Cadena de tipo de datos c#. Operaciones con cuerdas. Métodos de clase de cadena

El tono depende de la frecuencia con la que vibran las fuentes de sonido. Cuanto mayor sea la frecuencia de vibración, más fuerte será el sonido. El tipo de vibración más simple es la vibración armónica. Un tono puro es el sonido de un diapasón.

tono puro- Este es un sonido que realiza vibraciones armónicas de la misma frecuencia. En un tono musical, se pueden distinguir dos cualidades del sonido: volumen y tono.

sonidos diferentes fuentes(por ejemplo, varios instrumentos musicales, voz humana, sonidos objetos extraños etc.) juntos forman la totalidad vibraciones armónicas diferentes frecuencias.

La frecuencia fundamental es la frecuencia más pequeña de este sonido multicomponente, y el sonido que le corresponde y tiene un tono determinado se llama tono fundamental.

Armónicos todos los demás componentes de este sonido multicomponente se denominan (su frecuencia puede ser varias veces mayor que la frecuencia del tono fundamental).

Los matices determinan timbre El sonido es lo que nos permite distinguir los sonidos, por ejemplo, podemos distinguir muy fácilmente entre el sonido de un televisor y lavadora, sonidos de guitarra y batería, etc.

El tono del sonido también se mide en mela es una escala de tono que le permite establecer la igualdad de los tonos de dos sonidos.

El tono de Shepard (ilusiones acústicas) es un sonido que parece subir y bajar de tono.

El tono de un sonido está determinado por la frecuencia de su tono fundamental; si la frecuencia del tono fundamental es más alta, entonces el sonido es más fuerte; si la frecuencia del tono fundamental es más baja, entonces el sonido será más bajo.

Volumen de sonido

Volumen de sonido- la cualidad de la sensación auditiva, que permite colocar todos los sonidos en una escala de suave a fuerte.

El hijo es una unidad de volumen de sonido.

1 hijo es el volumen aproximado de una conversación en voz baja y el volumen de un avión es 264 hijos. Los sonidos aún más fuertes causarán dolor.

El volumen del sonido depende de la amplitud de las vibraciones; cuanto mayor sea, más fuerte será el sonido.

El nivel de presión sonora se mide en belios (B) o en decibeles (D) - 1/10 parte de un blanco (B), y es igual al nivel de volumen del sonido, que se expresa en fondos.

Los volúmenes superiores a 180 dB pueden provocar la rotura del tímpano.

Ruido, sonido fuerte, sonido desagradable tiene un efecto negativo en la salud humana; esto ocurre debido al hecho de que se altera el orden de los sonidos; diferentes volúmenes, tono y timbre.

Ruido- Son sonidos que contienen vibraciones de diversas frecuencias.

Para que haya una sensación sonora, la onda sonora debe tener una intensidad mínima, pero si la intensidad excede la norma, el sonido no se escuchará y solo causará dolor.

La acústica es una rama de la física que estudia los fenómenos sonoros.

Hay dos tipos de sonidos: naturales y artificiales.

Las ondas sonoras, como otras ondas, se caracterizan por cantidades objetivas como frecuencia, amplitud, fase de oscilación, velocidad de propagación, intensidad del sonido y otras. Pero, además de esto, se describen por tres características subjetivas. Estos son el volumen, el tono y el timbre del sonido.

La sensibilidad del oído humano varía según las diferentes frecuencias. Para causar una sensación sonora, la onda debe tener una cierta intensidad mínima, pero si esta intensidad excede un cierto límite, entonces el sonido no se escucha y solo causa una sensación dolorosa. Así, para cada frecuencia de oscilación existe un mínimo ( umbral de audición) y más grande ( umbral del dolor) la intensidad del sonido que es capaz de provocar una sensación sonora. La Figura 1 muestra la dependencia de los umbrales de audición y dolor de la frecuencia del sonido. El área ubicada entre estas dos curvas es rango de audibilidad. distancia más larga entre las curvas cae en las frecuencias a las que el oído es más sensible (1000-5000 Hz).

Si la intensidad del sonido es una cantidad que caracteriza objetivamente el proceso ondulatorio, entonces la característica subjetiva del sonido es el volumen. El volumen depende de la intensidad del sonido, es decir. determinado por el cuadrado de la amplitud de las oscilaciones de la onda sonora y la sensibilidad del oído (características fisiológicas). Dado que la intensidad del sonido, cuanto mayor es la amplitud de las vibraciones, más fuerte es el sonido.

Paso- calidad del sonido, determinada por una persona subjetivamente de oído y dependiendo de la frecuencia del sonido. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el tono del sonido.

Las vibraciones sonoras que se producen según una ley armónica, con una determinada frecuencia, son percibidas por una persona como una determinada tono musical. Las vibraciones de alta frecuencia se perciben como sonidos. tono alto, sonidos de baja frecuencia - como sonidos tono bajo. El rango de vibraciones del sonido correspondiente a una duplicación de la frecuencia de vibración se llama octava. Así, por ejemplo, el tono “A” de la primera octava corresponde a una frecuencia de 440 Hz, el tono “A” de la segunda octava corresponde a una frecuencia de 880 Hz.

Los sonidos musicales corresponden a los sonidos producidos por un cuerpo que vibra armoniosamente.

tono principal El sonido musical complejo es el tono correspondiente a la frecuencia más baja que está presente en el conjunto de frecuencias. de este sonido. Los tonos correspondientes a otras frecuencias del sonido se llaman matices. Si las frecuencias de los armónicos son múltiplos de la frecuencia del tono fundamental, entonces los armónicos se llaman armónicos y el tono fundamental con frecuencia se llama primer armónico, entonado con la siguiente frecuencia - segundo armónico etc.

Los sonidos musicales con el mismo tono fundamental difieren en el timbre, que está determinado por la presencia de armónicos: sus frecuencias y amplitudes, la naturaleza del aumento de las amplitudes al comienzo del sonido y su disminución al final del sonido.

En el mismo tono, los sonidos producidos por, por ejemplo, un violín y un piano son diferentes timbre.

La percepción del sonido por parte de los órganos auditivos depende de las frecuencias que se incluyen en la onda sonora.

Ruidos- son sonidos que forman un espectro continuo que consta de un conjunto de frecuencias, es decir El ruido contiene vibraciones de todas las frecuencias posibles.

Hablando de la estructura audífono, estamos pasando gradualmente al principio de analizar la señal recibida de la cóclea auditiva por el cerebro. ¿Qué es? ¿Y cómo lo descifra el cerebro? ¿Cómo determina el tono de un sonido? Hoy hablaremos de esta última, ya que automáticamente revela las respuestas a las dos primeras preguntas.

Cabe señalar que el cerebro sólo detecta componentes sinusoidales periódicas del sonido. La percepción del tono por parte de una persona también depende del volumen y la duración. En el último artículo hablamos de la membrana basilar y su estructura. Como es sabido, presenta heterogeneidad en la rigidez estructural. Esto le permite descomponer mecánicamente el sonido en componentes que tienen una ubicación específica en su superficie. Desde donde las células ciliadas envían posteriormente una señal al cerebro. Debido a esta característica estructural de la membrana, la onda “sónica” que viaja a lo largo de su superficie tiene diferentes máximos: bajas frecuencias– cerca de la parte superior de la membrana, alto – en la ventana ovalada. El cerebro intenta automáticamente determinar la altura a partir de este” mapa topográfico", encontrando la localización de la frecuencia fundamental en él. Este método se puede asociar con un filtro multibanda. De aquí proviene la teoría de la banda crítica que discutimos anteriormente:

