3; Част I - Глава 2
Част 3 - Глава 2: От артикулация до звук
Тази глава описва начина, по който движението на артикулаторите и играта на гласните струни правят възможно създаването на различните звуци на езика. Първо ще дефинираме физическите понятия, които дават възможност да се обяснят участващите процеси. интересувайте се от това как можем да моделираме гласовия тракт, т.е. да симулираме работата му от опростено описание.
Примери за резонатори
Пример за флейта
Нека вземем примера на флейтата, представена в предишната глава. Видяхме, че звукът се произвежда на нивото на скосяване, когато музикантът духа в мундщука на инструмента. Силата на възпроизведената нота е свързана със силата, с която музикантът духа. От друга страна, височината на нотата (ако е C, D и т.н.) не се променя, когато духате повече или по-малко силно. Тази нота зависи само от приетия пръст, т.е. броя на дупките, оставени свободни от музиканта и техните позиции.
Пример за бутилката
Всеки по едно или друго време е правил музика, като духа бутилка. Това е друг пример за резонанс, наречен резонанс на кухината. Въздухът се вибрира в шията съгласно следната диаграма:
Издуханият въздух навлиза в бутилката, което причинява повишаване на налягането спрямо външното налягане; Тази разлика в налягането води до образуване на въздушен поток към външната страна на бутилката, който внезапно генерира вакуум в бутилката, "всмуквайки" издухания въздух отново. Този цикъл е в началото на акустичната вълна, която ще резонира в бутилката.
Резонанс
предишните примери направиха възможно въвеждането на понятието резонанс. Резонансът е явлението, възникващо, когато резонаторът се възбужда от вибрация с дадена честота, логично наречен резонансна честота. Той е свързан с физическите характеристики на резонатора (обем, форма, материал) и сега ще проучим механизмите, които обясняват съществуването на това явление.
Естествената честота на вибрациите
Резонаторите, които всички сме виждали, имат резонансна честота, която зависи от техните физически характеристики (обем, форма и т.н.). Тази честота съответства на естествена честота на вибрации на обекта. Не се изисква много енергия, за да се получи звук. Ако, от друга страна, се опитате да принудите резонатора да вибрира с различна честота, ще отнеме значително повече енергия, за да го постигнете. За да разберем, можем да направим аналогията с друг тип физически резонатор, махалото (или люлката).
| Ако седите на люлка, е лесно да се люлеете на резонансната честота на системата. От друга страна, ако се опитате да осуетете това движение и се люлеете с различно темпо, периодичното движение става силно нестабилно и не само трябва да изразходвате много повече енергия, но рискувате да се озовете на земята . |
Примерът с люлеенето изглежда показва, че съществуването на естествена честота на вибрации, специфична за всяка резонансна система, е свързано с понятието енергия.
Всеки от нас е чувал за сцената, когато певец чупи чаша, докато пее конкретна нота. Тази ситуация, която не е научна фантастика, е резонансно явление: ако певецът произведе резонансната честота на стъклото, стъклото започва да вибрира и движението се усилва от песента на певеца, което води до по-голяма амплитуда на деформация на стъклото докато не се спука.