέτω ότι για να επιτύχετε καλά αποτελέσματα σε αυτόν τον τομέα στο σπίτι (ή σε ένα αυτοκίνητο, για παράδειγμα), πρέπει να γνωρίζετε καλά αυτές τις θεωρίες, αλλά η κατανόηση των βασικών θα σας επιτρέψει να αποφύγετε πολλά ανόητα και παράλογα λάθη , και θα σας επιτρέψει επίσης να επιτύχετε το μέγιστο ηχητικό εφέ από το σύστημα σε οποιοδήποτε επίπεδο.

Γενική θεωρία ήχου και μουσική ορολογία

Τι είναι αυτό ήχος? Αυτή είναι η αίσθηση που αντιλαμβάνεται το ακουστικό όργανο "αυτί"(το ίδιο το φαινόμενο υπάρχει χωρίς τη συμμετοχή του «αυτί» στη διαδικασία, αλλά αυτό είναι πιο κατανοητό), το οποίο συμβαίνει όταν το τύμπανο διεγείρεται από ένα ηχητικό κύμα. Το αυτί σε αυτή την περίπτωση λειτουργεί ως «δέκτης» ηχητικών κυμάτων διαφόρων συχνοτήτων.
Ηχητικό κύμαείναι ουσιαστικά μια διαδοχική σειρά συμπίεσης και εκκενώσεων του μέσου (συχνότερα του μέσου αέρα υπό κανονικές συνθήκες) διαφόρων συχνοτήτων. Η φύση των ηχητικών κυμάτων είναι ταλαντωτική, προκαλείται και παράγεται από τη δόνηση οποιουδήποτε σώματος. Η εμφάνιση και η διάδοση ενός κλασικού ηχητικού κύματος είναι δυνατή σε τρία ελαστικά μέσα: αέρια, υγρά και στερεά. Όταν εμφανίζεται ένα ηχητικό κύμα σε έναν από αυτούς τους τύπους χώρου, ορισμένες αλλαγές συμβαίνουν αναπόφευκτα στο ίδιο το μέσο, ​​για παράδειγμα, μια αλλαγή στην πυκνότητα ή την πίεση του αέρα, κίνηση σωματιδίων μάζας αέρα κ.λπ.

Δεδομένου ότι ένα ηχητικό κύμα έχει μια ταλαντωτική φύση, έχει ένα τέτοιο χαρακτηριστικό όπως η συχνότητα. Συχνότηταμετριέται σε hertz (προς τιμήν του Γερμανού φυσικού Heinrich Rudolf Hertz), και υποδηλώνει τον αριθμό των ταλαντώσεων σε χρονικό διάστημα ίσο με ένα δευτερόλεπτο. Εκείνοι. Για παράδειγμα, μια συχνότητα 20 Hz δείχνει έναν κύκλο 20 ταλαντώσεων σε ένα δευτερόλεπτο. Η υποκειμενική έννοια του ύψους του εξαρτάται επίσης από τη συχνότητα του ήχου. Όσο περισσότεροι κραδασμοί ήχου γίνονται ανά δευτερόλεπτο, τόσο πιο «υψηλός» εμφανίζεται ο ήχος. Ένα ηχητικό κύμα έχει επίσης ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό, το οποίο έχει ένα όνομα - μήκος κύματος. Μήκος κύματοςΣυνηθίζεται να λαμβάνεται υπόψη η απόσταση που διανύει ένας ήχος συγκεκριμένης συχνότητας σε περίοδο ίση με ένα δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα, το μήκος κύματος του χαμηλότερου ήχου στην ανθρώπινη ακουστική περιοχή στα 20 Hz είναι 16,5 μέτρα και το μήκος κύματος του υψηλότερου ήχου στα 20.000 Hz είναι 1,7 εκατοστά.

Το ανθρώπινο αυτί είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να αντιλαμβάνεται κύματα μόνο σε περιορισμένο εύρος, περίπου 20 Hz - 20.000 Hz (ανάλογα με τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου ατόμου, κάποιοι μπορούν να ακούν λίγο περισσότερο, άλλοι λιγότερο) . Έτσι, αυτό δεν σημαίνει ότι ήχοι κάτω ή πάνω από αυτές τις συχνότητες δεν υπάρχουν, απλώς δεν γίνονται αντιληπτοί από το ανθρώπινο αυτί, υπερβαίνοντας το ακουστικό εύρος. Ο ήχος πάνω από το ηχητικό εύρος ονομάζεται υπέρηχος, ονομάζεται ήχος κάτω από το ηχητικό εύρος Υπόηχος. Μερικά ζώα είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται υπερήχους και υπέρυθρους ήχους, μερικά ακόμη χρησιμοποιούν αυτό το εύρος για προσανατολισμό στο διάστημα (νυχτερίδες, δελφίνια). Εάν ο ήχος διέρχεται από ένα μέσο που δεν βρίσκεται σε άμεση επαφή με το ανθρώπινο όργανο ακοής, τότε αυτός ο ήχος μπορεί να μην ακουστεί ή μπορεί να εξασθενήσει πολύ στη συνέχεια.

Στη μουσική ορολογία του ήχου, υπάρχουν τόσο σημαντικοί προσδιορισμοί όπως η οκτάβα, ο τόνος και ο τόνος του ήχου. Οκτάβασημαίνει ένα διάστημα στο οποίο ο λόγος συχνότητας μεταξύ των ήχων είναι 1 προς 2. Μια οκτάβα είναι συνήθως πολύ ευδιάκριτη από το αυτί, ενώ οι ήχοι μέσα σε αυτό το διάστημα μπορεί να είναι πολύ παρόμοιοι μεταξύ τους. Μια οκτάβα μπορεί επίσης να ονομαστεί ένας ήχος που δονείται δύο φορές περισσότερο από έναν άλλο ήχο την ίδια χρονική περίοδο. Για παράδειγμα, η συχνότητα των 800 Hz δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια υψηλότερη οκτάβα 400 Hz και η συχνότητα των 400 Hz με τη σειρά της είναι η επόμενη οκτάβα ήχου με συχνότητα 200 Hz. Η οκτάβα, με τη σειρά της, αποτελείται από τόνους και τόνους. Οι μεταβλητές δονήσεις σε ένα αρμονικό ηχητικό κύμα της ίδιας συχνότητας γίνονται αντιληπτές από το ανθρώπινο αυτί ως μουσικός τόνος. Οι δονήσεις υψηλής συχνότητας μπορούν να ερμηνευθούν ως ήχοι υψηλής συχνότητας, ενώ οι δονήσεις χαμηλής συχνότητας μπορούν να ερμηνευθούν ως ήχοι χαμηλής συχνότητας. Το ανθρώπινο αυτί είναι σε θέση να διακρίνει ξεκάθαρα ήχους με διαφορά ενός τόνου (στην περιοχή έως και 4000 Hz). Παρόλα αυτά, η μουσική χρησιμοποιεί εξαιρετικά μικρό αριθμό ήχων. Αυτό εξηγείται από τις εκτιμήσεις της αρχής της αρμονικής συνοχής· όλα βασίζονται στην αρχή των οκτάβων.

Ας εξετάσουμε τη θεωρία των μουσικών τόνων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας χορδής τεντωμένης με συγκεκριμένο τρόπο. Μια τέτοια χορδή, ανάλογα με τη δύναμη τάσης, θα «συντονιστεί» σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Όταν αυτή η χορδή εκτίθεται σε κάτι με μια συγκεκριμένη δύναμη, η οποία την προκαλεί να δονείται, θα παρατηρείται σταθερά ένας συγκεκριμένος τόνος ήχου και θα ακούμε την επιθυμητή συχνότητα συντονισμού. Αυτός ο ήχος ονομάζεται θεμελιώδης τόνος. Η συχνότητα της νότας «Α» της πρώτης οκτάβας γίνεται επίσημα αποδεκτή ως ο θεμελιώδης τόνος στο μουσικό πεδίο, ίση με 440 Hz. Ωστόσο, τα περισσότερα μουσικά όργανα δεν αναπαράγουν ποτέ μόνο τους καθαρούς θεμελιώδεις τόνους· αναπόφευκτα συνοδεύονται από τόνους που ονομάζονται αποχρώσεις. Εδώ είναι σκόπιμο να υπενθυμίσουμε έναν σημαντικό ορισμό της μουσικής ακουστικής, την έννοια της ηχητικής χροιάς. Τέμπο- αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό των μουσικών ήχων που δίνει στα μουσικά όργανα και τις φωνές τη μοναδική, αναγνωρίσιμη ιδιαιτερότητα του ήχου, ακόμη και όταν συγκρίνετε ήχους της ίδιας έντασης και έντασης. Η χροιά κάθε μουσικού οργάνου εξαρτάται από την κατανομή της ηχητικής ενέργειας μεταξύ των αποχρώσεων τη στιγμή που εμφανίζεται ο ήχος.

