Як утворюється звук?

1. Голямін І.П. Звук / Фізична енциклопедія / за заг. ред. А. М. Прохорова. - М.: Радянська енциклопедія, 1988-1999.

5. Природокористування: Підручник. За редакцією проф. Е.А. Арустамова. - М.: Видавничий Дім "Дашков і К", 2000.

6. Сокіл Г. І. «Особливості акустичних процесів в інфразвуковому діапазоні частот». - Дніпропетровськ: Промінь, 2000.

9. Вплив музики на організм людини/http://knowledge.allbest.ru/psychology/2c0b65625a3ad68a5c43b88521306d27_0.html

Кожен звук – шматочок світу.

У кожному звуці – цілий світ.

У звуках – вся моя квартира,

У звуках – тисячі квартир.

У звуках – вулиця велика

Звукам немає кінця та краю

У звуках – Він! Воно! Вона!

Звуки в радості та в нудьзі,

Звуки – світло та звуки – тінь.

День закінчують звуки,

Звуки розпочинають день.

Ми обрали саме цю тему для дослідження, бо коли ми проходили на уроці навколишнього світу цю тему, вона нас дуже зацікавила.

Актуальність. Звуки – частина нашого життя. Ми застосовуємо звук не замислюючись. Нам захотілося дізнатися, як з'являються звуки, які нас оточують. Нам також цікаво: чи всі звуки ми чуємо?

Після того як ми вибрали тему, ми визначили цілі та завдання роботи.

Основна мета проекту – відповісти на запитання: як з'являється звук, які звуки оточують нас.

Для досягнення цієї мети ми поставили собі наступні завдання:

• Зібрати матеріал про те, що таке звук.
• З'ясувати, як з'являється звук.
• Дізнатися, як ми чуємо звуки.
• Знайти інформацію, які звуки бувають.
• Дослідити звук досвідченим шляхом.

Гіпотеза: Гіпотеза дослідження: звук утворюється, коли щось рухається.

Вид дослідницької роботи: дослідно-мистецький, короткостроковий, колективний.

Термін реалізації протягом трьох тижнів.

Об'єктом дослідження є звук.

Предметом дослідження стала можливість використання знань про звук у навчальній та ігровій діяльності.

План дослідницької роботи:

2. Визначення мети та завдань.

3. Упорядкування плану роботи.

4. Збір матеріалу на тему дослідження.

6. Підбиття підсумків.

7. Визначення висновків.

1. Читання книг на тему дослідження.

2. Пошук інформації у книгах та Інтернеті.

4. Провести експерименти, щоб дізнатися більше про різні звуки.

5. Виготовити прості музичні інструменти.

Теоретичні відомості про природу звуку

З народження людина чує різні звуки, які служать джерелом інформації про навколишній світ. Що таке звук?

Люди давно почали здогадуватися про те, як звуки народжуються, живуть та «вмирають». Звуки почали вивчати ще у давнину. Наука про звук називається – акустика. Перші спостереження з акустиці було проведено VI столітті до нашої ери. Піфагор встановив зв'язок між висотою тону та довжиною струни або труби, що видає звук. У IV ст. до н. давньогрецький філософ і вчений Аристотель чітко уявив, як поширюється звук у повітрі.Надзвичайно вправними були майстри, які виготовляли музичні інструменти, і музиканти, які грали на них.

Світ звуків оточує нас і зараз і з усіх боків. У наш час на людину протягом дня впливають найрізноманітніші звуки. Та й самі ми любимо пошуміти.

У дитячій енциклопедії «Я пізнаю світ. Фізика» автор - укладач Ал.А. Леонович дуже доступно розповів про звук.

Як створити звук? Та дуже просто – крикнути, от і всі справи! Можна ще чимось постукати, наприклад, молотком по цвяху або кулаком у двері. Або гайковим ключем по батареї опалення – все довкола почують. Ногами потопати, м'ячем поплескати. Посвистіти, в трубу подути. Або лінійкою подрябувати.

Приклад лінійки можна буквально побачити очима, як народжується звук. Який рух здійснює лінійка, коли ми закріпимо один її кінець, відтягнемо інший і відпустимо його? Ми помітимо, що він ніби затремтів, завагався. Звук створюється коротким чи довгим коливанням якихось предметів. Отже, звук – це пружні хвилі, що поширюються серед і створюють у ній механічні коливання. Середовище може бути твердим, рідким, газоподібним. Можна сміливо сказати, що звук – це вібрація. Причина звуку – вібрація тіл, хоч ці коливання не помітні для нашого ока. Вона може поширюватися у повітрі, у воді чи дереві. І навіть передаватися ниткою. Там, де немає повітря, наприклад, у космосі, звук не поширюється, там нема чому передавати вібрацію.

Джерела, класифікація та характеристики звуку

Джерела звуку можуть бути штучними та природними.

1. Природні звуки мови людей, дзижчання комах, голоси птахів, тварин, звуки природи (гуркіт грому, шелест листя, легкий плескіт води).

2.Штучні музичні інструменти, звуки працюючих пристроїв, механізмів, транспорту.

На офіційному сайті журналу "Наука та освіта" ми знайшли визначення терміна "Класифікація звуків".

Які бувають звуки?

За формою та характером ударної хвилі

1. Звукові удари - Постріл, вибух, електрична іскра, при ударі будь-яких важких предметів.

2. Шуми Шелест листя, тріск при ламанні дерева, мова людей.

3. Музичні звуки. Звуки, що видаються музичними інструментами, співаками.

Основними характеристиками звуку є частота і інтенсивність коливань, які впливають на слух людей.

Дізнатися навколишній світ нам допомагають органи почуттів. Люди чують звуки вухами – це приймач звукової хвилі.

