Każda żyjąca osoba, która posiada wszystkie zmysły sprawne ma spój ulubiony kolor, zapach, książkę, film, czy potrawę. Ale jaki jest nasz ulubiony dźwięk? Jaki jest odgłos, który wzbudza same pozytywne wrażenia, i jest przez większość ludzi odbierany jako niepowtarzalny- ten wyjątkowy.
Nasz ulubiony utwór muzyczny, odgłosy natury, odgłos naszego auta, czy też inny dźwięk mogą skutecznie umilić nam cały dzień
W 2017 roku przeprowadzono badania, w których brali udział ludzie ze wszystkich zakątków świata. Badania pokazały, że dla większości z nas najpiękniejszym dźwiękiem na świecie jest… śmiech dziecka!
Elektromagnetyczne – przepływ prądu o częstotliwości akustycznej powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego, które następnie magnesuje ferroomagnetyczny rdzeń, który potem powoduje drgania membrany.
Magnetoelektryczne (dynamiczne) – Składa się z magnesu, który jest w głównym koszu (jest to główny element naszego głośnika), ruchomej cewki, połączanej z nią membrany i kapsułki przeciwpyłkowej, która oczywiście chroni przed zanieczyszczeniami.
Magnetostrykcyjne – pole magnetyczne w tym głośniku wywołuje zmianę wymiarów materiału ferromagnetycznego. Ze względu na duże częstotliwości drgań własnych elementów ferromagnetycznych, te głośniki są idealne do otrzymywania ultradźwięków
Elektrostatyczne – na naelektryzowaną membranę z cienkiej folii oddziałują dwie perforowane elektrody, umieszczone z obu stron folii (jedna elektroda ma odwróconą fazę sygnału o 180 stopni w stosunku do drugiej), i w ten sposób wywoływane są drgania, które tworzą dźwięk
Piezoelektryczne – głośniki wysokotonowe są niezbędnym elementem każdego zestawu głośnikowego, jeśli chcemy uzyskać soczyste, klarowne i wyraziste brzmienie. Pole elektryczne wywołuje zmianę wymiarów materiału piezoelektrycznego, stosowane w głośnikach wysokotonowych i ultradźwiękowych.
Pierwszym głośnikiem był auxetophone, który został opatentowany przez wynalazcę Horacego Shorta pod koniec XIX wieku. Po raz pierwszy użyto go publicznie na Wystawie odbywającej się w Paryżu w 1900 roku, ze szczytu wieży Eiffla. Maszyna była poruszana sprężonym powietrzem i – według opowieści współczesnych – słychać ją było w całym Paryżu, a nawet i poza granicami miasta.
auxetophone
Pierwszy głośnik elektryczny nazywany dictographem, prototyp większości dzisiejszych systemów, został skonstruowany przez Millera Reese’a Hutchinsona i Kelly’ego na początki XXI w.- w 1906 roku. Pierwszy raz publicznie użyto elektrycznych głośników we wrześniu 1912 roku, kiedy to zamontowano induktor i dziesięć głośników w teatrze Olympic w Chicagowraz z dwoma chłodzonymi wodą nadajnikami głośnikowymi. Wzmacniały one głos ze sceny i nadawały głos spoza niej.
W roku 1924 dwaj inżynierowie C.W. Rice i E.W. Kellog z firmy General Electric, opracowali głośnik magnetoelektryczny, który bardzo mocno przypomina dzisiejsze modele. Przełom polegał na wykorzystaniu magnesu, ruchomej cewki i membrany. Pierwsze kolumny, czyli głośniki zamknięte w obudowie opatentowano dopiero w 1958 roku.
Teoretycznie można przyjąć, że mikrofon jest czymś w rodzaju “elektronicznego ucha” dzięki czemu powinien wychwytywać dźwięk podobnie do ucha ludzkiego.
W praktyce, mikrofon idealny nie istnieje. Rożne konstrukcje mają swoje charakterystyczne cechy które potem wpływają na końcowe brzmienie. Jedną z najważniejszych, jest jego charakterystyka kierunkowa. Czym ona jest?
Charakterystyka kierunkowa to wykres ukazujący w jaki sposób mikrofon odbiera docierający do niego dźwięk o danej częstotliwości, względem jego osi. To od niej zależy, jak mikrofon „łapie” dźwięki w zależności od kąta padania.
Zobaczmy więc, jak dzielą się mikrofony ze względu na charakterystykę dźwiękową
Wszechkierunkowa
Charakterystyka dookolna dzięki której wszystkie dźwięki są rejestrowane przez mikrofon jednakowo z każdej strony. Mikrofony wszechkierunkowe, nagrywają dźwięk w najbardziej naturalny sposób. W tym przypadku, nie musimy ustawiać mikrofonu żeby był ukierunkowany na źródło dźwięku.
Mikrofon wszechkierunkowy
Jednokierunkowa
Taki mikrofon cechuje większa czułość z przodu a także o wiele mniejsza z tyłu. W praktyce mamy do czynienia z bardzo dobrą izolacją dźwięków otoczenia, co jest szczególnie użyteczne na scenie, żeby nie było słychać szumów otoczenia.
Mikrofon kierunkowy
Dwukierunkowa ( Bidirectional)
Inaczej nazywana ósemkową, cechuje się ona odbieraniem dźwięków zarówno z przodu a także z tyłu mikrofonu.
Dźwięki dobiegające z obu boków (90 stopni) są izolowane.
