Spis Treści:
1. Cel ćwiczenia
2. Część teoretyczna
3. Wyniki pomiarów
4. Porównanie pomiarów
5. Wnioski
1.1. Badanie widma dźwięku wydawanego przez człowieka
1.2. Badanie zmian widma dźwięku dla różnych ludzi (zwanych dalej studentami)
2.1. Cechy dźwięku
Wrażenie, jakie wywołuje odbierana przez zmysł słuchu fala akustyczna zaleczy od amplitud i częstotliwości zawartych w niej fal składowych. Każdy słyszany dźwięk moszna scharakteryzować podając jego cechy: głośność, wysokość i barowe. Z uwagi na budkowe i złożona fizjologie zmysłu słuchu nie ma prostej i bezpośredniej relacji pomiędzy fizycznymi parametrami fali akustycznej i subiektywnym wrażeniem, jakie wywołuje odbiór takiej fali. Przybliżone zależności pomiędzy fizycznymi i subiektywnymi cechami dźwięku podaje tabela 1.
Tabela 1. Przybliżone zależności pomiędzy fizycznymi i subiektywnymi cechami dźwięku.
2.2. Głośność dźwięku
Odczuwana subiektywnie głośność dźwięku jest proporcjonalna, (ale nie zawsze wprost proporcjonalna) do amplitudy odbieranej fali akustycznej.
2.3. Wysokość dźwięku
Ludzki zmysł słuchu rejestruje fale akustyczne, których częstotliwości maja wartość od 16 Hz
do 20000 Hz. Podane wartości przyjmuje asie umownie, ponieważ czułość słuchu jest cecha osobnicza, zmienia asie tez z wiekiem człowieka. Fale akustyczne o częstotliwościach poniżej
16 Hz zwane są infradźwiękami, natomiast fale, których częstość przewyższa 20 000 Hz nowsza nazwie ultradźwięków. Zwyczajowo dźwięki o małych częstotliwościach określane są jako niskie. Wzrost częstotliwości słyszanego dźwięku odczuwany jest jako wzrost wysokości dźwięku.
2.4. Barwa dźwięku
Barwa jest cecha dźwięku, która pozwala odróżniać od siebie dźwięki o tej samej głośności
i wysokości wydawane przez różne źródła a nawet przez to samo źródło w różny sposób pobudzane do drgano. Barwa dźwięku zaleczy od składu harmonicznego dźwięku, czyli ilości, częstotliwości i natężeń drgań składowych. Na barwę silny wpływ ma także sposób, w jaki zmienia się w czasie natężenie tonów harmonicznych dźwięku. Dzięki różnemu składowi harmonicznemu, czyli barwie dźwięku można z łatwością odróżnić dźwięk fortepianu od dźwięku skrzypiec lub rozpoznać głosy różnych osób. Badanie barwy dźwięków i czynników mających na nią wpływ odgrywa wielka role w konstrukcji instrumentów muzycznych, aparatury nagłaśniającej, w kształtowaniu akustyki pomieszczeń.
3.1. Opis doświadczenia
W doświadczeniu brało udział trzy osoby, są nimi: Dorota Kamoda (zwana dalej Student A), Marlena Strzałkowska (Student B) oraz Marek Pietrucha (Student C). Każda z tych osób wymawiała do mikrofonu pięć liter (a, e, i, u oraz r). Specajalny program rejestrował ten dźwięk i przedstawiał go w formie wykresu głośności od częstotliwości dB(Hz). Zauważyliśmy, iż od częstotliwości ok. 1100 Hz dźwięk stawał się szumem, tak więc ograniczyliśmy badany obszar do zakresu od 16 do 1100 Hz. Jednak większość wykresów przedstawiamy dalej w zakresie od 16 do 260 Hz, gdyż właśnie w tym zakresie są one najbardziej czytelne.
3.2. Wykresy z doświadczenia dla Studenta A (Dorota Kamoda)
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „a” w zakresie częstotliwości od 16 do 1100 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „a” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „e” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „i” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „u” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student A wymawia literę „r” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
3.3. Wykresy z doświadczenia dla Studenta B (Marlena Strzałkowska)
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student B wymawia literę „a” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student B wymawia literę „e” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student B wymawia literę „i” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student B wymawia literę „u” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student B wymawia literę „r” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
3.4. Wykresy z doświadczenia dla Studenta C (Marek Pietrucha)
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student C wymawia literę „a” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student C wymawia literę „e” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student C wymawia literę „i” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student C wymawia literę „u” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
Powyższy wykres przedstawia zależność dB(Hz) gdy Student C wymawia literę „r” w zakresie częstotliwości od 16 do 260 Hz.
...
alicjaperelka