Звучать тільки тремтячі предмети Чому не всі тремтячі предмети звучать? Наприклад, якщо потрясти рукою, то нічого не почуєш. в секунду. Причому чим більша частота коливань, тим вищий звук, який ми чуємо.

Звук із частотою нижче 16 Гц, називається інфразвуком, а з частотою вище 20000 Гц. – І той, і інший ми не чуємо.

Інфразвук сприймають кішки, собаки, кити. А дельфіни, кажани здатні чути ультразвуки.

Ми можемо розрізняти висоту звуку – його тон.

Насправді гучність вимірюють в децибелах.

20–30 дБ – норма шуму у житлових приміщеннях;

40 дБ – тиха розмова;

50 дБ – розмова середньої гучності;

70 дБ - шум друкарської машинки;

80 дБ - шум працюючого двигуна вантажного автомобіля;

100 дБ – гучний автомобільний сигнал з відривом 5–7 м;

120 дБ – шум працюючого трактора з відривом 1 м;

130 дБ – поріг больового відчуття.

Все, що звучить голосніше за спокійну розмову, для організму вже навантаження. Безперервний шум поступово руйнує здоров'я. Людина, що постійно піддається впливу шуму, швидко перевтомлюється і стає дратівливою, забудькуватою, частіше страждає від слабкості та запаморочення. Ось чому педагоги закликають нас не шуміти у школі та поводитися спокійно.

Ми проробили нескладні досліди, щоб краще зрозуміти – що таке звук?

Експеримент №1 – «Як виникає звук?»

Ціль: зрозуміти причину виникнення звуку.

Матеріал: довга лінійка, натягнута струна, наше горло.

Один кінець лінійки притискається до столу, а за вільний кінець сіпаємо - виникає звук. З'ясовуємо, що відбувається у цей час із лінійкою. (Вона тремтить, вагається). Якщо торкнуться лінійки рукою-тремтіння зупиняється (звук припиняється).

Потім ми розглядали натягнуту струну і з'ясували, як змусити її звучати (посмикати; зробити так, щоб струна тремтіла), а потім зупинити її звучання, затиснувши рукою або якимсь предметом).

Ми прикладали руку до горла і говорили – наше горло тремтіло.

Лінійка, струна, горло тремтіли і змушували тремтіти повітря навколо себе. Ці коливання повітря досягли моїх вух, і ми почули звуки.

Висновок: звук – це коливання, які поширюються на просторі.

Експеримент № 2 – «Звук передається у різних середовищах»

Мета: довести, що звук поширюється у різних середовищах.

Для цього досвіду потрібна нитка та пластикові стаканчики.На дні склянок ми зробили маленький отвір. Проділили через них нитку і зав'язали всередині склянки вузол, щоб нитка не вислизнула. Тобто через склянки пройшла довга нитка. Для демонстрації цього досвіду потрібно дві людини.

Кожен узяв по склянці і відійшов один від одного подалі, щоб нитка натяглася. Один з нас щось прошепотів у свій стаканчик, а інший почув це у своєму стаканчику.

Висновок: Звук передається через нитку.

Один із нас стукав по трубах у класі, інший слухав у сусідньому класі.

Другий учасник експерименту чув стукіт.

Висновок: Звук поширюється на металах, тобто у твердих предметах.

Один учасник експерименту приклав вухо до стінки банки, наповненої водою, інший почув сплеск кинутого до неї камінчика. Якщо, купаючись у річці, опустити голову у воду так, щоб поринули й вуха, можна почути голоси людей на березі.

Висновок: звук поширюється у питній воді, тобто у рідинах.

Висновок за експериментом № 2: Звук поширюється у твердому, рідкому, газоподібному середовищі.

Це можна порівняти з площею, щільно заповненою людьми. Уявіть, що кожна людина – це найдрібніша частка повітря. Припустимо, що через цей натовп необхідно передати якесь доручення – від людини в одному кінці площі до людини, яка стоїть на її протилежному кінці. Перший з краю передасть це доручення сусідові, той у свою чергу наступному, і таким чином доручення прийде за призначенням.

Те саме відбувається і між джерелом звуку та нашим вухом. Звучаючий предмет створює коливання (звукові хвилі). Вони дають поштовх найближчим частинкам повітря, ці частинки штовхають такі… Поступово передаючись від частинки до частки на всі боки, звукові коливання досягають барабанної перетинки нашого вуха.Як тільки вони до нього дістануться, ми й почуємо звук.

А чому на великій відстані звук слабшає – і що далі ми від джерела звуку, то гірше його чуємо? Частинки повітря добре передають поштовх, але поступово він все більше слабшає в дорозі. Адже кожна частинка повітря штовхає звук не в один бік - а відразу по всіх напрямках (віддаючи силу кільком "сусідам у натовпі" одночасно). Сила поштовху, переданого кожному окремому сусідові, стає дедалі слабшою. Ось чому сила звуку зменшується в міру нашого віддалення від джерела.

Експеримент № 3 - "Чи можна побачити звук?"

Досвід перший. Я натягла поліетиленовий пакет на глибоку чашку якомога тугіше, а зверху на нього насипала цукровий пісок. Підніс металеву каструлю до чашки і вдарив кілька разів у нього металевою кришкою. Частинки цукру починають підстрибувати.

Досвід другий. Я прив'язала нитку до шматка паперу. Піднесла її до колонок і голосно включила музику. Листок затремтів від коливань повітря.

Висновок по експерименту: Звукова хвиля змусила піднятися крупинки цукру і змінити своє положення на плівці, також звукова хвиля змусила тремтіти листочок паперу. Сам звук ми бачимо. Ми бачимо роботу звукових хвиль.

