Tonhöjd

Den här artikeln handlar om den fysiska termen. För musikaliskt ljud se separat artikel

Ljud tonhöjd - ljud  egenskap , bestäms av en person genom gehör och beror främst på frekvensen av ljudet, det vill säga på antalet vibrationer av mediet (vanligtvis luft) per sekund som påverkar den mänskliga trumhinnan . Med en ökning av vibrationsfrekvensen ökar tonhöjden på ljudet [1] . Som en första approximation är den subjektiva tonhöjden proportionell mot frekvensens logaritm  - enligt Weber-Fechners lag .

Grundläggande information

Tonhöjd är den subjektiva kvaliteten på en persons hörselsensation, tillsammans med ljudstyrka och klangfärg , vilket gör att alla ljud kan placeras på en skala från låg till hög. För en ren ton (det vill säga för harmoniska vibrationer ) beror det främst på frekvensen (när frekvensen ökar stiger tonhöjden), men subjektivt - även på dess intensitet  - när intensiteten ökar verkar tonhöjden vara lägre [2] . Tonhöjden för ett ljud med en komplex spektral sammansättning beror på fördelningen av energi längs frekvensskalan.

Tonhöjden mäts i mel  , en skala av tonhöjder som lyssnaren uppfattar som lika med skillnaden mellan dem. En ton med en frekvens på 1 kHz och ett ljudtryck på 2⋅10 −3  Pa ( 40 dB ) tilldelas en höjd av 1000 mel ; i intervallet 20 Hz  - 9000 Hz , ca 3000 kritapassning . För att underlätta användningen introducerades också en annan subjektiv enhet av tonhöjd - barken. 1 bark = 100 krita.

Mätningen av tonhöjden för ett godtyckligt ljud baseras på en persons förmåga att fastställa likheten mellan tonhöjderna för två ljud eller deras förhållande (hur många gånger ett ljud är högre eller lägre än det andra).


Intressanta fakta

I hela höjdområdet kan de erhållas med intervall mellan korta pulser, till exempel enstaka intensitetsavläsningar i diskret tid t = n dt , där dt = 5,2 μs , vilket motsvarar en samplingsfrekvens på 192 000 Hz . Påverkan på hörselsystemet är diskret och höjduppfattningen är kontinuerlig.

I alla tonala ljud kan du sänka dess tonhöjd genom att minska förstärkningen i antingen jämna eller udda perioder. Med en vinst på noll kommer tonhöjden att halveras. För att sänka höjden ytterligare kan du öka intervallet mellan perioderna.

Det är möjligt att ändra tonhöjden över ett brett område med olika intervall mellan ändringsmomenten i faserna för trycket hos den oscillerande luften, det vill säga mellan topparna i signalens tidsfunktion.

Ett ljud som tycks ständigt stiga eller falla i tonhöjd, en typ av akustisk illusion  , kallas en Shepard-ton .

Frekvenssignaler av ett komplext spektrum utan grundfrekvens (den första övertonen i spektrumet) kallas residual . Uppfattningen av höjden av en frekvenssignal sammanfaller med uppfattningen av höjden av den kvarvarande versionen av samma signal [3] [4] .

Se även

Anteckningar

  1. Music Encyclopedia, 1973 .
  2. Olson, Harry F. Musik, fysik och teknik  (neopr.) . - Dover Publications , 1967. - S. 248-251. — ISBN 0486217698 .
  3. N. V. Pozin och andra. Delar av teorin om biologiska analysatorer. ss. 150-152. Nauka Publishing House, Moskva, 1978  (otillgänglig länk)
  4. Resterande ljud . Hämtad 5 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 juni 2012.

Litteratur