Οι υπέρηχοι σχηματίζουν έναν συγκεκριμένο χρωματισμό του θεμελιώδους τόνου, με τον οποίο μπορούμε εύκολα να αναγνωρίσουμε και να αναγνωρίσουμε ένα συγκεκριμένο όργανο, καθώς και να διακρίνουμε ξεκάθαρα τον ήχο του από ένα άλλο όργανο. Υπάρχουν δύο τύποι αποχρώσεων: αρμονικοί και μη αρμονικοί. Αρμονικές αποχρώσειςεξ ορισμού είναι πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας. Αντίθετα, αν οι επισημάνσεις δεν είναι πολλαπλές και αποκλίνουν αισθητά από τις τιμές, τότε ονομάζονται μη αρμονική. Στη μουσική, η λειτουργία με πολλαπλούς τόνους πρακτικά αποκλείεται, επομένως ο όρος περιορίζεται στην έννοια του "overtone", που σημαίνει αρμονική. Για ορισμένα όργανα, όπως το πιάνο, ο θεμελιώδης τόνος δεν έχει καν χρόνο να σχηματιστεί· σε σύντομο χρονικό διάστημα, η ηχητική ενέργεια των φθόγγων αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται εξίσου γρήγορα. Πολλά όργανα δημιουργούν αυτό που ονομάζεται εφέ "μεταβατικού τόνου", όπου η ενέργεια ορισμένων χροιών είναι υψηλότερη σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, συνήθως στην αρχή, αλλά στη συνέχεια αλλάζει απότομα και προχωρά σε άλλους τόνους. Το εύρος συχνοτήτων κάθε οργάνου μπορεί να εξεταστεί χωριστά και συνήθως περιορίζεται στις θεμελιώδεις συχνότητες που μπορεί να παράγει το συγκεκριμένο όργανο.

Στη θεωρία του ήχου υπάρχει επίσης μια τέτοια έννοια όπως ο ΘΟΡΥΒΟΣ. Θόρυβος- πρόκειται για οποιονδήποτε ήχο που δημιουργείται από συνδυασμό πηγών που δεν είναι συνεπείς μεταξύ τους. Όλοι είναι εξοικειωμένοι με τον ήχο των φύλλων των δέντρων που ταλαντεύονται από τον άνεμο κ.λπ.

Τι καθορίζει την ένταση του ήχου;Προφανώς, ένα τέτοιο φαινόμενο εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα ενέργειας που μεταφέρεται από το ηχητικό κύμα. Για τον προσδιορισμό ποσοτικών δεικτών έντασης, υπάρχει μια έννοια - ένταση ήχου. Ένταση ήχουορίζεται ως η ροή ενέργειας που διέρχεται από κάποια περιοχή του χώρου (για παράδειγμα, cm2) ανά μονάδα χρόνου (για παράδειγμα, ανά δευτερόλεπτο). Κατά τη διάρκεια της κανονικής συνομιλίας, η ένταση είναι περίπου 9 ή 10 W/cm2. Το ανθρώπινο αυτί είναι ικανό να αντιλαμβάνεται ήχους σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος ευαισθησίας, ενώ η ευαισθησία των συχνοτήτων είναι ετερογενής εντός του φάσματος του ήχου. Με αυτόν τον τρόπο, γίνεται καλύτερα αντιληπτή η περιοχή συχνοτήτων 1000 Hz - 4000 Hz, η οποία καλύπτει ευρύτερα την ανθρώπινη ομιλία.

Επειδή οι ήχοι ποικίλλουν τόσο πολύ στην ένταση, είναι πιο βολικό να το σκεφτούμε ως λογαριθμικό μέγεθος και να το μετρήσουμε σε ντεσιμπέλ (μετά τον Σκωτσέζο επιστήμονα Alexander Graham Bell). Το κατώτερο όριο ευαισθησίας ακοής του ανθρώπινου αυτιού είναι 0 dB, το ανώτερο είναι 120 dB, που ονομάζεται επίσης «όριο πόνου». Το ανώτερο όριο ευαισθησίας γίνεται επίσης αντιληπτό από το ανθρώπινο αυτί όχι με τον ίδιο τρόπο, αλλά εξαρτάται από τη συγκεκριμένη συχνότητα. Οι ήχοι χαμηλής συχνότητας πρέπει να έχουν πολύ μεγαλύτερη ένταση από τους ήχους υψηλής συχνότητας για να ενεργοποιήσουν τον ουδό πόνου. Για παράδειγμα, ο ουδός πόνου σε χαμηλή συχνότητα 31,5 Hz εμφανίζεται σε επίπεδο έντασης ήχου 135 dB, όταν σε συχνότητα 2000 Hz η αίσθηση του πόνου θα εμφανίζεται στα 112 dB. Υπάρχει επίσης η έννοια της ηχητικής πίεσης, η οποία στην πραγματικότητα επεκτείνει τη συνήθη εξήγηση της διάδοσης ενός ηχητικού κύματος στον αέρα. Ηχητική πίεση- αυτή είναι μια μεταβλητή υπερβολική πίεση που προκύπτει σε ένα ελαστικό μέσο ως αποτέλεσμα της διέλευσης ενός ηχητικού κύματος μέσα από αυτό.

Η κυματική φύση του ήχου

Για να κατανοήσετε καλύτερα το σύστημα παραγωγής ηχητικών κυμάτων, φανταστείτε ένα κλασικό ηχείο που βρίσκεται σε έναν σωλήνα γεμάτο αέρα. Εάν το ηχείο κάνει μια απότομη κίνηση προς τα εμπρός, ο αέρας που βρίσκεται σε άμεση γειτνίαση με τον διαχύτη συμπιέζεται στιγμιαία. Στη συνέχεια, ο αέρας θα επεκταθεί, ωθώντας έτσι την περιοχή πεπιεσμένου αέρα κατά μήκος του σωλήνα.
Αυτή η κίνηση του κύματος θα γίνει στη συνέχεια ηχητική όταν φτάσει στο ακουστικό όργανο και «διεγείρει» το τύμπανο. Όταν ένα ηχητικό κύμα εμφανίζεται σε ένα αέριο, δημιουργείται υπερβολική πίεση και υπερβολική πυκνότητα και τα σωματίδια κινούνται με σταθερή ταχύτητα. Σχετικά με τα ηχητικά κύματα, είναι σημαντικό να θυμάστε το γεγονός ότι η ουσία δεν κινείται μαζί με το ηχητικό κύμα, αλλά εμφανίζεται μόνο μια προσωρινή διαταραχή των μαζών του αέρα.

Εάν φανταστούμε ένα έμβολο αναρτημένο σε ελεύθερο χώρο σε ένα ελατήριο και κάνει επαναλαμβανόμενες κινήσεις "μπρος-πίσω", τότε τέτοιες ταλαντώσεις θα ονομάζονται αρμονικές ή ημιτονοειδείς (αν φανταστούμε το κύμα ως γράφημα, τότε σε αυτήν την περίπτωση θα πάρουμε ένα καθαρό ημιτονοειδές με επαναλαμβανόμενες πτώσεις και αυξήσεις). Αν φανταστούμε ένα ηχείο σε έναν σωλήνα (όπως στο παράδειγμα που περιγράφεται παραπάνω) να εκτελεί αρμονικές ταλαντώσεις, τότε τη στιγμή που το ηχείο κινείται «εμπρός» προκύπτει η γνωστή επίδραση της συμπίεσης αέρα και όταν το ηχείο κινείται «πίσω» το εμφανίζεται το αντίθετο αποτέλεσμα της αραίωσης. Σε αυτή την περίπτωση, ένα κύμα εναλλασσόμενης συμπίεσης και αραίωσης θα διαδοθεί μέσω του σωλήνα. Θα καλείται η απόσταση κατά μήκος του σωλήνα μεταξύ γειτονικών μέγιστων ή ελάχιστων (φάσεις). μήκος κύματος. Εάν τα σωματίδια ταλαντώνονται παράλληλα με την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος, τότε το κύμα λέγεται γεωγραφικού μήκους. Αν ταλαντώνονται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης, τότε το κύμα ονομάζεται εγκάρσιος. Συνήθως, τα ηχητικά κύματα στα αέρια και τα υγρά είναι διαμήκη, αλλά στα στερεά μπορεί να εμφανιστούν κύματα και των δύο τύπων. Τα εγκάρσια κύματα στα στερεά προκύπτουν λόγω της αντίστασης στην αλλαγή του σχήματος. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τύπων κυμάτων είναι ότι ένα εγκάρσιο κύμα έχει την ιδιότητα της πόλωσης (οι ταλαντώσεις συμβαίνουν σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο), ενώ ένα διαμήκη κύμα όχι.