Експеримент № 4 - характеристики звуку.

Досвід перший. Звучуча пляшка.

Потрібно взяти пляшку і подути в шийку. Чується низький звук. Якщо наповнити водою пляшку до половини і ще раз подути, то звук стане вищим. Це означає, що «зіграно» іншу музичну ноту. Коли я дую через шийку пляшки, повітря всередині пляшки починає вібрувати, і з'являється звук. Чим більша висота стовпа повітря у пляшці, тим нижче виходить звук, який можна з неї «видути».

Досвід другий. Як посилити звук?

Потрібно взяти маленький дзвіночок і більше. Потім ударити по маленькому дзвіночку дерев'яним молоточком. Дзвоник, що вагається, тоненько задзвенить. Якщо взяти дзвіночок побільше, то й дзвін буде погромом і нижчим. Такий звук виходить тому, що під великим дзвіночком укладено більший обсяг повітря, яке починає вібрувати після удару. Більше повітря – більше звукових хвиль, і звук гучніший.

Прикласти руку до горла і вимовити звуки Б, Р, Л, Н, Д, Г. Голосові звуки тремтять, вібрують, звуки виходять дзвінкі.

Прикласти руку до горла і вимовити звуки П, Т, С, Ц, К. Голосові звуки не тремтять, не вібрують, звуки виходять глухі.

Висновки з експерименту № 4: звуки можуть бути різної висоти: високі – низькі; звуки може бути різну силу звучання гучні – тихі; звуки можуть бути різні за дзвінкістю, яскравістю: дзвінкі, глухі.

Напрямок звуку. За допомогою рупора можна посилити звук. Він не розсіюватиметься на всі боки і піде прямо. А якщо звук зустріне перешкоду на своєму шляху, звук може огинати його, відбиватися, заломлюватись або поглинатися.

Експеримент 5. Напрямок звуку.

За допомогою рупора можна посилити звук. Він не розсіюватиметься на всі боки і піде прямо. А якщо звук зустріне перешкоду на своєму шляху, звук може огинати його, відбиватися, заломлюватись або поглинатися.

Звукові хвилі набагато довші за світлові і тому набагато легше огинають перешкоди. Стоячи у дворі, ми не бачимо машин, що йдуть по вулиці, загороджених від нас будинком, але чуємо їх. Ми можемо розмовляти з людиною, що стоїть за рогом будівлі, за деревом або за парканом, хоч і не бачимо його.Ми чуємо його, тому що звук здатний огинати ці предмети і приникати в область, що знаходиться за ними, звукові хвилі проникають через щілини та отвори в перешкоді та поширюються за ними.

Широко використовується ультразвук у гідроакустиці. Ультразвуки великої частоти поглинаються водою дуже слабко і можуть поширюватись на десятки кілометрів. Якщо вони зустрічають на своєму шляху дно, айсберг чи інше тверде тіло, вони відбиваються та дають луну великої потужності. На цьому принципі влаштований ультразвуковий ехолот.

Кажани мають свого роду акустичним радаром. Здібністю ехолокації. Під час польоту вони видають сигнали такої високої частоти, що людське вухо їх сприймає. Відлуння відбивається від перешкод, і кажани вловлюють їх своїми великими вухами. Як доводять досліди, за характером і інтенсивністю луни вони можуть не тільки виявити найтонший дріт і облетіти його, а й «запеленгувати» комаху, що швидко летить; мозок кажана блискавично розраховує правильний курс, і вона безпомилково вистачає видобуток.

? Ті, хто працював у підводних спорудах, підтверджує, що під водою виразно чути берегові звуки, а рибалки знають, що риби спливають при найменшому підозрілому шумі на березі.

? Медузи відчувають шторм 12 годин на початок, вловлюючи інфразвук від далекого циклону.

? Саме тихе місце «Мертва кімната», розміром 10,67-8,5 м у Лабораторії, США, є найбільш звукопоглинаючою кімнатою у світі, в якій зникає 99,98% звуку, що відбивається.

Щоб з'ясувати, як шум впливає на самопочуття людей, ми провели опитування серед наших учнів та вчителів. Ми підготували таблицю з питаннями та попросили учнів школи відзначити один пункт таблиці.

Вплив шуму на самопочуття людини

1.Тривалий шум не впливає на моє самопочуття

2. Тривалий шум корисний для мого здоров'я

3. Тривалий шум шкідливий для мого здоров'я

Висновки щодо проведеного опитування: в опитуванні брало участь 26 осіб. З них 5 людей відповіли, що тривалий шум не впливає на їхнє самопочуття; 20 людей вважають, що тривалий шум шкідливий для їхнього здоров'я. 1 людина – корисна. Більшість людей втомлюються від тривалого галасу, у них болить голова, вони почуваються стомленими. Таким чином, підтвердилася думка вчених, що безперервний шум поступово руйнує здоров'я.

Ми вирішили приготувати з різних підручних матеріалів нескладні музичні інструменти. Шумелки можна зробити з пляшечки або баночки з-під «Кіндер-сюрпризу», наповнивши їх будь-якою крупою. Покладіть у кожний контейнер різні наповнювачі, щоб звук був різним. Брязкальця виготовили з картону від скотчу, вставив у нижній отвір фломастер чи ручку. Всередину насипаються намисто, горох, дрібні камінці та інші предмети. Обклеїла брязкальця кольоровим папером.

У довгу люльку (у мене від харчової фольги 46 см) ми насипали крупу. Після насипання наповнювача обидва торці труби заклеюються.