Charakterystykę
dwukierunkową posiadają najczęściej mikrofonu wstęgowe.
Przesuwając palcem po klawiaturze fortepianu, słyszymy całą gamę dźwięków, które są różnych wysokości. Dźwięki niskie (grube) powstają przy niewielkiej liczbie drgań powietrza w jednostce czasu, dźwięki wysokie (cienkie) przy dużej liczbie drgań powietrza w jednostce czasu. Najniższym dźwiękiem słyszalnym dla przeciętnego człowieka jest zaledwie 16Hz, a najwyższym aż 20000Hz. Dolna granica zmienia się z wiekiem nieznacznie, natomiast górna obniża się systematycznie od wieku dojrzałości. Ponieważ jednak skala muzyczna mieści się w granicach od 16 do około 4000Hz, obniżenie się górnej granicy słyszalności nie wpływa na odbiór wrażeń muzycznych i funkcjonowanie w życiu codziennym
Dźwięk w instrumencie muzycznym powstaje za pomocą 3 elementów. Głównym elementem jest wibrator, za pomocą który wydobywany jest dźwięk. Jego własności fizyczne wpływają na wysokość wydawanego dźwięku i jego barwę, która jest charakterystyczną cechą, dzięki której możemy odróżnić poszczególne rodzaje instrumentów muzycznych za pomocą własnego słuchu. Dwa pozostałe elementy to incytator i rezonator, są to elementy pobudzające wibrator do drgań i element zwiększający głośność dźwięku. Zarówno incytator jak i rezonator mają wpływ na barwę dźwięku wytwarzanego przez instrument muzyczny.
Instrumenty strunowe:
smyczkowe np. skrzypce
uderzane
skrzypcowe
szarpane np. gitara
młoteczkowe np. fortepian
Przykład instrumentu strunowego- gitara
Instrumenty dęte:
wargowe
ustowe
drewniane np. rożek angielski, saksofon
blaszane np. trąbka
stroikowe
Przykład instrumentu dętego – tuba
Instrumenty perkusyjne:
płytowe
sztabkowe
prętowe
rurowe
uderzane
Jeden z najbardziej podstawowych instrumentów perkusyjnych – trójkąt
Głośne dźwięki to dźwięki, które posiadają bardzo dużą energię, która następnie wzbudza bardzo duże fale, zaś ciche dźwięki mają o wiele mniej energii i w konsekwencji wzbudzają mniejsze fale.
Skala decybelowa dźwięku jest logarytmiczna, to znaczy dźwięk 2 dB jest dziesięć razy głośniejszy niż dźwięk 1dB, a dźwięk 20dB jest sto razy głośniejszy.
dB
0- szept, który jest ledwie słyszalny- jest to także próg słyszalności
10- szelest liści
20- szept ludzkik
40- rozmowa odbywająca się w normalnej tonacji
50- 60- w tym przedziale zawiera się wiele odgłosów zwierząt
60- 70- rozmowa ludzka odbywająca się w głośnej tonacji, czyli po prostu głośna rozmowa
70- froterka elektryczna
80- pociąg jadący z dużą prędkością
90- ruch uliczny o dużym natężeniu
100- młot pneumatyczny
110- wielka orkiestra symfoniczna, grająca fortissimo
120- głośny koncert, lub grzmot błyskawicy
130- startujący odrzutowiec
140- start samolotu ponaddźwiękowego- jest to próg bólu
180- startująca rakieta- znajduje się ponad progiem bólu, czyli może uszkodzić słuch
Kolejną cecha fizyczna dźwięku jest widmo dźwięku.
Widmo dźwięku to przedstawienie dźwięku w postaci, która jest sumą jego wszystkich składników. Zazwyczaj widmo ma postać wykresu, na którym na osi x pokazane są częstotliwości poszczególnych tonów, a na osi y ich natężenia. Jest to cecha, która głównie decyduje o barwie dźwięku, a także pozwala na rozróżnianie dźwięków, które mają jednakową głośność, wysokość, a także czas trwania. Barwa pozwala na porządkowanie dźwięków pod względem cech jakościowych np. ostrości, chropowatości, jasności itd.
Natężenie dźwięku wiąże się z takim pojęciem jak głośność. Wielkość ta określa energię fali akustycznej podzieloną przez czas, w jakim została wyemitowana i przez powierzchnię, na jaką padła. Natężenie oznacza się zazwyczaj symbolem I i mierzy się w watach/m² (W/m²).
Minimalną wartością natężenia fali akustycznej, jakie ucho jest w stanie zarejestrować jest 10-12 W/m2. Dźwięki, które charakteryzują się mniejszym natężeniem niż podana wartość, są niesłyszalne.
Gdy natężenie fali dźwiękowej przekroczy wartość ok. 1 W/m2, wtedy dźwięk staje się zbyt silny jak na możliwości ludzkiego ucha. Wtedy przestaje ono rozróżniać cechy tego dźwięku i reaguje bólem.
Częstotliwość drgań jest to nic innego, jak liczba drgań przypadających na 1 sekundę. Częstotliwość drgań decyduje o wysokości dźwięku- im wyższa częstotliwość, tym wyższa wysokość dźwięku.
Częstotliwość jest wyrażana w jednostce herc, której nazwa pochodzi od jej wynalazcy- Heinricha Herza.
Częstotliwość dźwięków słyszalnych zawiera się w zakresie od 16 do 20 000 Hz.
Audiolente 