Ταχύτητα ήχου

Η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται άμεσα από τα χαρακτηριστικά του μέσου στο οποίο διαδίδεται. Καθορίζεται (εξαρτάται) από δύο ιδιότητες του μέσου: την ελαστικότητα και την πυκνότητα του υλικού. Η ταχύτητα του ήχου στα στερεά εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του υλικού και τις ιδιότητές του. Η ταχύτητα στα αέρια μέσα εξαρτάται μόνο από έναν τύπο παραμόρφωσης του μέσου: συμπίεση-αραίνωση. Η αλλαγή της πίεσης σε ένα ηχητικό κύμα συμβαίνει χωρίς ανταλλαγή θερμότητας με τα γύρω σωματίδια και ονομάζεται αδιαβατική.
Η ταχύτητα του ήχου σε ένα αέριο εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία - αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας και μειώνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας. Επίσης, η ταχύτητα του ήχου σε ένα αέριο μέσο εξαρτάται από το μέγεθος και τη μάζα των ίδιων των μορίων αερίου - όσο μικρότερη είναι η μάζα και το μέγεθος των σωματιδίων, τόσο μεγαλύτερη είναι η «αγωγιμότητα» του κύματος και, κατά συνέπεια, τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα.

Σε υγρά και στερεά μέσα, η αρχή της διάδοσης και η ταχύτητα του ήχου είναι παρόμοια με το πώς διαδίδεται ένα κύμα στον αέρα: με συμπίεση-εκφόρτιση. Αλλά σε αυτά τα περιβάλλοντα, εκτός από την ίδια εξάρτηση από τη θερμοκρασία, η πυκνότητα του μέσου και η σύνθεση/δομή του είναι αρκετά σημαντική. Όσο μικρότερη είναι η πυκνότητα της ουσίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ήχου και αντίστροφα. Η εξάρτηση από τη σύνθεση του μέσου είναι πιο σύνθετη και καθορίζεται σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση και την αλληλεπίδραση μορίων/ ατόμων.

Ταχύτητα ήχου στον αέρα σε t, °C 20: 343 m/s
Ταχύτητα ήχου σε απεσταγμένο νερό σε t, °C 20: 1481 m/s
Ταχύτητα ήχου σε χάλυβα σε t, °C 20: 5000 m/s

Μόνιμα κύματα και παρεμβολές

Όταν ένα ηχείο δημιουργεί ηχητικά κύματα σε έναν περιορισμένο χώρο, αναπόφευκτα εμφανίζεται η επίδραση των κυμάτων που αντανακλώνται από τα όρια. Ως αποτέλεσμα, αυτό συμβαίνει συχνότερα επίδραση παρεμβολής- όταν δύο ή περισσότερα ηχητικά κύματα επικαλύπτονται μεταξύ τους. Ιδιαίτερες περιπτώσεις φαινομένων παρεμβολής είναι ο σχηματισμός: 1) Κύμα παλμού ή 2) στάσιμων κυμάτων. Χτύποι κυμάτων- αυτό συμβαίνει όταν συμβαίνει η προσθήκη κυμάτων με παρόμοιες συχνότητες και πλάτη. Η εικόνα της εμφάνισης παλμών: όταν δύο κύματα παρόμοιων συχνοτήτων αλληλοεπικαλύπτονται. Σε κάποια χρονική στιγμή, με μια τέτοια επικάλυψη, οι κορυφές του πλάτους μπορεί να συμπίπτουν «σε φάση» και οι μειώσεις μπορεί επίσης να συμπίπτουν σε «αντιφάση». Έτσι χαρακτηρίζονται τα ηχητικά beat. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι, σε αντίθεση με τα στάσιμα κύματα, οι συμπτώσεις φάσεων των κορυφών δεν συμβαίνουν συνεχώς, αλλά σε ορισμένα χρονικά διαστήματα. Στο αυτί, αυτό το μοτίβο κτύπων διακρίνεται αρκετά καθαρά και ακούγεται ως περιοδική αύξηση και μείωση της έντασης, αντίστοιχα. Ο μηχανισμός με τον οποίο συμβαίνει αυτό το φαινόμενο είναι εξαιρετικά απλός: όταν οι κορυφές συμπίπτουν, ο όγκος αυξάνεται και όταν συμπίπτουν οι κοιλάδες, ο όγκος μειώνεται.

Μόνιμα κύματαπροκύπτουν σε περίπτωση υπέρθεσης δύο κυμάτων του ίδιου πλάτους, φάσης και συχνότητας, όταν όταν τέτοια κύματα «συναντιούνται» το ένα κινείται προς την εμπρός κατεύθυνση και το άλλο προς την αντίθετη κατεύθυνση. Στην περιοχή του χώρου (όπου σχηματίστηκε το στάσιμο κύμα), εμφανίζεται μια εικόνα της υπέρθεσης δύο πλατών συχνοτήτων, με εναλλασσόμενα μέγιστα (οι λεγόμενοι αντικόμβοι) και ελάχιστα (οι λεγόμενοι κόμβοι). Όταν συμβαίνει αυτό το φαινόμενο, η συχνότητα, η φάση και ο συντελεστής εξασθένησης του κύματος στο σημείο ανάκλασης είναι εξαιρετικά σημαντικές. Σε αντίθεση με τα κινούμενα κύματα, δεν υπάρχει μεταφορά ενέργειας σε ένα στάσιμο κύμα λόγω του γεγονότος ότι τα εμπρός και τα πίσω κύματα που σχηματίζουν αυτό το κύμα μεταφέρουν ενέργεια σε ίσες ποσότητες τόσο προς την εμπρός όσο και προς την αντίθετη κατεύθυνση. Για να κατανοήσουμε ξεκάθαρα την εμφάνιση ενός στάσιμου κύματος, ας φανταστούμε ένα παράδειγμα από την οικιακή ακουστική. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε επιδαπέδια συστήματα ηχείων σε κάποιο περιορισμένο χώρο (δωμάτιο). Έχοντας τους να παίξουν κάτι με πολλά μπάσα, ας προσπαθήσουμε να αλλάξουμε τη θέση του ακροατή στο δωμάτιο. Έτσι, ένας ακροατής που βρίσκεται στη ζώνη του ελάχιστου (αφαίρεση) ενός στάσιμου κύματος θα αισθανθεί το αποτέλεσμα ότι υπάρχουν πολύ λίγα μπάσα, και εάν ο ακροατής βρεθεί σε μια ζώνη μέγιστων (προσθήκη) συχνοτήτων, τότε το αντίθετο επιτυγχάνεται η επίδραση μιας σημαντικής αύξησης στην περιοχή των μπάσων. Σε αυτή την περίπτωση, το αποτέλεσμα παρατηρείται σε όλες τις οκτάβες της βασικής συχνότητας. Για παράδειγμα, εάν η βασική συχνότητα είναι 440 Hz, τότε το φαινόμενο της «προσθήκης» ή της «αφαίρεσης» θα παρατηρηθεί επίσης σε συχνότητες 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz κ.λπ.

Φαινόμενο συντονισμού

Τα περισσότερα στερεά έχουν φυσική συχνότητα συντονισμού. Είναι αρκετά εύκολο να κατανοήσουμε αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συνηθισμένου σωλήνα, ανοιχτού μόνο στο ένα άκρο. Ας φανταστούμε μια κατάσταση όπου ένα ηχείο είναι συνδεδεμένο στο άλλο άκρο του σωλήνα, το οποίο μπορεί να παίξει μια σταθερή συχνότητα, η οποία μπορεί επίσης να αλλάξει αργότερα. Έτσι, ο σωλήνας έχει τη δική του συχνότητα συντονισμού, με απλά λόγια - αυτή είναι η συχνότητα στην οποία ο σωλήνας "αντηχεί" ή κάνει τον δικό του ήχο. Εάν η συχνότητα του ηχείου (ως αποτέλεσμα της ρύθμισης) συμπίπτει με τη συχνότητα συντονισμού του σωλήνα, τότε θα συμβεί το αποτέλεσμα της αύξησης της έντασης πολλές φορές. Αυτό συμβαίνει επειδή το μεγάφωνο διεγείρει τους κραδασμούς της στήλης αέρα στο σωλήνα με σημαντικό πλάτος μέχρι να βρεθεί η ίδια «συχνότητα συντονισμού» και να συμβεί το φαινόμενο προσθήκης. Το φαινόμενο που προκύπτει μπορεί να περιγραφεί ως εξής: ο σωλήνας σε αυτό το παράδειγμα «βοηθά» το ηχείο αντηχώντας σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, οι προσπάθειές τους αθροίζονται και «έχουν ως αποτέλεσμα» ένα ηχητικό δυνατό εφέ. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των μουσικών οργάνων, αυτό το φαινόμενο μπορεί εύκολα να φανεί, αφού ο σχεδιασμός των περισσότερων οργάνων περιέχει στοιχεία που ονομάζονται αντηχεία. Δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς τι εξυπηρετεί τον σκοπό της ενίσχυσης μιας συγκεκριμένης συχνότητας ή μουσικού τόνου. Για παράδειγμα: σώμα κιθάρας με αντηχείο σε μορφή οπής που ταιριάζει με την ένταση. Ο σχεδιασμός του σωλήνα φλάουτου (και γενικά όλων των σωλήνων). Το κυλινδρικό σχήμα του σώματος του τυμπάνου, το οποίο από μόνο του είναι αντηχείο ορισμένης συχνότητας.