Таким чином, при збиранні інформації та проведених експериментах ми з'ясували, що звук – це вібрація. Моя гіпотеза, що видають звуки предмети, які рухаються, не зовсім підтвердилася. А джерелами звуку є предмети, що коливаються, тобто. тремтять або вібрують.

У ході своєї роботи ми дізналися багато цікавого та нового про звук.

Досвідченим шляхом ми визначили, що сам звук ми не бачимо. Ми бачимо роботу звукових хвиль.

Звуки може бути різної висоти: високі – низькі; звуки можуть бути різні за дзвінкістю, яскравістю: дзвінкі, глухі; звуки можуть мати різну силу звучання: гучні – тихі.Виявляється, є звуки, які людина не чує. Людина здатна вловити звук із частотою від 16 до 20000 Гц. Звук із частотою нижче 16 Гц називається інфразвуком, а з частотою вище 20000 Гц. - Ультразвуком.

Виявляється, що звуком вимірюють глибину моря, зварюють метал, свердлять скло, лікують людей, навіть стирають білизну.

Наш організм швидко відгукується на вібраційну частоту музики, оскільки теж є своєрідним музичним інструментом: кожна клітина, кожен орган, кожна система мають свої вібрації.

Відомий російський хірург академік Б.Петровський використовував музику під час складних операцій: згідно з його спостереженнями під впливом музики організм починає працювати гармонійніше.

Найбільший терапевтичний ефект, на думку вчених і медиків, має класична музика, яка нормалізує серцевий ритм і підвищує в крові рівень імуноглобуліну [10].

До корисних звуків можна віднести:

– Звуки природи: дзюрчання струмка, спів птахів, звуки хвиль та дощу, пісні дельфінів. Ці звуки дозволяють відключитися від міської метушні і направити свій внутрішній погляд до своїх витоків – живої природи. Результат: зняття стресу, стан спокою та релаксації, зниження артеріального тиску, покращення самопочуття в цілому, покращення настрою.

Сильний звук може пошкодити слух. Безперервне шумове навантаження поступово руйнує здоров'я.

Нам було дуже цікаво робити моє дослідження.

Ми будемо використовувати отримані знання у подальшому навчанні, намагатимемося краще вчитися з фізики у 10 класі.

Виготовлені мною шумілки, тріскачки допоможуть вчителям – логопедам займатися іншими дітьми, розвивати їх слух. Ці саморобні музичні інструменти можна використовувати на наших концертах та заходах.

Ця тема була цікавою, і нам хотілося б більше дізнатися про звуки мови.

Отже, гіпотеза не підтвердилася. Звук утворюється, коли щось тремтить. Тремтіння предметів викликає тремтіння повітря. Воно поширюється як хвилі. Звуки дуже різні.

Мал. 1. Звуком можна грати

Мал. 2. Музичні інструменти

Мал. 3. Звук проходить ниткою

Мал. 4. Звук видається по келиху

Мал. 5. Звук проходить по металу

Мал. 6. Звук проходить через щілини

Книга «Досліди зі звуком»

Виконай досліди та відповідай на запитання

1. Як отримати звук.

1. Налийте води з пляшечки в 1 келих до половини.

2. Налийте води в 2 келихи більше половини.

3. Налийте води в 3 келих менше половини.

4. Витріть серветкою вказівний палець (для чистоти).

5. Змочіть палець у келиху та починайте водити палець по краю келиха до появи звуку.

6. Запишіть відповідь: «Чому отримали звук?»_______________________________

2. «Мотузковий телефон» (учасники 2 особи)

1. Візьміть склянки.

2. Розійдіть у різні кути кімнати, сильно натягнувши нитку.

3. Один із учасників повинен підставити вухо в склянку, інший вимовляє чітко слово в склянку.

4. Перевірте, чи почув один із учасників.

5. Дайте відповідь на запитання: «Як таке може бути?» ______________________________

Коли ви вестимете пальцем по краях келиха з водою, ви побачите зверху, як поверхня води колишається. Вона безперервно хвилеподібно рухається. Ці хвилі дуже малі, але можна помітити, що вони сильніші в тому місці, в якому знаходиться палець. Хвилі йдуть упоперек келиха до протилежної сторони, а під прямим кутом до них рухаються інші хвилі, що теж проходять через центр.Дуже цікаво спостерігати цей зиб на дзеркальній поверхні води, і ви, звичайно, розумієте, що воно походить від струсу стінок склянки, яке передається воді. Як тільки ви заберете палець, пропадуть і звук і бриж.

Висота звуку залежить від величини келиха та товщини стінок. Що більше води наллєте, то нижче буде тон.

Наше вухо – дуже складний інструмент. У ньому є тонка-тонка туго натягнута шкірка - "барабанна перетинка". Найменший поштовх повітря викликає коливання цієї перетинки – і воно сприймається як звук. «Мотузковий телефон» працює за принципом сьогодення, коли звук біжить по дротах. Звук змушує тремтіти стаканчик і «біжить» ниткою до другого. По повітрю навколо звук передається гірше, тому «секрет» погано чути інше.

1. Візьміть пластмасову склянку та круглу гумку. Натягніть резинку на склянку, як показано на малюнку.

2. Додайте склянку дном до вуха. Побрянчіть натягнутою гумкою як струною. Щоправда, вийшло набагато голосніше, ніж ми очікували?

3. Дайте відповідь на запитання: «Як таке може бути?» ______________________________

2. Відбийте м'яч з дальньої та близької відстані. Спіймайте його.

3. Що допомагає кажанам, дельфінам не натрапляти на предмети та один на одного?

Як дятел знаходить жучків під корою дерева?_______________________________

Подібне явище відбувається і зі звуками: долітаючи до твердих предметів, вони повертаються назад, ніби відштовхуючись від них.

