PhyExp Wiki Whispers Whispers
phyexp/uploads/Chuchotements/chuchot1.jpg "/> phyexp/uploads/Chuchotements/chuchot2.jpg" /> Bevezetés
A hang olyan hangkibocsátás, amelyet a "hangszalagok" (más néven hanghajtások) rezgése hoz létre, amikor a levegő elhalad. Úgy néznek ki, mint az izomzat vízszintes domborulatai, amelyek összehúzódnak és ellazulnak, meghatározva a glottis nevű nyílást. A levegő rezgése összehasonlítható egy periodikus jelenséggel. Különösen érvényes ez az emberi hang által kibocsátott magánhangzókra és minden hangszer előállítására alkalmas hangszerre. Az emberi fül képes érzékelni a hangokat 16 hertz (nagyon alacsony hangszint) és 16 000 hertz (nagyon magas hang) között.
Témánkban számos kérdés merül fel:
- Hogyan jellemzi akusztikailag és fizikailag a különbséget a suttogott és a megszólaltatott rezsim között? ?
- Hogyan lehet egy hangszert suttogni ?
- Hogyan suttogsz magánhangzókat ?
A modul elején végzett dokumentációs elemzésnek köszönhetően képesek leszünk megválaszolni az első problémát. A következő kérdésekre olyan kísérleteket hajtunk végre, amelyeket a második részben elmagyarázunk
I Elméleti alapok
1) Hang létrehozása
Ebben a részben elmagyarázzuk, mennyire élettanilag hozunk létre hangot. A membránból indul ki, amely a gégén átjutó levegőt irányítja. Amikor felemelkedik, a levegő eljuthat a gégébe. Amikor eléri a hangszalagokat, egy pillanatra elválnak, hogy elmúlhassanak. A hangszalagok (vagy hanghajtások) nyilvánvalóak egy többrétegű struktúra számára, amely jó vibrátorokká teszi őket. Ez a szerkezet lehetővé teszi a rezgést moduláló hosszúság és merevség beállítását is, ami elengedhetetlen a hangképzéshez. A gégében található motoros ideg továbbítja a hangokat a hangszálakra, hogy összehúzódjanak. A gége függőlegesen is mozgékony, magas hangok esetén emelkedik, alacsony hangok esetén pedig alacsonyabb. A gégében az imént megzavart levegő a torkába, a szájába és az orrába szivárog, amelynek célja a hanghullámoknak nevezett levegő folyamatos zavarainak létrehozása. A hangok a hangráncok dimenziója és a rezonátorok (torok, száj vagy orrüreg) szerint különböznek.
2) A különbség hangoztatta a rezsimet és a suttogó rezsimet
Először is jogos megkérdezni, mi a különbség a hangosított és a suttogott étrend között. Hallási szinten a hangosított és a suttogott rezsim közötti különbséget a hangszint csökkentése jellemzi. A gége szintjén a figyelemre méltó különbség a hangszalagok rezgése. Valójában a hangszalagok nem rezegnek suttogva. Ennek megvalósításához csak tegye a kezét a nyakára, és mondjon egy hangos kifejezést és egy suttogást.
A különbség a spektrumokban is figyelemre méltó. Minden hangnak megvan a maga diszkrét spektruma, amely lehetővé teszi az azonosítását. Ez a spektrum 3 harmonikából áll, amelyek egy olyan periodikus hang komponensei, amelyek frekvenciája az alap- vagy az elsőrendű harmonikus frekvenciájának egész sokszorosa, lehetővé téve a hang azonosítását. Valójában, ha a 3 harmonikából kettő megvan, akkor is meghatározhatjuk a produkált hangot.
A suttogás (a hangszalagok által képzett, viszonylag kicsi és szinte állandó méretű nyíláson átmenő turbulens áramlás révén) folyamatos hangspektrumot eredményez, hasonlóan a fehér zajhoz, amelyet később meghatározunk. Nehéz, de mégis kivonható a hang megkülönböztetéséhez hasznos harmonikus. A vokalizált rezsim hangja (amelyet a hangszalagok oszcilláló nyílásán átmenő turbulens áramlás hoz létre) a spektrum szempontjából diszkrét spektrumú és könnyebben elemezhető.