Φάσμα συχνοτήτων ήχου και απόκρισης συχνότητας

Δεδομένου ότι στην πράξη δεν υπάρχουν πρακτικά κύματα της ίδιας συχνότητας, καθίσταται απαραίτητο να αποσυντεθεί ολόκληρο το ηχητικό φάσμα του ακουστικού εύρους σε τόνους ή αρμονικές. Για τους σκοπούς αυτούς, υπάρχουν γραφήματα που εμφανίζουν την εξάρτηση της σχετικής ενέργειας των ηχητικών δονήσεων από τη συχνότητα. Αυτό το γράφημα ονομάζεται γράφημα φάσματος συχνοτήτων ήχου. Φάσμα συχνοτήτων ήχουΥπάρχουν δύο τύποι: διακριτός και συνεχής. Μια γραφική παράσταση διακριτού φάσματος εμφανίζει μεμονωμένες συχνότητες διαχωρισμένες με κενά κενά. Το συνεχές φάσμα περιέχει όλες τις συχνότητες ήχου ταυτόχρονα.
Στην περίπτωση της μουσικής ή της ακουστικής, το συνηθισμένο γράφημα χρησιμοποιείται συχνότερα Χαρακτηριστικά πλάτους-συχνότητας(συντομογραφία "AFC"). Αυτό το γράφημα δείχνει την εξάρτηση του πλάτους των ηχητικών δονήσεων από τη συχνότητα σε όλο το φάσμα συχνοτήτων (20 Hz - 20 kHz). Εξετάζοντας ένα τέτοιο γράφημα, είναι εύκολο να κατανοήσουμε, για παράδειγμα, τα δυνατά σημεία ή τις αδυναμίες ενός συγκεκριμένου ηχείου ή ακουστικού συστήματος στο σύνολό του, τις ισχυρότερες περιοχές παραγωγής ενέργειας, τις πτώσεις και τις αυξήσεις συχνότητας, την εξασθένηση και επίσης να εντοπίσουμε την απότομη της παρακμής.

Διάδοση ηχητικών κυμάτων, φάση και αντιφάση

Η διαδικασία διάδοσης των ηχητικών κυμάτων συμβαίνει προς όλες τις κατευθύνσεις από την πηγή. Το απλούστερο παράδειγμα για να κατανοήσουμε αυτό το φαινόμενο είναι ένα βότσαλο πεταμένο στο νερό.
Από το σημείο που έπεσε η πέτρα αρχίζουν να απλώνονται κύματα στην επιφάνεια του νερού προς όλες τις κατευθύνσεις. Ωστόσο, ας φανταστούμε μια κατάσταση χρησιμοποιώντας ένα ηχείο σε μια συγκεκριμένη ένταση, ας πούμε ένα κλειστό κουτί, το οποίο είναι συνδεδεμένο με έναν ενισχυτή και παίζει κάποιο είδος μουσικού σήματος. Είναι εύκολο να παρατηρήσετε (ειδικά αν εφαρμόσετε ένα ισχυρό σήμα χαμηλής συχνότητας, για παράδειγμα ένα τύμπανο μπάσου) ότι το ηχείο κάνει μια γρήγορη κίνηση «εμπρός» και μετά την ίδια γρήγορη κίνηση «πίσω». Αυτό που μένει να γίνει κατανοητό είναι ότι όταν το ηχείο κινείται προς τα εμπρός, εκπέμπει ένα ηχητικό κύμα που ακούμε αργότερα. Τι συμβαίνει όμως όταν το ηχείο κινείται προς τα πίσω; Και παραδόξως, συμβαίνει το ίδιο, το ηχείο βγάζει τον ίδιο ήχο, μόνο που στο παράδειγμά μας διαδίδεται εξ ολοκλήρου εντός της έντασης του κουτιού, χωρίς να υπερβαίνει τα όριά του (το κουτί είναι κλειστό). Γενικά, στο παραπάνω παράδειγμα μπορεί κανείς να παρατηρήσει αρκετά ενδιαφέροντα φυσικά φαινόμενα, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι η έννοια της φάσης.

Το ηχητικό κύμα που το ηχείο, όντας σε ένταση, εκπέμπει προς την κατεύθυνση του ακροατή είναι «σε φάση». Το αντίστροφο κύμα, που εισέρχεται στον όγκο του κουτιού, θα είναι αντίστοιχα αντιφασικό. Μένει μόνο να καταλάβουμε τι σημαίνουν αυτές οι έννοιες; Φάση σήματος– αυτό είναι το επίπεδο ηχητικής πίεσης την τρέχουσα χρονική στιγμή σε κάποιο σημείο του χώρου. Ο ευκολότερος τρόπος για να κατανοήσετε τη φάση είναι με το παράδειγμα της αναπαραγωγής μουσικού υλικού από ένα συμβατικό επιδαπέδιο στερεοφωνικό ζεύγος οικιακών ηχείων. Ας φανταστούμε ότι δύο τέτοια επιδαπέδια ηχεία είναι εγκατεστημένα σε ένα συγκεκριμένο δωμάτιο και παίζουν. Σε αυτήν την περίπτωση, και τα δύο ακουστικά συστήματα αναπαράγουν ένα σύγχρονο σήμα μεταβλητής ηχητικής πίεσης και η ηχητική πίεση ενός ηχείου προστίθεται στην ηχητική πίεση του άλλου ηχείου. Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα συμβαίνει λόγω της συγχρονικότητας της αναπαραγωγής σήματος από το αριστερό και το δεξί ηχείο, αντίστοιχα, με άλλα λόγια, οι κορυφές και τα κατώτατα όρια των κυμάτων που εκπέμπονται από το αριστερό και το δεξί ηχείο συμπίπτουν.

Τώρα ας φανταστούμε ότι οι ηχητικές πιέσεις εξακολουθούν να αλλάζουν με τον ίδιο τρόπο (δεν έχουν υποστεί αλλαγές), αλλά μόνο τώρα είναι αντίθετες μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να συμβεί εάν συνδέσετε ένα σύστημα ηχείων από τα δύο σε αντίστροφη πολικότητα (καλώδιο "+" από τον ενισχυτή στον ακροδέκτη "-" του συστήματος ηχείων και καλώδιο "-" από τον ενισχυτή στον ακροδέκτη "+" του σύστημα ηχείων). Σε αυτήν την περίπτωση, το αντίθετο σήμα θα προκαλέσει μια διαφορά πίεσης, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί σε αριθμούς ως εξής: το αριστερό ηχείο θα δημιουργήσει πίεση "1 Pa" και το δεξί ηχείο θα δημιουργήσει πίεση "μείον 1 Pa". Ως αποτέλεσμα, η συνολική ένταση ήχου στη θέση του ακροατή θα είναι μηδενική. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αντιφάση. Αν εξετάσουμε το παράδειγμα λεπτομερέστερα για κατανόηση, αποδεικνύεται ότι δύο ηχεία που παίζουν "σε φάση" δημιουργούν πανομοιότυπες περιοχές συμπίεσης και αραίωσης αέρα, βοηθώντας έτσι το ένα το άλλο. Στην περίπτωση μιας εξιδανικευμένης αντιφάσης, η περιοχή του χώρου πεπιεσμένου αέρα που δημιουργείται από ένα ηχείο θα συνοδεύεται από μια περιοχή σπάνιου χώρου αέρα που δημιουργείται από το δεύτερο ηχείο. Αυτό μοιάζει περίπου με το φαινόμενο της αμοιβαίας σύγχρονης ακύρωσης των κυμάτων. Είναι αλήθεια ότι στην πράξη η ένταση δεν πέφτει στο μηδέν και θα ακούσουμε έναν εξαιρετικά παραμορφωμένο και εξασθενημένο ήχο.

Ο πιο προσιτός τρόπος περιγραφής αυτού του φαινομένου είναι ο εξής: δύο σήματα με τις ίδιες ταλαντώσεις (συχνότητα), αλλά μετατοπισμένα στο χρόνο. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, είναι πιο βολικό να φανταστούμε αυτά τα φαινόμενα μετατόπισης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συνηθισμένου στρογγυλού ρολογιού. Ας φανταστούμε ότι υπάρχουν πολλά πανομοιότυπα στρογγυλά ρολόγια κρεμασμένα στον τοίχο. Όταν οι δεύτεροι δείκτες αυτού του ρολογιού τρέχουν συγχρονισμένα, στο ένα ρολόι 30 δευτερόλεπτα και στο άλλο 30, τότε αυτό είναι ένα παράδειγμα σήματος που βρίσκεται σε φάση. Εάν οι δεύτεροι δείκτες κινούνται με μετατόπιση, αλλά η ταχύτητα παραμένει η ίδια, για παράδειγμα, σε ένα ρολόι είναι 30 δευτερόλεπτα και σε άλλο 24 δευτερόλεπτα, τότε αυτό είναι ένα κλασικό παράδειγμα αλλαγής φάσης. Με τον ίδιο τρόπο, η φάση μετριέται σε μοίρες, μέσα σε έναν εικονικό κύκλο. Σε αυτή την περίπτωση, όταν τα σήματα μετατοπίζονται μεταξύ τους κατά 180 μοίρες (μισή περίοδος), λαμβάνεται η κλασική αντιφάση. Συχνά στην πράξη, συμβαίνουν μικρές μετατοπίσεις φάσης, οι οποίες μπορούν επίσης να προσδιοριστούν σε βαθμούς και να εξαλειφθούν με επιτυχία.

Τα κύματα είναι επίπεδα και σφαιρικά. Ένα μέτωπο επίπεδου κύματος διαδίδεται μόνο προς μία κατεύθυνση και σπάνια συναντάται στην πράξη. Το σφαιρικό μέτωπο κύματος είναι ένας απλός τύπος κύματος που προέρχεται από ένα μόνο σημείο και ταξιδεύει προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα ηχητικά κύματα έχουν την ιδιότητα περίθλαση, δηλ. ικανότητα να περιτριγυρίζει εμπόδια και αντικείμενα. Ο βαθμός κάμψης εξαρτάται από την αναλογία του μήκους κύματος του ήχου προς το μέγεθος του εμποδίου ή της οπής. Η περίθλαση συμβαίνει επίσης όταν υπάρχει κάποιο εμπόδιο στη διαδρομή του ήχου. Σε αυτή την περίπτωση, δύο σενάρια είναι πιθανά: 1) Εάν το μέγεθος του εμποδίου είναι πολύ μεγαλύτερο από το μήκος κύματος, τότε ο ήχος ανακλάται ή απορροφάται (ανάλογα με τον βαθμό απορρόφησης του υλικού, το πάχος του εμποδίου κ.λπ. ), και μια ζώνη «ακουστικής σκιάς» σχηματίζεται πίσω από το εμπόδιο. 2) Αν το μέγεθος του εμποδίου είναι συγκρίσιμο με το μήκος κύματος ή και μικρότερο από αυτό, τότε ο ήχος περιθλά σε κάποιο βαθμό προς όλες τις κατευθύνσεις. Εάν ένα ηχητικό κύμα, ενώ κινείται σε ένα μέσο, ​​χτυπήσει τη διεπαφή με ένα άλλο μέσο (για παράδειγμα, ένα μέσο αέρα με ένα στερεό μέσο), τότε μπορούν να συμβούν τρία σενάρια: 1) το κύμα θα ανακλαστεί από τη διεπαφή 2) το κύμα μπορεί να περάσει σε άλλο μέσο χωρίς να αλλάξει κατεύθυνση 3) ένα κύμα μπορεί να περάσει σε άλλο μέσο με αλλαγή κατεύθυνσης στο όριο, αυτό ονομάζεται «διάθλαση κύματος».

Ο λόγος της υπερβολικής πίεσης ενός ηχητικού κύματος προς την ταλαντωτική ογκομετρική ταχύτητα ονομάζεται αντίσταση κύματος. Με απλά λόγια, κυματική αντίσταση του μέσουμπορεί να ονομαστεί η ικανότητα απορρόφησης ηχητικών κυμάτων ή «αντίστασης» σε αυτά. Οι συντελεστές ανάκλασης και μετάδοσης εξαρτώνται άμεσα από την αναλογία των αντιστάσεων κυμάτων των δύο μέσων. Η αντίσταση κυμάτων σε ένα αέριο μέσο είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι στο νερό ή τα στερεά. Επομένως, εάν ένα ηχητικό κύμα στον αέρα χτυπήσει ένα στερεό αντικείμενο ή την επιφάνεια βαθέων υδάτων, ο ήχος είτε αντανακλάται από την επιφάνεια είτε απορροφάται σε μεγάλο βαθμό. Αυτό εξαρτάται από το πάχος της επιφάνειας (νερό ή στερεό) στην οποία πέφτει το επιθυμητό ηχητικό κύμα. Όταν το πάχος ενός στερεού ή υγρού μέσου είναι χαμηλό, τα ηχητικά κύματα «περνούν» σχεδόν εντελώς και αντίστροφα, όταν το πάχος του μέσου είναι μεγάλο, τα κύματα ανακλώνται συχνότερα. Στην περίπτωση της ανάκλασης ηχητικών κυμάτων, αυτή η διαδικασία συμβαίνει σύμφωνα με έναν πολύ γνωστό φυσικό νόμο: «Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης». Σε αυτή την περίπτωση, όταν ένα κύμα από ένα μέσο με χαμηλότερη πυκνότητα χτυπήσει το όριο με ένα μέσο υψηλότερης πυκνότητας, εμφανίζεται το φαινόμενο διάθλαση. Συνίσταται στην κάμψη (διάθλαση) ενός ηχητικού κύματος μετά τη «συνάντηση» ενός εμποδίου και συνοδεύεται απαραίτητα από αλλαγή ταχύτητας. Η διάθλαση εξαρτάται επίσης από τη θερμοκρασία του μέσου στο οποίο συμβαίνει η ανάκλαση.

Στη διαδικασία διάδοσης των ηχητικών κυμάτων στο διάστημα, η έντασή τους αναπόφευκτα μειώνεται· μπορούμε να πούμε ότι τα κύματα εξασθενούν και ο ήχος εξασθενεί. Στην πράξη, το να συναντήσετε ένα παρόμοιο αποτέλεσμα είναι αρκετά απλό: για παράδειγμα, εάν δύο άτομα σταθούν σε ένα χωράφι σε κάποια κοντινή απόσταση (ένα μέτρο ή πιο κοντά) και αρχίσουν να λένε κάτι μεταξύ τους. Εάν στη συνέχεια αυξήσετε την απόσταση μεταξύ των ανθρώπων (αν αρχίσουν να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο), το ίδιο επίπεδο έντασης συνομιλίας θα γίνεται όλο και λιγότερο ακουστό. Αυτό το παράδειγμα δείχνει ξεκάθαρα το φαινόμενο της μείωσης της έντασης των ηχητικών κυμάτων. Γιατί συμβαίνει αυτό? Ο λόγος για αυτό είναι διάφορες διαδικασίες ανταλλαγής θερμότητας, μοριακής αλληλεπίδρασης και εσωτερικής τριβής ηχητικών κυμάτων. Τις περισσότερες φορές στην πράξη, η ηχητική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Τέτοιες διεργασίες προκύπτουν αναπόφευκτα σε οποιοδήποτε από τα 3 μέσα διάδοσης ήχου και μπορούν να χαρακτηριστούν ως απορρόφηση ηχητικών κυμάτων.

Η ένταση και ο βαθμός απορρόφησης των ηχητικών κυμάτων εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η πίεση και η θερμοκρασία του μέσου. Η απορρόφηση εξαρτάται επίσης από τη συγκεκριμένη συχνότητα ήχου. Όταν ένα ηχητικό κύμα διαδίδεται μέσω υγρών ή αερίων, εμφανίζεται ένα φαινόμενο τριβής μεταξύ διαφορετικών σωματιδίων, το οποίο ονομάζεται ιξώδες. Ως αποτέλεσμα αυτής της τριβής σε μοριακό επίπεδο, εμφανίζεται η διαδικασία μετατροπής ενός κύματος από ήχο σε θερμότητα. Με άλλα λόγια, όσο μεγαλύτερη είναι η θερμική αγωγιμότητα του μέσου, τόσο χαμηλότερος είναι ο βαθμός απορρόφησης των κυμάτων. Η ηχοαπορρόφηση στα αέρια μέσα εξαρτάται επίσης από την πίεση (η ατμοσφαιρική πίεση αλλάζει με την αύξηση του υψομέτρου σε σχέση με τη στάθμη της θάλασσας). Όσον αφορά την εξάρτηση του βαθμού απορρόφησης από τη συχνότητα του ήχου, λαμβάνοντας υπόψη τις προαναφερθείσες εξαρτήσεις του ιξώδους και της θερμικής αγωγιμότητας, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του ήχου, τόσο μεγαλύτερη είναι η απορρόφηση του ήχου. Για παράδειγμα, σε κανονική θερμοκρασία και πίεση στον αέρα, η απορρόφηση ενός κύματος με συχνότητα 5000 Hz είναι 3 dB/km και η απορρόφηση ενός κύματος με συχνότητα 50.000 Hz θα είναι 300 dB/m.

Στα στερεά μέσα, όλες οι παραπάνω εξαρτήσεις (θερμική αγωγιμότητα και ιξώδες) διατηρούνται, αλλά σε αυτό προστίθενται αρκετές ακόμη συνθήκες. Συνδέονται με τη μοριακή δομή των στερεών υλικών, η οποία μπορεί να είναι διαφορετική, με τις δικές της ανομοιογένειες. Ανάλογα με αυτήν την εσωτερική στερεά μοριακή δομή, η απορρόφηση των ηχητικών κυμάτων σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι διαφορετική και εξαρτάται από τον τύπο του συγκεκριμένου υλικού. Όταν ο ήχος διέρχεται από ένα στερεό σώμα, το κύμα υφίσταται μια σειρά από μετασχηματισμούς και παραμορφώσεις, οι οποίες τις περισσότερες φορές οδηγούν στη διασπορά και την απορρόφηση της ηχητικής ενέργειας. Σε μοριακό επίπεδο, ένα φαινόμενο εξάρθρωσης μπορεί να συμβεί όταν ένα ηχητικό κύμα προκαλεί μετατόπιση ατομικών επιπέδων, τα οποία στη συνέχεια επιστρέφουν στην αρχική τους θέση. Ή, η κίνηση των εξαρθρώσεων οδηγεί σε σύγκρουση με εξαρθρήματα κάθετα σε αυτά ή ελαττώματα στην κρυσταλλική δομή, που προκαλεί την αναστολή τους και, κατά συνέπεια, κάποια απορρόφηση του ηχητικού κύματος. Ωστόσο, το ηχητικό κύμα μπορεί επίσης να αντηχεί με αυτά τα ελαττώματα, τα οποία θα οδηγήσουν σε παραμόρφωση του αρχικού κύματος. Η ενέργεια του ηχητικού κύματος τη στιγμή της αλληλεπίδρασης με τα στοιχεία της μοριακής δομής του υλικού διαχέεται ως αποτέλεσμα των διαδικασιών εσωτερικής τριβής.

Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσω να αναλύσω τα χαρακτηριστικά της ανθρώπινης ακουστικής αντίληψης και μερικές από τις λεπτότητες και τα χαρακτηριστικά της διάδοσης του ήχου.

Χάρη στα μουσικά όργανα, μπορούμε να παράγουμε μουσική - μια από τις πιο μοναδικές δημιουργίες του ανθρώπου. Από τρομπέτα μέχρι πιάνο και μπάσο, έχουν χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσουν αμέτρητες σύνθετες συμφωνίες, ροκ μπαλάντες και δημοφιλή τραγούδια.
Ωστόσο, αυτή η λίστα περιέχει μερικά από τα πιο περίεργα και πιο περίεργα μουσικά όργανα που υπάρχουν στον πλανήτη. Και, παρεμπιπτόντως, μερικά από αυτά είναι από την κατηγορία "υπάρχει καν αυτό;"
Ιδού λοιπόν 25 πραγματικά περίεργα μουσικά όργανα - σε ήχο, σχέδιο ή, τις περισσότερες φορές, και τα δύο.

25. Ορχήστρα λαχανικών

Δημιουργήθηκε πριν από σχεδόν 20 χρόνια από μια ομάδα φίλων που ενδιαφέρονται για την ορχηστρική μουσική, η Vegetable Orchestra στη Βιέννη έχει γίνει ένα από τα πιο περίεργα οργανικά συγκροτήματα στον πλανήτη.
Οι μουσικοί φτιάχνουν τα όργανά τους πριν από κάθε παράσταση - εξ ολοκλήρου από λαχανικά όπως καρότα, μελιτζάνες, πράσα - για να δημιουργήσουν μια εντελώς ασυνήθιστη παράσταση που το κοινό μπορεί μόνο να δει και να ακούσει.

24. Music Box

Ο κατασκευαστικός εξοπλισμός είναι τις περισσότερες φορές θορυβώδης και ενοχλητικός με το βουητό του, σε έντονη αντίθεση με ένα μικρό μουσικό κουτί. Αλλά έχει δημιουργηθεί ένα τεράστιο μουσικό κουτί που συνδυάζει και τα δύο.
Αυτός ο δονητικός συμπιεστής σχεδόν ενός τόνου έχει επανασχεδιαστεί για να περιστρέφεται ακριβώς όπως ένα κλασικό μουσικό κουτί. Μπορεί να παίξει ένα διάσημο τραγούδι - "The Star-Spangled Banner" (ύμνος των ΗΠΑ).

23. Πιάνο γάτας

Θα ήθελα να ελπίζω ότι το πιάνο γάτας δεν θα γίνει ποτέ πραγματική εφεύρεση. Δημοσιευμένο σε ένα βιβλίο που αναδεικνύει περίεργα και παράξενα μουσικά όργανα, το "Katzenklavier" (γνωστό και ως πιάνο γάτας ή όργανο γάτας) είναι ένα μουσικό όργανο στο οποίο οι γάτες κάθονται σε μια οκτάβα ανάλογα με τον τόνο της φωνής τους.
Οι ουρές τους εκτείνονται προς το πληκτρολόγιο με καρφιά. Όταν πατηθεί το πλήκτρο, το νύχι πιέζει οδυνηρά την ουρά μιας από τις γάτες, η οποία παράγει τον επιθυμητό ήχο.

22. Κιθάρα 12 λαιμών

Ήταν πολύ ωραίο όταν ο Jimmy Page των Led Zeppelin έπαιξε μια κιθάρα με διπλό λαιμό στη σκηνή. Αναρωτιέμαι πώς θα ήταν αν έπαιζε αυτή την κιθάρα με 12 λαιμούς;

21. Zeusaphone

Φανταστείτε να δημιουργείτε μουσική από ηλεκτρικά τόξα. Η Ζευσοφόνη κάνει ακριβώς αυτό. Γνωστό ως "Singing Tesla Coil", αυτό το ασυνήθιστο μουσικό όργανο παράγει ήχο αλλάζοντας ορατές λάμψεις ηλεκτρισμού, δημιουργώντας ένα ηλεκτρονικό όργανο με φουτουριστικό ήχο.

20. Yaybahar

Το Yaybahar είναι ένα από τα πιο περίεργα μουσικά όργανα που ήρθαν από τη Μέση Ανατολή. Αυτό το ακουστικό όργανο έχει χορδές που συνδέονται με σπειροειδή ελατήρια που είναι κολλημένα στο κέντρο των πλαισίων του τυμπάνου. Όταν παίζονται οι χορδές, οι δονήσεις αντηχούν σε όλο το δωμάτιο, όπως ηχούν σε μια σπηλιά ή μέσα σε μια μεταλλική σφαίρα, δημιουργώντας έναν υπνωτικό ήχο.

19. Θαλάσσιο όργανο

Υπάρχουν δύο μεγάλα θαλάσσια όργανα στον κόσμο - το ένα στο Ζαντάρ (Κροατία) και το άλλο στο Σαν Φρανσίσκο (ΗΠΑ). Και οι δύο λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο - με μια σειρά από σωλήνες που απορροφούν και ενισχύουν τον ήχο των κυμάτων, κάνοντας τη θάλασσα και τις ιδιοτροπίες της τον κύριο ερμηνευτή. Οι ήχοι που κάνει το θαλάσσιο όργανο έχουν συγκριθεί με τον ήχο του νερού που εισέρχεται στα αυτιά και το ντιτζεριντού.

18. Πούπα (Χρυσαλίς)

Η κουκλίτσα είναι ένα από τα πιο όμορφα όργανα σε αυτή τη λίστα με τα περίεργα μουσικά όργανα. Σχεδιασμένο σύμφωνα με το ογκώδες, στρογγυλό, πέτρινο ημερολόγιο των Αζτέκων, ο τροχός του οργάνου περιστρέφεται σε κύκλο με τεντωμένες χορδές, παράγοντας έναν ήχο παρόμοιο με ένα τέλεια κουρδισμένο τσιμπούρι.

17. Janko Keyboard

Το πληκτρολόγιο του Janko μοιάζει με μια μακριά, ακανόνιστη σκακιέρα. Αναπτύχθηκε από τον Paul von Jankó, αυτή η εναλλακτική διάταξη των πλήκτρων του πιάνου επιτρέπει στους πιανίστες να παίζουν μουσικά κομμάτια που θα ήταν αδύνατο να παίξουν σε ένα τυπικό πληκτρολόγιο.
Παρόλο που το πληκτρολόγιο φαίνεται αρκετά δύσκολο στην αναπαραγωγή, παράγει τον ίδιο αριθμό ήχων με ένα τυπικό πληκτρολόγιο και είναι πιο εύκολο να μάθεις να παίζεις επειδή η αλλαγή του πλήκτρου απαιτεί μόνο από τον παίκτη να μετακινήσει τα χέρια του πάνω ή κάτω, χωρίς να χρειάζεται να αλλάξει δάκτυλα.

16. Symphony House

Τα περισσότερα μουσικά όργανα είναι φορητά και το Symphony House σίγουρα δεν είναι ένα από αυτά! Σε αυτή την περίπτωση, το μουσικό όργανο είναι ένα ολόκληρο σπίτι στο Μίσιγκαν με έκταση 575 τετραγωνικών μέτρων.
Από τα απέναντι παράθυρα που επιτρέπουν στους ήχους των κοντινών παράκτιων κυμάτων ή στο θόρυβο του δάσους να διαπερνούν, μέχρι τον άνεμο που φυσά μέσα από τις μακριές χορδές μιας χαρακτηριστικής άρπας, ολόκληρο το σπίτι αντηχεί από ήχο.
Το μεγαλύτερο μουσικό όργανο του σπιτιού είναι δύο οριζόντιες δοκοί μήκους 12 μέτρων από ξύλο ανεγκρί με χορδές τεντωμένες κατά μήκος τους. Όταν παίζονται οι χορδές, ολόκληρο το δωμάτιο δονείται, δίνοντας στο άτομο την αίσθηση ότι βρίσκεται μέσα σε μια γιγάντια κιθάρα ή τσέλο.

15. Θερεμίν

Το Theremin είναι ένα από τα πρώτα ηλεκτρονικά όργανα, που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1928. Δύο μεταλλικές κεραίες καθορίζουν τη θέση των χεριών του ερμηνευτή, αλλάζοντας τη συχνότητα και την ένταση, τα οποία μετατρέπονται από ηλεκτρικά σήματα σε ήχους.

14. Uncello

Περισσότερο σαν το μοντέλο του σύμπαντος που πρότεινε ο Νικόλαος Κοπέρνικος τον 16ο αιώνα, το unzello είναι ένας συνδυασμός ξύλου, μανταλάκια, χορδών και ένα καταπληκτικό προσαρμοσμένο αντηχείο. Αντί για ένα παραδοσιακό σώμα τσέλο που ενισχύει τον ήχο, το unzello χρησιμοποιεί ένα στρογγυλό μπολ ψαριού για να παράγει ήχους καθώς το τόξο παίζεται στις χορδές.

13. Υδρόφωνο

Το υδρόφωνο είναι ένα νέο μουσικό όργανο που δημιουργήθηκε από τον Steve Mann που τονίζει τη σημασία του νερού και εξυπηρετεί τα άτομα με προβλήματα όρασης ως αισθητηριακή συσκευή εξερεύνησης.
Ουσιαστικά πρόκειται για ένα ογκώδες υδάτινο όργανο που παίζεται κλείνοντας μικρές τρύπες με τα δάχτυλά σας, από τις οποίες ρέει αργά το νερό, δημιουργώντας υδραυλικά τον παραδοσιακό οργανικό ήχο.

12. Ποδηλατόφωνο

Το Baiklophone κατασκευάστηκε το 1995 ως μέρος ενός έργου για την εξερεύνηση νέων ήχων. Χρησιμοποιώντας ένα πλαίσιο ποδηλάτου ως βάση, αυτό το μουσικό όργανο δημιουργεί πολυεπίπεδους ήχους χρησιμοποιώντας ένα σύστημα εγγραφής βρόχου.
Είναι κατασκευασμένο με μπάσο χορδές, ξύλο, μεταλλικά κουδούνια τηλεφώνου και άλλα. Ο ήχος που παράγει είναι πραγματικά ασύγκριτος γιατί παράγει ένα ευρύ φάσμα ήχων από αρμονικές μελωδίες έως εισαγωγές επιστημονικής φαντασίας.

11. Γη Άρπα

Κάπως παρόμοια με το Symphony House, η Earth Harp είναι το μακρύτερο έγχορδο όργανο στον κόσμο. Μια άρπα με τεντωμένες χορδές μήκους 300 μέτρων παράγει ήχους παρόμοιους με ένα βιολοντσέλο. Ένας μουσικός φορώντας βαμβακερά γάντια ντυμένα με κολοφώνιο βιολιού βγάζει τις χορδές με τα χέρια του, δημιουργώντας ένα ηχητικό κύμα συμπίεσης.

10. Μεγάλο όργανο Stalacpipe

Η φύση είναι γεμάτη ήχους που είναι ευχάριστοι στα αυτιά μας. Συνδυάζοντας την ανθρώπινη εφευρετικότητα και το σχεδιασμό με τη φυσική ακουστική, ο Leland W. Sprinkle εγκατέστησε ένα προσαρμοσμένο λιθόφωνο στο Luray Caverns, Βιρτζίνια, ΗΠΑ.
Το όργανο παράγει ήχους διαφορετικών τόνων χρησιμοποιώντας σταλακτίτες δεκάδων χιλιάδων ετών που έχουν μετατραπεί σε αντηχεία.

9. Φίδι

Αυτό το μπάσο πνευστό όργανο, με ορειχάλκινο επιστόμιο και τρύπες στα δάχτυλα σαν ξύλινο πνευστό, ονομάστηκε έτσι λόγω του ασυνήθιστου σχεδιασμού του. Το καμπυλωτό σχήμα του φιδιού του επιτρέπει να παράγει έναν μοναδικό ήχο, που θυμίζει διασταύρωση τούμπας και τρομπέτας.

8. Όργανο πάγου

Το Swedish Ice Hotel, χτισμένο εξολοκλήρου από πάγο τον χειμώνα, είναι ένα από τα πιο διάσημα boutique ξενοδοχεία στον κόσμο. Το 2004, ο Αμερικανός γλύπτης πάγου Τιμ Λίνχαρτ δέχτηκε μια πρόταση να κατασκευάσει ένα μουσικό όργανο που θα ταίριαζε στο θέμα του ξενοδοχείου.
Ως αποτέλεσμα, ο Linart δημιούργησε το πρώτο όργανο πάγου στον κόσμο - ένα όργανο με σωλήνες εξ ολοκλήρου σκαλισμένους από πάγο. Δυστυχώς, η ζωή αυτού του ασυνήθιστου μουσικού οργάνου ήταν βραχύβια - έλιωσε τον περασμένο χειμώνα.

7. Αίολος

Μοιάζει με ένα όργανο που έχει διαμορφωθεί σύμφωνα με το κακό χτένισμα της Tina Turner, ο αιόλος είναι μια τεράστια αψίδα με πολλούς σωλήνες που πιάνει κάθε ανάσα του ανέμου και τη μετατρέπει σε ήχο, που συχνά παράγεται στους μάλλον απόκοσμους τόνους που συνδέονται με μια προσγείωση UFO.

6. Νελλόφωνο

Αν το προηγούμενο ασυνήθιστο μουσικό όργανο μοιάζει με τα μαλλιά της Tina Turner, τότε αυτό μπορεί να συγκριθεί με τα πλοκάμια μιας μέδουσας. Για να παίξει ένα νελόφωνο, το οποίο είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από καμπυλωτούς σωλήνες, ο ερμηνευτής στέκεται στο κέντρο και χτυπά τους σωλήνες με ειδικά κουπιά, παράγοντας έτσι τον ήχο του αέρα που αντηχεί μέσα τους.

5. Sharpsichord

Ένα από τα πιο περίπλοκα και περίεργα μουσικά όργανα αυτής της λίστας, το αιχμηρό σχοινί έχει 11.520 τρύπες με μανταλάκια που έχουν μπει μέσα τους και μοιάζει με μουσικό κουτί.
Όταν ο ηλιακός κύλινδρος περιστρέφεται, ένας μοχλός ανεβαίνει για να κόψει τις χορδές. Στη συνέχεια, η ισχύς μεταφέρεται στον βραχυκυκλωτήρα, ο οποίος ενισχύει τον ήχο χρησιμοποιώντας μια μεγάλη κόρνα.

4. Πυροφωνικό όργανο

Αυτή η λίστα καλύπτει πολλούς διαφορετικούς τύπους οργάνων που έχουν επαναχρησιμοποιηθεί, και αυτό μπορεί να είναι το καλύτερο από όλα. Σε αντίθεση με τη χρήση σταλακτιτών ή πάγου, το πυροφωνικό όργανο παράγει ήχους δημιουργώντας μίνι εκρήξεις με κάθε πάτημα πλήκτρων.
Το χτύπημα του κλειδιού ενός πυροφωνικού οργάνου που λειτουργεί με προπάνιο και βενζίνη προκαλεί την εξάτμιση από τον σωλήνα, όπως ένας κινητήρας αυτοκινήτου, δημιουργώντας έτσι ήχο.

3. Φράχτη. Οποιοσδήποτε φράχτης.

Λίγοι άνθρωποι στον κόσμο μπορούν να ισχυριστούν ότι είναι «μουσικός που παίζει φράχτη». Στην πραγματικότητα, μόνο ένα άτομο μπορεί να το κάνει αυτό - ο Αυστραλός Jon Rose (ήδη ακούγεται σαν το όνομα ενός ροκ σταρ), δημιουργώντας μουσική σε φράχτες.
Η Rose χρησιμοποιεί ένα φιόγκο βιολιού για να δημιουργήσει ηχηρούς ήχους σε σφιχτά χορδωμένους «ακουστικούς» φράχτες, που κυμαίνονται από συρματοπλέγματα μέχρι φράχτη με κρίκους αλυσίδας. Μερικές από τις πιο προκλητικές ερμηνείες του περιλαμβάνουν το παιχνίδι στον φράχτη των συνόρων μεταξύ Μεξικού και Ηνωμένων Πολιτειών και μεταξύ Συρίας και Ισραήλ.

2. Τύμπανα τυριών

Ένας συνδυασμός δύο ανθρώπινων παθών - μουσικής και τυριού - αυτά τα τυμπάνα είναι μια πραγματικά υπέροχη και πολύ περίεργη ομάδα οργάνων.
Οι δημιουργοί τους πήραν ένα παραδοσιακό drum kit και αντικατέστησαν όλα τα τύμπανα με ογκώδεις στρογγυλές κεφαλές τυριού, τοποθετώντας ένα μικρόφωνο δίπλα στο καθένα για να παράγουν πιο ευαίσθητους ήχους.
Για τους περισσότερους από εμάς, ο ήχος τους θα μοιάζει περισσότερο με τα μπαστούνια ενός ερασιτέχνη ντράμερ που κάθεται σε ένα τοπικό βιετναμέζικο εστιατόριο.

1. Loophonium

Ως ένα μικρό μουσικό όργανο μπάσου που μοιάζει με τούμπα που παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο σε μπάντες χάλκινων και στρατιωτικών, το ευφώνιο δεν είναι τόσο περίεργο όργανο.
Δηλαδή, μέχρι που ο Fritz Spiegl της Βασιλικής Φιλαρμονικής Ορχήστρας του Λίβερπουλ δημιούργησε το toiletphonium: έναν πλήρως λειτουργικό συνδυασμό ενός ευφωνίου και μιας όμορφα βαμμένης τουαλέτας.

Πρόσφατα, έχει γίνει πολλή συζήτηση για τους κινδύνους και τα οφέλη των ανεμογεννητριών από περιβαλλοντική άποψη. Ας εξετάσουμε αρκετές θέσεις που αναφέρονται κυρίως από τους πολέμιους της αιολικής ενέργειας.

Ένα από τα κύρια επιχειρήματα κατά της χρήσης ανεμογεννητριών είναι θόρυβος . Οι αιολικοί σταθμοί παράγουν δύο τύπους θορύβου: μηχανικό και αεροδυναμικό. Ο θόρυβος από τις σύγχρονες ανεμογεννήτριες σε απόσταση 20 m από το σημείο εγκατάστασης είναι 34 - 45 dB. Για σύγκριση: ο θόρυβος του περιβάλλοντος τη νύχτα σε ένα χωριό είναι 20 - 40 dB, ο θόρυβος από ένα επιβατικό αυτοκίνητο με ταχύτητα 64 km/h είναι 55 dB, ο θόρυβος περιβάλλοντος σε ένα γραφείο είναι 60 dB, ο θόρυβος από ένα φορτηγό με ταχύτητα Τα 48 km/h σε απόσταση από αυτό στα 100 m είναι 65 dB, ο θόρυβος από ένα γρύλο σε απόσταση 7 m είναι 95 dB. Έτσι, οι ανεμογεννήτριες δεν αποτελούν πηγή θορύβου που έχει αρνητικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία.
Υπέρηχος και δόνηση - άλλο ένα θέμα αρνητικού αντίκτυπου. Κατά τη λειτουργία του ανεμόμυλου, σχηματίζονται δίνες στα άκρα των πτερυγίων, οι οποίες, στην πραγματικότητα, είναι πηγές υπέρηχων· όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του ανεμόμυλου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς δόνησης και οι αρνητικές επιπτώσεις στην άγρια ​​ζωή. Η συχνότητα αυτών των δονήσεων - 6-7 Hz - συμπίπτει με τον φυσικό ρυθμό του ανθρώπινου εγκεφάλου, επομένως είναι πιθανές ορισμένες ψυχοτρόπες επιδράσεις. Όλα αυτά όμως ισχύουν για ισχυρούς αιολικούς σταθμούς (αυτό δεν έχει καν αποδειχθεί σε σχέση με αυτούς). Η μικρή αιολική ενέργεια από αυτή την άποψη είναι πολύ πιο ασφαλής από τις σιδηροδρομικές μεταφορές, τα αυτοκίνητα, τα τραμ και άλλες πηγές υπερήχων που συναντάμε καθημερινά.
Σχετικά δονήσεις , τότε δεν απειλούν πλέον ανθρώπους, αλλά κτίρια και κατασκευές· οι μέθοδοι για τη μείωσή του είναι ένα καλά μελετημένο ζήτημα. Εάν επιλεγεί ένα καλό αεροδυναμικό προφίλ για τα πτερύγια, η ανεμογεννήτρια είναι καλά ισορροπημένη, η γεννήτρια είναι σε κατάσταση λειτουργίας και ο τεχνικός έλεγχος πραγματοποιείται έγκαιρα, τότε δεν υπάρχει κανένα απολύτως πρόβλημα. Εκτός από το ότι μπορεί να χρειαστεί πρόσθετη απορρόφηση κραδασμών εάν ο ανεμόμυλος βρίσκεται στην οροφή.
Οι αντίπαλοι των ανεμογεννητριών αναφέρονται επίσης στο λεγόμενο οπτική επίδραση . Ο οπτικός αντίκτυπος είναι ένας υποκειμενικός παράγοντας. Για τη βελτίωση της αισθητικής εμφάνισης των ανεμογεννητριών, πολλές μεγάλες εταιρείες απασχολούν επαγγελματίες σχεδιαστές. Προσλαμβάνονται σχεδιαστές τοπίου για να δικαιολογήσουν νέα έργα. Εν τω μεταξύ, κατά τη διεξαγωγή δημοσκόπησης της κοινής γνώμης, το ερώτημα «Οι ανεμογεννήτριες καταστρέφουν το συνολικό τοπίο;» Το 94% των ερωτηθέντων απάντησε αρνητικά και πολλοί τόνισαν ότι από αισθητική άποψη, οι ανεμογεννήτριες ταιριάζουν αρμονικά στο περιβάλλον, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά καλώδια ηλεκτρισμού.
Επίσης, ένα από τα επιχειρήματα κατά της χρήσης ανεμογεννητριών είναι βλάβη σε ζώα και πουλιά . Ταυτόχρονα, οι στατιστικές δείχνουν ότι ανά 10.000 άτομα, λιγότεροι από 1 πεθαίνουν λόγω ανεμογεννητριών, 250 λόγω τηλεοπτικών πύργων, 700 λόγω φυτοφαρμάκων, 700 λόγω διαφόρων μηχανισμών και 700 λόγω ηλεκτρικών γραμμών. - 800 τεμ., λόγω γατών - 1000 τεμ., λόγω σπιτιών/παραθύρων - 5500 τεμ. Έτσι, οι ανεμογεννήτριες δεν είναι το μεγαλύτερο κακό για τους εκπροσώπους της πανίδας μας.
Αλλά με τη σειρά του, μια ανεμογεννήτρια 1 MW μειώνει τις ετήσιες εκπομπές στην ατμόσφαιρα κατά 1800 τόνους διοξειδίου του άνθρακα, 9 τόνους οξείδιο του θείου, 4 τόνους οξείδιο του αζώτου. Ίσως η μετάβαση στην αιολική ενέργεια να επηρεάσει τον ρυθμό μείωσης της στιβάδας του όζοντος και, κατά συνέπεια, ρυθμός υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Επιπλέον, οι ανεμογεννήτριες, σε αντίθεση με τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χωρίς να χρησιμοποιούν νερό, γεγονός που μειώνει τη χρήση των υδάτινων πόρων.
Οι ανεμογεννήτριες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χωρίς να καίνε παραδοσιακά καύσιμα, γεγονός που μειώνει τη ζήτηση και τις τιμές των καυσίμων.
Αναλύοντας τα παραπάνω, μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι Από περιβαλλοντική άποψη, οι ανεμογεννήτριες δεν είναι επιβλαβείς.Η πρακτική επιβεβαίωση αυτού είναι ότιΑυτές οι τεχνολογίες κερδίζουν ραγδαία ανάπτυξη στην Ευρωπαϊκή Ένωση, τις ΗΠΑ, την Κίνα και άλλες χώρες του κόσμου. Η σύγχρονη αιολική ενέργεια παράγει σήμερα περισσότερα από 200 δισεκατομμύρια kWh ετησίως, που ισοδυναμεί με το 1,3% της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, σε ορισμένες χώρες το ποσοστό αυτό αγγίζει το 40%.