¡Pero este no es el único enfoque! El segundo método consiste en determinar el tono a partir de los armónicos: si encuentra la diferencia de frecuencia mínima entre ellos, entonces siempre es igual a la frecuencia fundamental - [( norte +1) f 0 - (nf 0)]= f 0, donde norte – número de armónicos. Y también se utiliza un tercer método junto con él: encontrar el factor común dividiendo todos los armónicos por numeros consecutivos y, empujándolo, se determina el tono del sonido. Los experimentos han confirmado plenamente la validez de estos métodos: el sistema auditivo, al encontrar los máximos de los armónicos, realiza operaciones computacionales con ellos, e incluso si se corta el tono fundamental o se organizan los armónicos en una secuencia impar, en los métodos 1 y 2 no ayuda, entonces una persona determina el tono del sonido usando el método 3.

Pero resultó que estas no son todas las capacidades del cerebro. Se llevaron a cabo astutos experimentos que sorprendieron a los científicos. La cuestión es que los tres métodos sólo funcionan con los primeros 6-7 armónicos. Cuando un armónico del espectro sonoro cae en cada "banda crítica", el cerebro los "identifica" con calma. Pero si algunos armónicos están tan cerca unos de otros que varios de ellos caen en una zona del filtro auditivo, entonces el cerebro los reconoce peor o no los identifica en absoluto: esto se aplica a los sonidos con armónicos superiores al séptimo. Aquí es donde entra en juego el cuarto método: el método del "tiempo": el cerebro comienza a analizar el tiempo de recepción de señales del órgano de Corti con la fase de oscilación de toda la membrana basilar. Este efecto se llama "bloqueo de fase". La cuestión es que cuando la membrana vibra, cuando se mueve hacia las células ciliadas, estas entran en contacto con ella formando un impulso nervioso.
Al retroceder, no potencial electrico no aparece. Aparece una relación: el tiempo entre pulsos en cualquier fibra individual será igual al número entero 1, 2, 3, etc., multiplicado por el período en la onda de sonido principal. f = nT . ¿Cómo ayuda esto a trabajar en un compartimento junto con bandas críticas? Muy simple: sabemos que cuando dos armónicos están tan cerca que caen en uno " dominio de frecuencia”, entonces entre ellos hay un efecto de “golpe” (que los músicos escuchan al afinar el instrumento); esto es simplemente una vibración con una frecuencia promedio igual a la diferencia de frecuencia. En este caso tendrán un plazo T=1/ f 0. Así, todos los períodos por encima del sexto armónico son iguales o tienen un dígito entero, es decir, el valor n/f 0. A continuación, el cerebro simplemente calcula la frecuencia del tono fundamental.

Desde el nacimiento hasta la muerte estamos en un océano de sonidos. En la ciudad escuchamos constantemente el ruido de los coches en marcha, las conversaciones de los transeúntes, ruido de fondo. Los electrodomésticos funcionan en casa; encendemos televisores, radios y computadoras. Puede que no notes estos sonidos, que no les prestes atención, pero afectan nuestra visión del mundo y nuestro bienestar. Cuando estamos, como parece, en silencio, fuera de la ciudad, en la naturaleza, los sonidos todavía existen a nuestro alrededor. hojas, el zumbido de los insectos, el susurro de pasos sobre la hierba. El silencio absoluto no existe en la Tierra en condiciones naturales.

Desde el punto de vista de la física, el sonido son ondas elásticas que se propagan en un medio y crean en él vibraciones mecánicas. ¿Qué determina el tono del sonido y nuestras otras sensaciones?

Desde un punto de vista fisiológico, el sonido está relacionado con la audición. Y está directamente relacionado con nuestros sentidos.

El medio de propagación de las ondas sonoras puede ser el aire, el agua, el metal y otras sustancias.

Dado que el sonido es lo que es, se describe mediante los mismos parámetros que cualquier onda. Estos son frecuencia, longitud de onda, amplitud, vector de onda (dirección) y velocidad.