Кажани. Вони використовують для ехолокації ультразвук. Так миші виявляють у повітрі жуків, нічних метеликів, метеликів. Впіймавши променем ультразвукового «прожектора» комаху, миша намагається не втратити свою жертву, наганяє та ловить її.

Звучаючий предмет створює коливання (звукові хвилі).Вони дають поштовх найближчим частинкам повітря, ці частинки штовхають такі… Поступово передаючись від частинки до частки на всі боки, звукові коливання досягають барабанної перетинки нашого вуха. Як тільки вони до нього дістануться, ми й почуємо звук.

Через тверді тіла звук поширюється скоріше, ніж через повітря. Тому в нашому досвіді з гумкою на склянці ми й чуємо звук краще, ніж якби він передавався просто в повітрі.

На голові дельфіна знаходиться пристрій, що дозволяє вистрілювати ультразвуками у потрібному напрямку. По суті, на дельфіновому лобі змонтований ультразвуковий прожектор, що тільки дає не суцільний промінь, а швидко-миготливий.

Ехолокатор дельфіна працює як рентгенівський апарат.

Дятли харчуються комахами, що живуть на деревах. Дятел не довбає все без розбору дерева поспіль, інакше він просто помер би з голоду. Постукавши корою, дятел відразу визначає, чи є всередині ходи короїдів. Гостроносі санітари лісу такі віртуози, що простежують по звуку звивистий хід личинки короїда і, дійшовши до кінця, довбають саме там, де ховається автор дерев'яного лабіринту.

Шум моря в черепашці - не що інше, як дещо змінені звуки навколишнього середовища, відбиті від стінок раковини. Можна взяти будь-яку порожню посудину, прикласти його до вуха і він стане «шуміти» анітрохи не гірше за морську черепашку. Все тому, що будь-яка повітряна замкнута порожнина виступає у ролі своєрідного резонатора, де концентруються різні акустичні хвилі. Саме тому форма і розмір черепашок безпосередньо впливає на «морську пісню». Чим вони вигнутіші і більші, тим більш насиченим виходить «звук прибою».

Як працює голос. Фізика та анатомія вилучення звуку

Щоб ефективно працювати над розвитком голосу та мови, необхідно розуміти, що таке взагалі звук, голос і мовлення. Тому мета даного уроку - розібратися, що таке звук, голос і мова з погляду фізики та анатомії. Щоб досягти позитивного результату, потрібно розуміти обидва аспекти. Знання анатомії допоможе навчитися керувати голосом, а розуміння фізичних основ звуку – візуалізувати результат занять та контролювати правильне звуковидобування.

Мета уроку: розглянути фізику звуку, фізику та анатомію голосу, а також дізнатися, як працює голос і що спільного у розвитку голосу та мови.

Також ми дамо посилання на корисні сервіси, які допоможуть провести самостійну діагностику можливостей свого голосу, якщо у вас є таке бажання. Ми рекомендуємо це зробити, щоб вам було простіше та наочніше побачити прогрес після того, як ви почнете працювати з голосом.

Зміст:

Отже, план дій на найближчий урок у нас намічено, тож приступаємо до справи!

Що таке звук та голос з погляду фізики

Почнемо з того, що таке звук та голос з погляду фізики. Звук – фізичне явище, що є поширення механічних хвильових коливань.

З погляду фізики звук має три властивості:

Висота залежить від частоти коливань. Коливання відбуваються з певною періодичністю та вимірюються в герцах. Герц – це одиниця частоти періодичних процесів у Міжнародній системі одиниць, і навіть у системах одиниць СГС і МКГСС.

Сила звуку (вона ж гучність) залежить від амплітуди коливань. Більше амплітуда – сильніший звук. Одиниця виміру сили звуку – децибел (дБ). Наприклад: шелест листя – близько 10 дБ, а гучна розмова – до 90 дБ.

Звуковий спектр – це сукупність додаткових коливань або обертонів, що виникають разом із основною частотою. Це особливо чітко можна спостерігати у музиці чи співі. Обертона підвищують основний тон кратних співвідношеннях (overtone: оver – над, tone – тон) і надають звуку додаткове забарвлення, тобто. тембр.

Звуки з періодичними (однаковими і рівномірно повторюваними) хвильовими коливаннями називаються музичними тонами. Звукові коливання неперіодичної повторюваності є музичними тонами. Це, наприклад, скрип, тріск та інші звуки.

Про силу звуку та звукові спектри ми поговоримо в наступних уроках, а зараз повернемося до висоти звуку.

Види звуку за висотою:

1. Хвильові коливання, які сприймаються людським вухом, тобто. у діапазоні 16-20 000 Гц (герц).
2. Ультразвук – звукові хвилі, мають частоти вище сприймаються людським вухом, тобто. понад 20 000 Гц.
3. Інфразвук – звукові коливання, мають частоти нижче сприймаються людським вухом, тобто. нижче 16 Гц.

Таким чином, чим більша частота коливань, тим вищий звук. У контексті нашого курсу розвитку голосу нас цікавить чутний діапазон, тобто. 16-20000 Гц. У нижній частині діапазону звук суб'єктивно сприймається як глухий і басистий, у верхній частині – як тонший і дзвінкий. Весь чутний діапазон звуків розподілено за так званою нотно-октавною шкалою (див. рис.1), побудованої на основі двійкової системи.

Справа в тому, що звуки, частота яких відрізняється в 2 рази (в 2 рази вище або нижче), сприймаються на слух як подібні. Музикантам ця таблиця добре знайома, а решті представлена ​​для осмислення, наскільки великі можливості людського слуху і, відповідно, голоси. У позначення нот і октав можна поки що не вникати.Цю тему ми торкнемося, коли говоритимемо про розвиток співацького голосу.

Отже, ми підійшли до того, що таке голос і чим він відрізняється від звуку. Звук – це ширше поняття. У контексті нашого курсу звук – це абсолютно все, що ми можемо почути. Це спів птахів, шелест трави, плескіт води, гуркіт мотора, дзижчання принтера, дзвін келихів і, звичайно, людський голос.

Голос – це результат роботи голосового апарату та органів звуковидобування (Про їх будову з погляду анатомії ми поговоримо пізніше). Можливості голосу трохи менше, ніж можливості людського вуха, у тому плані, що навіть рекордсмени не можуть охопити голосом усю гаму звуків у діапазоні 16-20 000 Гц. Щоправда, деякі можуть вийти межі чутного діапазону.

Голоси-рекордсмени з Книги рекордів Гіннеса:

• Найвищу вокальну ноту серед чоловіків «фа дієз» 5-ї октави (5989 Гц) взяв Амірхосейн Молаї у Тегерані (Іран) 31 липня 2019 року [Guinness World Records, 2019].
• Найвищу ноту серед жінок «сіль» 7-ї октави (25087 Гц) взяла бразильська співачка Джорджія Браун 2004 року. Технічно ця нота не є музичною. Також Джорджії Браун належить світовий рекорд на найширший вокальний діапазон серед жінок. Її діапазон простягається від «сіль» великої октави (98 Гц) до «сіль» 7-ї октави (всього 8 октав) [Guinness World Records, 2004].
• Найнижча вокальна нота серед жінки склала 57,9 Гц, що трохи вище ніж нота «ля» контроктави. Її взяла Мар'яна Павлова (Великобританія) у Валлінгтоні, Великий Лондон, Великобританія, 3 червня 2019 року [Guinness World Records, 2019].
• Найнижча вокальна нота, відтворена чоловіком, – G-7 (0,189 Гц), була досягнута співаком та композитором Тімом Стормсом (США) у студії Citywalk Studios у Бренсоні, штат Міссурі, США, 30 березня 2012 року. Частотний вихід голосу Тімоті було виміряно за допомогою обладнання Bruel & Kjaer (низькочастотний мікрофон, прецизійний аналізатор звуку та ноутбук для посталіза) [Guinness World Records, 2012].

До речі, в музиці прийнято використовувати далеко не весь діапазон, що чути. У цьому легко переконатись, глянувши на клавіші фортепіано. Усі 88 клавіш (36 чорних та 52 білих) охоплюють діапазон від «ля» субконтроктави (27,5 Гц) до ноти «до» 5-ї октави (4186 Гц). Цього цілком достатньо, щоб відтворити будь-який музичний твір, комфортний для людського вуха та того, як ми чуємо звуки.

Можливості власного голосу можна перевірити, завантаживши Pano Tuner і дозволивши додатку доступ до мікрофона. Спробуйте взяти найвищу і найнижчу доступну вам зараз ноту, але зробіть більше трьох спроб поспіль, т.к. це може призвести до перенапруження голосового апарата. Зафіксуйте результат та повторіть досвід після проходження нашого курсу. Якщо ви раніше ніколи не займалися тренуванням голосу і не працювали над розширенням діапазону, можливо, у вас це вийде зараз, коли ви вивчите анатомію голосу та прийоми, що допомагають звуковитягу.

Є варіанти, доступні онлайн без попереднього завантаження додатків. Наприклад, сервіс Theta Music Trainer. Для старту натисніть кнопку «Play», потім виберіть тембр голосу, після цього виберіть ноту, з якої вам зручніше стартувати, і візьміть її. Як тільки ви в неї потрапите, вона змінить колір, а наступний крок буде можливий тільки на будь-яку із сусідніх нот як вгору, так і вниз.Якщо ви поки не знаєтеся на нотах, спробуйте взяти ноту «до» 1-ї октави – вона є в діапазоні практично кожної людини. Вивчивши попередню ілюстрацію, її легко знайдете самостійно.

У міру того, як ви братимете кожну з наступних нот, вони також будуть змінювати колір. Коли ви вичерпаєте свій діапазон, натисніть «Закінчити» і збережіть результат, наприклад, у вигляді скріншота. Швидше за все, через 1-2 місяці тренувань ваш діапазон стане ширшим.

І, зрештою, мова. Мова – це спільний результат роботи голосового апарату та мислення. Якщо для того, щоб видавати просто звуки (крик, плач, стогін та інші), нам достатньо задіяти голосовий апарат, для промови потрібне попереднє осмислення того, що ви хочете сказати. Для мови використовується менший діапазон голосу, ніж для різного роду звуків - крику, плачу, стогін та інших.

Розрізняють внутрішню та зовнішню мову, але в контексті нашого курсу нас цікавить насамперед розвиток зовнішньої мови, де задіяні органи звуковидобування. У той самий час прекрасна зовнішня мова неможлива без розвитку внутрішньої промови, тобто. планування та контролю «в умі» мовленнєвих дій, внутрішнього промовляння запланованих фраз.

До речі, у нашому курсі ви дізнаєтесь, що звуковидобування теж можна планувати! «В умі» можна репетирувати не лише текст майбутнього повідомлення, але також його емоційну насиченість, гучність, висоту. А допоможе в цьому осмислений підхід до звуковидобування, знання анатомії голосу та розуміння, як ті чи інші рухи та положення органів звуковилучення впливають на ваш голос та вашу мову.

Що таке звук та голос з погляду анатомії

Голос – це звук, що виникає за допомогою повітря, що видихається, коливання голосових зв'язок і резонування. При цьому голосові складки (або зв'язки – ми використовуватимемо обидва терміни) беруть участь лише в тонкому керуванні голосом, а основну роботу виконує повітряний потік та резонанс.

Для розуміння, як працює голос та як формується мова, нам необхідно вивчити пристрій звукового апарату людини. Розділимо завдання на дві складові: як влаштований голосовий апарат та як влаштований слух. Почнемо з голосу.

Загальний пристрій дихальної системи та голосового апарату:

Ми розглядаємо дихальну систему і голосовий апарат як єдине ціле, тому що звуковидобування відбувається за рахунок повітря, що видихається. Наполегливо рекомендуємо спочатку вивчити будову дихальної системи та голосового апарату в найзагальнішому схематичному вигляді, а вже потім перейти до детального вивчення, аналізуючи ілюстрації з дедалі більшою кількістю елементів та подробиць.

Ось проста ілюстрація:

А ось складніша:

Такий підхід дозволить вам не заплутатися, вивчаючи звуковидобування та голосоутворення, і дотриматись поступового переходу від простого до складного.

Тепер перейдемо до того, як саме відбувається звуковидобування. Розглянемо процес поетапно.

Звуковитяг - як відбувається:

1. Звук утворюється за рахунок потоку повітря, що видихається з легенів.
2. Струмінь повітря приводить у рух голосові складки.
3. Висота голосу визначається довжиною та натягом зв'язок. Чим сильніший натяг, тим вищий голос. Чим довші голосові зв'язки, тим нижче голос.
4. Сила голосу визначається щільністю змикання зв'язок та тиском повітря.
5. Ступінь натягу голосових зв'язок змінюється при скороченні внутрішніх м'язів гортані.
6. Голосові зв'язки прикріплені до черпалоподібних хрящів і до щитовидних хрящів, зміщення яких визначає положення зв'язок.
7. За допомогою язика, губ, м'якого та твердого піднебіння створюється та чи інша форма ротової порожнини, яка зумовлює отримання того чи іншого звуку.

Так утворюється голос:

Зупинимося докладніше на залежності висоти голосу від зв'язок. Висота голосу, тобто. частота звукових коливань залежить як від напруги, так і від довжини голосових зв'язок.

Коротким зв'язкам легше коливатися, тому вони можуть здійснювати більшу кількість коливань в одиницю часу. Чим більше вагань, тим вищий голос. Довгі зв'язки «розкачати» важче, тому вони здатні здійснювати менше коливань в одиницю часу. Чим менше вагань, тим нижчий голос.

Це явище можна порівняти з розмахом крил у птахів. Так, швидкість помаху крил мініатюрної колібрі становить від 50 до 80, а в деяких видів до 200 помахів за секунду. А такий помітно більший птах як лелека, здійснює всього 2 (два!) помахи крилами в секунду.

Подивившись діаграму залежності висоти голосу від довжини голосових зв'язок, можна умовно сказати, що баси – це наші лелеки, а сопрано – це колібрі. Цей поділ, прийнятий в академічній опері, дуже умовний. Є люди, чий голосовий діапазон виходить далеко за межі якогось одного типу голосу.

Наприклад, співак Дімаш має діапазон 6 октав + 5 півтонів від «ля» контроктави до ноти «ре» 5-ї октави. Таким чином, його голос повністю містить діапазон, в якому співає баритон, тенор, альт і сопрано, а також захоплює верхню частину басового регістру і частину так званого «свисткового регістру», який виходить за межі верхніх нот сопрано. Подивившись виступ Дімаша, можна почути, як він філігранно тягне ноти мелодії композиції (не плутати з текстом пісні!) у свистковому регістрі:

Тут ми підійшли впритул до різниці між освітою голосу та освітою мови. З першої частини нашого уроку ви знаєте, що голос – це ширше поняття, ніж мова. Голос без мови можливий – наприклад, крик, стогін, плач, а ось мова без голосу неможливо ніяк. В освіті мови велику роль відіграє положення мови, губ, м'якого та твердого неба. З їхньою допомогою ми створюємо ту чи іншу форму ротової порожнини. Та чи інша форма ротової порожнини дозволяє спрямувати потік повітря у той чи інший бік, ніж і визначається різниця звуків, одержуваних при різному положенні язика, губ, м'якого та твердого піднебіння. Тепер кілька слів про те, куди спрямовувати потік повітря За замовчуванням потік повітря прямує в резонатори – порожнини всередині організму, відбиваючись усередині яких він перетворюється на звук. Основними резонаторами для людського голосу є ковтка, ротова та носова порожнини та трахея. Також резонувати здатні додаткові пазухи, тім'яна кістка, інші порожнини всередині черепа. Цим, до речі, пояснюється, чому ми чуємо власний голос інакше, Чим слухають нас люди. Ми сприймаємо хвильові коливання від черепа та інших резонуючих порожнин, які проходять через наш організм.Таким чином, ми сприймаємо голос, який видає, не лише через слух. А всі наші слухачі сприймають наш голос лише через свій слух. Тому, якщо ми хочемо дізнатися, як чують наш голос оточуючі, потрібно зробити аудіозапис – наприклад, на диктофон у смартфоні. Зважаючи на те, що наш курс носить прикладний характер, тут буде доречним уточнити кілька моментів. У більшості курсів, які навчають ораторській майстерності, вокалу, техніці мови, вам зустрінеться таке поняття як «грудний резонатор». Це деяка умовність, пов'язана з тим, що середньостатистичній людині складно уявити, де у неї знаходиться трахея, проте дуже легко відчути вібрації всередині грудної клітки. Тому, якщо ви захочете розширити нижню частину голосового діапазону, попрацювати над гарним звучанням низьких нот свого голосу, слід бути готовими до того, що вам будуть зустрічатися формулювання на кшталт «робота грудного резонатора», «вправи розвитку грудного резонатора» тощо. Забігаючи вперед, скажемо, що в уроці №2 ми торкнемося теми розкриття резонаторів, у тому числі грудного, і докладніше пояснимо терміни, щоб надалі ви могли самостійно користуватися будь-якими книгами та онлайн-ресурсами з поглибленого навчання техніки мови та/або вокалу.

Щоб зрозуміти, що таке резонанс, потрібно згадати молодість – приблизно старшу або середню групу дитячого садка – коли ми дмухали на аркуш паперу і отримували справжнісінький свист. Або коли робили «телефон» зі стаканчиків та мотузочки. Сенс у тому, що нитка має бути натягнута, і лише тоді нею можна передати звук. До речі, ви можете відтворити цей експеримент і зараз. Познайомте з основами фізики своїх дітей або племінників.Відеоінструкція додається:

До речі, зверніть увагу, що на 1:25 в кадр потрапляє акустична гітара. Звучання гітари – це також приклад резонансу. Хвильові коливання йдуть через отвір деки всередину корпусу і перетворюються на звуки, висота яких залежить від того, яку струну і на якому ладі ви затиснули. У разі струни є аналогом голосових зв'язок. У електрогітари з цільною декою теж є всередині порожнини, що резонують, просто вони не видно зовні. Електрична частина лише посилює механічні хвильові коливання, які сприймаються людським слухом. І ось тепер ми впритул підійшли до пристрою слуху.

Пристрій слуху

1. Зовнішнє вухо.
2. Середнє вухо.
3. Барабанна перетинка між зовнішнім та середнім вухом.
4. Внутрішнє вухо.
5. Слухові провідні шляхи.

Ось проста ілюстрація:

А тепер складніша:

Звукові хвилі, що уловлюються зовнішнім вухом, ударяють у барабанну перетинку і змушують її вібрувати. Коливання передаються у середнє вухо. У свою чергу, внутрішнє вухо складається із двох компонентів. Перший компонент – це переддень та півкружні канали, які відповідають за почуття рівноваги та положення тіла у просторі, через що даний елемент часто позначають як «орган рівноваги».

Другий компонент внутрішнього вуха – це так званий равлик, Заповнена рідиною, яка вібрує під впливом хвильових коливань. Усередині равлика знаходиться спеціальний орган (кортієвий орган), який безпосередньо відповідає за слух. Він містить близько 30 тисяч клітин, що вловлюють звукові коливання та передають сигнал до слухової зони кори головного мозку.Кожна клітина налаштована певну частоту, і, якщо частина їх загине, людина перестане чути звуки тієї частоті, яку відповідали загиблі клітини.

Також варто докладніше розповісти про слухові провідні шляхи. Це група нервових волокон, що відповідають за передачу нервових імпульсів від равлика до слухових центрів, розташованих у скроневих частках головного мозку. У головному мозку відбувається обробка та аналіз комплексних звуків (мова, мелодія, пісня). Швидкість передачі аудіосигналу від зовнішнього вуха до центрів мозку відбувається за 10 мілісекунд.

Уявлення про те, як влаштований слух, як ми чуємо звуки, дозволяє краще зрозуміти, що таке музичний слух і як його розвинути. Більшість із нас чули вираз, що «непрацюючі органи атрофуються». Це повною мірою стосується і елементів устрою людського слуху.

Чим більша кількість клітин із тих 30 тисяч, що вловлюють звукові коливання і передають сигнал до слухової зони кори головного мозку, ви змусите працювати, тим більше тренованим буде ваш слух. Якщо ви слухатимете звуки на різній частоті, згодом ви потренуєте кожну клітинку кортієва органу. Вони почнуть швидше реагувати на свою частоту.

Відповідно, нервові волокна, які відповідають за передачу нервових імпульсів від равлика до слухових центрів, швидше передаватимуть максимально точну інформацію до слухових центрів, розташованих у скроневих частках головного мозку. А обробка та аналіз комплексних звуків з кожним разом будуть дедалі детальнішими та ефективнішими.

Всім, хто зацікавився, рекомендуємо прочитати статтю на нашому сайті «Музичний слух: що це таке і як його розвинути».Якщо ви є професійним музикантом, значна частина інформації вам буде відома. А от якщо ви не знайомі з музичною грамотою, але плануєте кар'єру лектора, промовця, трибуна, педагога, психолога, вам варто ознайомитися зі статтею і взяти деякі елементи розвитку музичного слуху на озброєння, т.к. це допоможе вам у подальшому розвитку голосу та мови вже після закінчення нашого курсу.

А зараз підіб'ємо підсумки уроку. Сьогодні ви вивчили фізику звуку, фізику та анатомію голосу, а також дізналися, як працює голос і що спільного у розвитку голосу та мови. Ви дізналися, що основними фізичними характеристиками звуку є висота, сила та звуковий спектр, а також познайомилися з пристроєм голосового апарату, органів слуху та зрозуміли, як відбувається звуковидобування та голосоутворення.

Закріпіть отримані знання за допомогою тесту, після чого ми чекаємо на наступний урок!

Перевірте свої знання

Якщо ви хочете перевірити свої знання на тему даного уроку, можете пройти невеликий тест, що складається з кількох питань. У кожному питанні правильним може лише один варіант. Після вибору одного з варіантів система автоматично переходить до наступного питання. На бали, які ви отримуєте, впливає правильність ваших відповідей і витрачений на проходження час. Зверніть увагу, що питання щоразу різні, а варіанти перемішуються.

А тепер переходимо до аналізу голосових характеристик.