3) Folyamatos és diszkrét spektrum
Ezért a folytonos spektrum és a diszkrét spektrum közötti különbségről fogunk beszélni. Amit tanulmányozni fogunk, azt már tudjuk, hogy a hegedű hangja vagy hangja diszkrét spektrumot produkál, míg a fehér zaj vagy a suttogás folyamatos spektrumot eredményez. A diszkrét spektrum számos nagyon különböző harmonikusból (egy alapvető és annak többszöröséből) áll, amelyeket könnyen elemezhetünk. A fizikában ez a spektrum például abszorpciós vagy emissziós vonalak spektrumához hasonlítható. A folyamatos spektrum elemzése nehezebb. Olyan frekvenciák sokaságából áll, amelyek szinte mindegyike azonos intenzitású. A fehér zaj tökéletes példa, mert minden frekvencia azonos intenzitással rendelkezik. A fizikában asszimilálhatjuk például a látható fény spektrumához.
4) Fourier transzformáció
Projektünkben a Fourier-transzformáción alapulunk. Ez nagyon hasznos elemzésünkhöz, mert lehetővé teszi a digitális jel (használhatatlan) áttérését a hangszint grafikonjára a frekvencia függvényében.
Matematikailag meghatározhatjuk az F [f] Fourier-transzformációt f-vel: L1 (R) -> R vagy C és k R-hez tartozik:
Nem kell attól tartanunk, hogy f tartozik-e az L1-hez, mert itt az összes vizsgált jel lesz (lehetetlen végtelen hangot létrehozni). A Fourier transzformációt az AUDACITY szoftver hajtja végre.
5) Fehér zaj
A fehér zaj olyan hang, amelynek teljesítményspektrális sűrűsége a frekvenciájától függetlenül állandó. A tökéletes fehér zajt azonban lehetetlen elérni, mert az összes frekvencia azonos spektrumsűrűsége a görbe alatti területtel mért szóráshoz vezet, amely végtelen (és ezért végtelen energia). Ezért ezt a zajt egy frekvenciasávra kell korlátoznunk.
A szabályozatlan televízión a "hó" hatása alatt keletkező hang jó példa a fehér zajra, de a hangnak köszönhetően a "pshiiii" hangzással is újrateremthetjük. .
Itt van egy példa a fehér zaj spektrumára:
Forrás: Színes zajok, Wikipédia
6) Gyanta és pálcika
Az íj kanócjának gyártásához elvileg használt lószőrnek valójában nagyon gyenge súrlódási tulajdonságai vannak. Olyan folyamatot kell használni, amely jelentős súrlódási erőket hoz létre ahhoz, hogy íjjal játszhasson.
A felhasznált termék egy gyanta, gyanta, tekercs formájában, a lószőr bevonásával. A kanóc dörzsölésekor statikus elektrifikációval nagyon kicsi részecskék csapdába esnek, amelyek vékony réteget képeznek. Ez a réteg lesz valójában érintkezésben a kötéllel. A kolofonnak érdekes kémiai tulajdonságai vannak a hőmérséklet emelkedésével kapcsolatban is. Ez valóban mind a statikus súrlódási együttható növekedését eredményezi, amely akkor következik be, amikor a két felület közötti csúszási sebesség nulla (tehát a tapadás javulása a tapadási fázisban), mind a dinamikus együttható csökkenése, amelyet figyelembe vesznek a a két felület közötti csúszási sebesség nem nulla (ennélfogva javul a csúszás a csúszási fázisban). Ezért a botcsúszást olyan rángatózó mozgásként írjuk le, amelyet néha két tárgy relatív csúszása során észlelnek.
II Kísérletezés
10 hetes tapasztalatunk során főleg 4 területen dolgoztunk: