Cu privire la muzică și armonie din poziția fizică
Cu privire la tipurile de gândire și percepție a muzicii.
Nu sunt un cunoscător al teoriei muzicii, dar acest lucru nu este necesar pentru prezentarea gândurilor mele.
Pentru acest exemplu, aplicată numai mai clar aduce cititorului o parte din ea este aspectele fizice și filosofice ale armoniei (așa cum se vede din perspectiva dezvoltator de radio, eu spun acest lucru faptul că unele dintre punctele menționate nu sunt calificați în domeniu va fi dificil de înțeles, pentru ceea ce am aduce scuze nu este suficient de cititori instruiți, ci pentru caracterul complet de înțelegere a problemei pe care trebuie să se adreseze la elementele de bază ale teoriei de procesare a semnalului). Mi se pare interesant să se ia în considerare sensul armoniei, dintr-o poziție de fizică, pentru că fenomenul armoniei este de o importanță fundamentală în organizarea materiei, și fără a înțelege că este imposibil să se înțeleagă fie legile naturii, nici legile dezvoltării sociale. Și, în special, să înțelegem semnificația unui astfel de fenomen ca egregorul.
Ei bine, atunci. String produce câmp de sunet monocromatică în specialiștii de procesare a semnalului numit un semnal sonor coerent. Care este particularitatea sa? În invarianța frecvenței în timp. Ie pe ecranul radar ecou analizor de spectru vom vedea un „băț“, iar graficul spectrului de frecvență al semnalului va fi de forma „funcția delta“. În contrast, semnalul de zgomot în bandă largă este reprezentat ca „deal cu vârf plat“, lățimea dealului de 3 dB maxim determină nivelul de coerență este declarat în cel mai larg foarte spectru de zgomot se apropie „alb“ (o astfel de zgomot este numit necorelate, în timp ce un semnal de zgomot în bandă îngustă se numește corelat).
Care este sensul corelației? Corelația a două semnale reflectă gradul asemănării lor, matematic fiind determinat de corelația de corelație, care caracterizează numeric energia reciprocă (normalizată). Când vorbesc despre autocorelație, ei înțeleg gradul de similitudine al unui semnal la sine, deplasat în timp, adică. Funcția de autocorelare (autocorelația integrală în funcție de diferența de timp) determină invarianța semnalului în timp. Aici există conceptul de „semnal de plic“ sau „plic complex de semnal“, îl poartă prin parametrii săi transmis printr-o informație de semnal electromagnetic, în timp ce frecvența de umplere a semnalului - „frecvența purtătoare de radio“, în principiu, nu este important, ea determină numai condițiile de propagare, și confortul tehnic al implementării echipamentului de transmisie și recepție. "Plicul" semnalului caracterizează amplitudinea și faza inițială, care variază incomparabil mai lent decât starea de fază a semnalului purtător în sine.
Vorbesc despre aceste lucruri, deoarece în viitor voi folosi elementele teoriei procesării semnalelor, este necesar să înțeleg mai bine esența problemei avute în vedere.
Deci, semnalul coerent are proprietatea invarianței în timp, în timp ce trebuie să se înțeleagă că parametrii oscilației sunt invarianți, adică amplitudinea și faza (plicul), în timp ce șirul, evident, nu este într-un singur loc și fluctuează în mod constant. Trebuie să ne amintim mereu că suntem interesați de modificările parametrilor procesului energetic - oscilația șirului, și nu de procesul în sine. Este vorba de schimbările care poartă informații în sine, ele sunt cele care caracterizează evoluția procesului, și nu fluctuațiile monotone ale corpului fizic înseși. Semnificația oricărui impact administrativ (slab energie) asupra oricărui proces energetic este tocmai schimbarea parametrilor. Și este important astăzi pentru a înțelege efectul armoniei (sau lipsa de armonie), sau mai degrabă de gradul de armonie între diferitele șiruri (sunete muzicale) cu privire la eficiența energetică a excitatie lor comun de vibrații sonore de aer - coardă.
Pe o altă întrebare pot fi formulate după cum urmează. Va exista un sunet produs de o chitara care are cateva siruri de caractere mai puternice daca sirurile de caractere sunt reglate la gama muzicala, sau se schimba volumul?
Există două aspecte care trebuie distinse. În primul rând, trebuie să judecăm în mod obiectiv presiunea acustică sau puterea totală a fluxului de sunet. Al doilea este despre percepția subiectivă a sunetului unui instrument tunat sau "supărat". Să începem cu prima.
Evident, presiunea sonoră pe membrana urechei fluctuează în același mod ca vibrațiile șirului. Și putem vorbi despre presiunea medie, sau rms, care determină forța undelor sonore. Cu toate acestea, puterea fluxului audio și presiunea acestuia pe suprafața (direcția ce se extinde transversal de propagare a undei de sunet) este caracteristici fizice diferite ale sunetului emis de instrument. Și în cazul în care fluxul de energie transmis prin vibrațiile sunetului în aer este determinat de capacitatea totală a tuturor vibrațiilor excitate de corzi, forța de presiune acustică este determinată de suma forțelor de presiune pe suprafața transmisă prin aer de diferite siruri de caractere. astfel Cu toate că fluctuațiile de flux de ieșire de sunet depinde de efortul de chitarist, și nu depinde de șirul de sunet de sincronism, cu toate acestea, percepția auditivă a sunetelor depinde de sistem, adică, sunet armonios!
Există un moment foarte subtil aici. Trebuie înțeles faptul că energia radiată în spațiu sunetul emis de un instrument, mult, mai multe ordine de mărime mai mare decât energia de vibrație capturat de ureche, deoarece dimensiunea pinna (sunetul cristalinului), mult mai mică decât cea a sferei cu o rază egală cu distanța de la chitara la ascultător. Cu cât este mai soluția de „lentila“, cu atât mai mare semnalul, indiferent de cât de mult este forta de cheltuieli chitarist pentru a extrage audio (pentru energia merge în spațiu). Desigur, există limitări fizice, acestea sunt aceleași ca și există în circuite electrice, și sunt înregistrate, astfel încât generatorul de energie este un generator de tensiune (presupunând că el are o rezistență internă la zero), sau un generator de curent (acesta are o rezistență internă infinită ), sau un generator de putere (care apare o sursă de tensiune în serie cu unele tensiune, care limitează posibila selecția puterii maxime). Acești factori ar trebui să fie luate în considerare, dar în acest caz, ele pot fi neglijate, și a considerat chitara (chitarist) sursa de tensiune, de exemplu, o sursă de energie de presiune a sunetului, care pot fi selectate chiar mai eficient decât o mai organizate „fold“ semnalele recepționate, adică, cu cât este mai mult coordonată în ceea ce privește semnalul, este procesată prelucrarea acestuia. Și apoi ajungem la concepte familiare din teoria conceptelor de prelucrare a semnalelor și a rețetelor. Acest lucru ne oferă posibilitatea de a răspunde la următoarea întrebare:
Ce face sunetul mai sonor?
Se pare că aici să discutăm - cu voce tare. Acest lucru este clar și indiscutabil. Dar la aceeași luminozitate? Cineva se pare că - înălțimea sunetului, iar acest lucru este valabil și pentru sensibilitatea urechii nu este aceeași în diferite domenii de frecvență, iar cei mai mulți oameni au pragul audibil superior al 16kHz, în timp ce alții aud și 20kHz, și, probabil, există oameni care aud și mai mare sunete, și vice-versa (primul meu nachsektora a fost un om, un dezvoltator de rezonatoare de cuarț, care nu sunt auzite și 10 rezonator kilohertzi, care era un bar cu o lungime de câțiva centimetri, o astfel de rezonator „excitat dificil“, dar atunci când o face, ei „vibrații de rotație în cartierul axei longitudinale "doar apăsat în ureche, deși era într-un balon vid). Dar limita problemă și să presupunem că semnalul audio se află într-un interval de frecvență relativ îngustă, în care sensibilitatea urechii este nemodificată (de exemplu, de la 500 Hz la 3 kHz). Ce determină apoi capacitatea unei persoane de a auzi un semnal sonor? Toată lumea va răspunde - "sensibilitatea urechii", nu merge prea departe, ceea ce este și de ce depinde. Permiteți-mi să "mestecați" această întrebare.
Sensibilitatea urechii, se spune doar în "limbajul simplu". De fapt, acesta este definit nu numai prin sensibilitatea membranei timpanice, care determină nivelul semnalelor de la senzori de auz în creier (primară procesarea unui semnal audio și conversia acestuia în impulsuri electrice furnizate la cortexul cerebral), dar majoritatea creierului ( algoritm pentru procesarea secundară a informațiilor primite). Totul este clar și simplu. În cazul în care capacitatea de a auzi sunetele separate, determinată de lungimea semnalului coerent, și ceea ce este mai mult timp este acumulat, cea mai mare calitate, caracterizată prin raportul dintre puterea semnalului / zgomot, capacitatea de a capta secvența de sunet (în special, desen muzical - ton de apel) este determinată de creierul uman, în ce informații preliminare conține, spun experții despre exhaustivitatea informațiilor a priori despre parametrii semnalului recepționat. De fapt, codul de ton este un semnal audio, și știind că, poate fi foarte eficient deosebească de zgomot. Într-o primă aproximație, se poate spune că sensibilitatea „ureche“, în capturarea Tunes de N ori mai mare decât un singur sunet, unde N - numărul de sunete egal cu durata care este compus melodia, durata totală egală cu durata de un sunet monocromatice.
Aici trebuie subliniat, totuși, că sensibilitatea „receptor“ (atâta timp cât vorbim despre el, referindu-se la el și un om) nu depinde de „melodia“ a semnalului, fie din armonia corzilor individuale, ci doar din numărul total de sunete și gama de frecvențe a cărui bază de produse caracterizează semnalul, determinând un câștig în raport semnal / zgomot, de ieșire din circuitul de procesare secundară în raport cu circuitul de procesare primară (adică, „ieșire“ ureche). Aceasta este concluzia principală a teoriei procesării semnalelor. Este important ca receptorul să "cunoască" parametrii de fază de amplitudine ale întregii secvențe de semnal și acest lucru este suficient pentru a primi un semnal egal cu o eficiență egală.
Cu toate acestea, nu contează unei persoane dacă aude o cacofonie sau un sunet armonios. Pentru armonie stabilește spectrul discret de reglare a sunetului și a urechii la unele „băț“ al spectrului, mai accentuat capturile lor decât în cazul în care tonul nu poate, pentru că sunetele sunt complet imprevizibile. În domeniul radiotehnicii, există conceptul de "filtru de pieptene", este un filtru reglat pentru a primi un semnal periodic. Datorită caracteristicii de amplitudine în formă de pieptene, aceasta separă armonicile semnalului util în ceea ce privește zgomotul. Gradul de reducere (zgomot) va fi mai mare decât desen clar și ușor de reținut muzica aude oamenii (a căror ureche producătoare de prelucrare primară, și creierul, producând prelucrare secundară, caracteristica de frecvență a formei pieptene). Există două situații posibile când o persoană ascultă încercarea de a prinde o melodie familiară și când melodia este deloc, fără să știe dacă este. În primul caz, dacă își amintește bine melodia, atunci calitatea detectării sale este determinată numai de volumul semnalului. Dar când nu știe, atunci însăși definiția armoniei "recunoașterii" necesită timp, în timp ce coardele consonante pe care le captează "imediat".
(Din seria: "De ce este dată viața?" Partea 19)
Trimiteți-le prietenilor: