Что такое звукорежиссура
Что такое звук
 
Часть 1
 
 
 
 
Какой нужен компьютер
Выбор звуковой карты
Настройка задержки в Linux и Windows
Нужен ли вам микшер?
Микрофон
Наушники
Что такое MIDI
Программы
DAW - основа студии
DAW Reaper - сведение музыки
Тонкости работы с DAW
Волновые редакторы
Запись
Сведение
Рождение звука :-)
Частотные диапазоны
Разъемы и их названия
Что такое фаза
Переоцифровка в картах от Creative
Несколько звуковых карт в Linux
Быстрый рендеринг MIDI в WAV

<<< Карта сайта >>>

Все вопросы и пожелания пишите в гостевой!

 

 

Звукорежиссура

Что такое звук. Часть 1.

Вспомним о таком физическом явлении, как колебания. Колебания - это повторяющиеся изменения некоего состояния. Например, колеблется маятник - его грузок совершает движения от крайней левой точки до крайней правой и затем обратным ходом возвращается в исходную левую точку. Движения эти повторяются - значит, мы говорим о колебаниях маятника. Время, за которое совершается одно колебание, называется периодом, или циклом. Частоту колебаний - то есть как часто повторяется колебание - мы измеряем в герцах (hZ). Когда мы говорим, "частота 440 герц", мы подразумеваем колебание такого характера, которое за 1 секунду происходит 440 раз - или пройдет 440 периодов. Например, тон "ля" первой октавы равен именно 440 герц. Если взять эту "ля" на гитаре, то струна будет колебаться туда-сюда с частотой 440 раз в секунду, вызывая уплотнения и разрежения воздуха с такой же частотой. Давайте посмотрим на эту картинку:

По ней можно представить, как именно происходят колебания воздуха. Светлые участки - это места, где воздух сжат, уплотнен. Темные - где разрежен. Если вы мысленно воспарите над картинкой, то она покажется вам прямоугольным снимком некоего участка волн, расходящихся по воде от брошенного камня.

Колебания передаются в различных средах - в воде, воздухе. Каким образом колебание передается от струны по воздуху да в наши уши? Струна, колеблясь, вызывает в воздухе периодические уплотнения и разрежения - изменения давления воздуха. Подобно тому, грузило маятника колеблется между состояниями крайнего левого и крайнего правого откосов, проходя определенные промежуточные этапы, подобным образом меняется - колеблется - и давление воздуха. Колебания плотности воздуха и есть звук. Колебания (череду колебаний) воздуха называют звуковыми волнами. Когда из некоего источника звука - от струны, например, исходит звук, то это не значит, что звук физически "летит" по воздуху. Нет, он передается колебаниями.

Наглядно это можно представить уподоблением. Бросим камень в спокойную воду. От места падения камня (уподобим это место источнику звука) начинают расходиться волны. Но говоря "расходиться" мы описываем чисто наблюдаемое свойство волн. На самом же деле мы знаем, что вода в тех волнах не движется к берегу, а КОЛЕБЛЕТСЯ вверх-вниз, вызывая у нас иллюзию перемещения волн. Поплавок будет качаться на волне, оставаясь на месте. Если вы ляжете на диван, задерете ноги и будете ими "идти", это ведь не значит, что вы идете. Нет, вы просто периодически поднимаете-опускаете ноги. Тоже колебание.

Колебания наблюдаются также в электричестве - когда электрическое напряжение (вольтаж) то уменьшается, то увеличивается подобно тому, как воздух может уплотняться и разреживаться. Вот почему есть понятие "аналоговый" (т.е. уподобленный) звук - изменения плотности воздуха (давления воздуха) уподоблены изменениям электрического напряжения.
Скорость распространения звуковой волны равна примерно 340 метров в секунду. Вообще это зависит от температуры воздуха и других условий, однако в целом - 340 метров в секунду. Поправка вычисляется так: 331.4 + (0.6 * температура по Цельсию). При 20 градусах имеем скорость 344 метра в секунду. А "основная", без поправки, скорость вычисляется по формуле: длина волны умноженная на её частоту. О том, что такое длина волны, читайте чуть ниже.

Есть и более точная формула поправки: 20.1 умноженное на корень квадратный из суммы двух значений - температуры по Цельсию и числа 273. Напомню, что речь идет о передаче звука по воздуху. В воде иная скорость - при температуре воды 20 градусов звук распространяется в ней со скоростью около 1482 метров в секунду.

Колебания бывают гармоническими и периодическими. Гармоническое колебание - это самый простой, основной вид колебаний. Чтобы описать его понятно для себя, люди используют круг. Кстати, прямой перевод греческого слова "цикл" (или "кикл") и есть "круг".

Давайте запряжем воображение и представим себе велосипедное колесо с отогнутой в сторону спицей. Пусть это колесо висит у нас в воздухе. Волшебство такое. Начинаем вращать колесо. По отогнутой спице видно, что она проходит по кругу один и тот же путь. Повторяясь - в цикле. Изменяется ли состояние спицы - да, меняется высота, на которую она поднимается либо опускается относительно оси, а также меняется угол, на который повернулось колесо, чтобы спица заняла определенную высоту. Другие смещения спицы в пространстве (влево-вправо или вперед-назад, смотря откуда глядеть) - нам сейчас не нужны.

Итак, мы имеем дело с периодическим изменением некой величины - в нашем случае с положением спицы. Значит, приведенный выше пример - пример колебания. Гармонического колебания. Спица описывает полный круг - и угол увеличивается от от нуля до 360 градусов. Но мы можем получить и график изменения высоты спицы. Оказывается, эта высота КОЛЕБЛЕТСЯ. Верх - низ - верх. Точно как и маятник! Причем есть зависимость между углом поворота колеса и вертикальным положением спицы.

Если эти изменения высоты перенести на бумагу, отсчитывая некоторое время после каждого замера такого изменения, то мы получим график - синусоиду:


синусоида

Крутанули колесо, измерили высоту, на которой спица выше или ниже оси колеса (желтая на картинке), нарисовали на графике точку, сместив её вправо - поскольку время-то прошло. Снова покрутили, снова замерили и нарисовали, опять сместив. Потом соединяем все точки зеленой линией - получаем синусоиду. Итак, гармоническое колебание и есть такое вот идеальное простейшее колебание, которое графически, при развертке его по временной шкале выглядит как синусоида. Вообще говоря, ничего крутить не надо - есть уже готовые формулы для вычисления изменения положения "спицы" - весь геометрический аппарат к нашим услугам. Но пример нужен был - чтобы показать основы этого дела.

А длина волны это, грубо говоря, расстояние между двумя её пиками или спадами (не совсем точное определение, зато очевидное). Вот я пометил длину волны красным на картинке:

А вот табличка с некоторыми примерами зависимости длины волны от частоты. Обратите внимание, что длины волн с частотами от 25 до 150 герц подобны размерам стен жилых помещений и поэтому могут вызывать в последних резонанс.


Частота

Длина волны, в метрах

1

340

10

34

25

13.6

50

6.8

100

3.4

150

2.27

200

1.7

Сами по себе гармонические колебания (в звуке) в зависимости от их частоты воспринимаются как равномерный гул или писк. Чем ниже частота, тем "ниже" мы воспринимаем звук. И наоборот. Например, синусоидный сигнал частотой 14000 герц слышится как резкий писк.

Часть 2 >>>

Автор: Петр Семилетов
ИСТОЧНИК: http://soundheresy.ho.ua/

 

 

 
Copyright © 2009- "Almanac"
Rambler's Top100