Una persona escucha sonidos en el rango de 15 Hz a 20 000 Hz. El rango por debajo del nivel de audibilidad se llama infrasonido, por encima del nivel y hasta 1 GHz se llama ultrasonido. Por encima de 1 GHz hay hipersonido.

Paso

La unidad para medir el tono es la tiza. Las tizas se distribuyen a lo largo de la escala a intervalos que el oído percibe como iguales.

Los científicos han descubierto que si se reproducen pulsaciones cortas a intervalos de 5 milisegundos, el oído las percibirá continuamente.

Como cualquier información de nuestros sentidos, información de audio procesado por el cerebro. Consideremos de qué depende la frecuencia del sonido. Se conoce el llamado efecto Shepard. Una escala que crea la ilusión de un tono que sube o baja constantemente, aunque en realidad nada cambia. Esto se logra superponiendo ondas sonoras en octavas (múltiplos de frecuencia). Este efecto fue utilizado intuitivamente por Bach, Ravel y Chopin.

tonos de sonido

Un tono complejo es el sonido de varias frecuencias a la vez. Se puede producir un tono simple usando un generador. señales de sonido, o un diapasón. El tono complejo es creado por instrumentos musicales y la voz humana. El espectro de un tono complejo consta de una frecuencia fundamental y muchos armónicos adicionales, llamados sobretonos. ¿Qué determina el tono de un sonido y el sonido mismo? Depende de la frecuencia fundamental del tono. Pero la intensidad también afecta la percepción del tono. Cuanto mayor es la intensidad, más bajo aparece el sonido.

Volumen de sonido

El volumen de un sonido caracteriza el nivel de sensación sonora. ¿Qué determina el volumen y el tono de un sonido? La percepción del volumen del sonido es una sensación subjetiva y depende tanto de la intensidad del sonido como de la edad, el género, la etnia y las condiciones de escucha. La sensación de volumen se describe mediante la ley psicofísica de Weber-Fechner. De acuerdo con esta ley, si la intensidad del sonido aumenta en progresión geométrica, entonces la sensación de volumen aumenta en progresión aritmética. (Dependencia logarítmica). ¿Qué determina el volumen y el tono de un sonido? Por muchas razones. El tono del sonido parece más bajo cuando se aumenta el volumen. Una persona siempre es baja y altas frecuencias parecen más tranquilos que el promedio.

timbre sonoro

El timbre está determinado por los armónicos (armónicos de la frecuencia fundamental) que dan color al espectro. Añaden color emocional a cualquier sonido. ¿Qué determina el tono y el timbre del sonido? Dependen del diseño y materiales. instrumentos musicales, a partir de las características de la voz humana. Los numerosos matices que surgen confieren al sonido una singularidad.

Cada uno de los famosos violines Stradivarius tenía un timbre único. Esto estaba determinado por la forma del resonador, el tipo de madera e incluso el barniz del revestimiento.

Algunos creen que la percepción especial del sonido que tenía el hombre contribuyó a su supervivencia en la antigüedad. Para análisis ruido externo era necesario comprender de qué depende el tono del sonido, aislarlo de la masa de ruido, frecuencias de audio los sonidos de un depredador arrastrándose o escuchar la aproximación de algún desastre natural en el tiempo.

Ahora es posible sintetizar cualquier sonido, procesar grabaciones de audio existentes para lograr efecto deseado. Pero incluso en los primeros días de la grabación de sonido, se hacían combinaciones de sonidos. Un ejemplo de este efecto es el famoso grito de Tarzán, creado artificialmente en 1932.

Acústica arquitectónica

De qué depende, por supuesto, de la habitación en la que ocurre.

Lo sabían en la antigüedad y construyeron templos teniendo en cuenta elementos acústicos, cuya base teórica se desarrolló posteriormente. Esto incluye la forma acústica de cúpulas y conchas acústicas.