PhyExp Wiki Whispers Whispers
phyexp/uploads/Chuchotements/chuchot1.jpg "/> phyexp/uploads/Chuchotements/chuchot2.jpg" /> Въведение
Гласът е излъчване на звуци, произведени от вибрацията на „гласните струни“ (наричани още гласови гънки) при преминаване на въздуха. Те приличат на хоризонтални издутини на мускулите, които се свиват и отпускат, определяйки отвор, наречен глотис. Вибрацията на въздуха може да се сравни с периодично явление. Това е особено в случая на гласните звуци, издавани от човешкия глас, и на всички инструменти, способни да произведат музикална нота. Човешкото ухо може да възприема звуци, вариращи от 16 херца (много нисък звук) до 16 000 херца (много висок звук).
В нашата тема възникват няколко въпроса:
- Как акустично и физически характеризирате разликата между режим на шепот и вокализиран режим? ?
- Как се прави шепот на музикален инструмент ?
- Как шепнеш гласни ?
Благодарение на документалния анализ, извършен в началото на модула, ще можем да отговорим на първия проблем. За следващите въпроси ще проведем експерименти, които ще обясним във втора част
I Теоретични основи
1) Създаване на звук
В тази част ще обясним как физиологично създаваме звук. Започва от диафрагмата, която контролира въздуха, който преминава през ларинкса. Когато се издигне, позволява на въздуха да достигне ларинкса. Когато стигне до гласовите струни, те за миг се отделят, за да може да премине. Гласовите струни (или гласовите гънки) са очевидни за многопластова структура, която ги прави добри вибратори. Тази структура също така позволява регулиране на дължината и твърдостта, които модулират вибрациите, което е от съществено значение за производството на звук. Това е двигателният нерв в ларинкса, който предава сигнали на гласните струни, за да ги накара да се свият. Ларинксът също е вертикално подвижен, той се издига за високи тонове и намалява за ниски звуци. Въздухът, който току-що е бил нарушен в ларинкса, се просмуква в гърлото, устата и носа, чиято цел е да създава непрекъснати смущения във въздуха, наречени звукови вълни. Гласовете се различават според размера на гласовите гънки и според резонаторите (гърлото, устата или носните кухини).
2) Разлика на вокализирания режим и режима на шепот
На първо място, законно е да попитаме каква е разликата между вокализираната и шепнещата диета. На слухово ниво разликата между вокализирания и прошепнатия режим се характеризира с понижаване на нивото на звука. На нивото на ларинкса забележимата разлика е вибрацията на гласните струни. Всъщност гласовите струни не вибрират в режим на шепот. За да осъзнаете това, просто сложете ръка на врата му и произнесете гласувана фраза и шепот.
Разликата е забележителна и по спектрите. Всеки звук има свой дискретен спектър, който позволява да бъде идентифициран. Този спектър се състои от 3 хармоника, които са компоненти на периодичен звук, чиято честота е цяло число, кратно на честотата на основния или на хармоника от първи ред, което позволява идентифицирането на звука. Всъщност, ако имаме 2 от 3-те хармоници, все още можем да определим произвеждания звук.
Шепотът (произведен от турбулентен поток, преминаващ през отвор с относително малък и почти постоянен размер, образуван от гласните струни) поражда непрекъснат звуков спектър, подобен на този на белия шум, който ще определим по-късно. Трудно е, но въпреки това е възможно да се извлекат хармониците, полезни за диференциацията на звука. Звукът от вокализирания режим (произведен от турбулентен поток, преминаващ през трептящ отвор на гласните струни) има за спектъра дискретен спектър и по-лесно се анализира.
3) Непрекъснат спектър и дискретен спектър
Следователно ще говорим за разликата между непрекъснатите и дискретни спектри. В това, което ще изучаваме, вече знаем, че вокализираният глас или звукът на цигулка произвежда дискретен спектър, докато белият шум или шепотът произвежда непрекъснат спектър. Дискретният спектър се състои от няколко много различни хармоници (фундаментални и техните множества), които лесно се анализират. Във физиката този спектър може да се оприличи на спектър на абсорбционни или емисионни линии например. Непрекъснатият спектър е по-труден за анализиране. Състои се от множество честоти, които са почти всички с еднакъв интензитет. Белият шум е идеалният пример, защото всички честоти имат еднакъв интензитет. Можем да го асимилираме във физиката със спектъра на видимата светлина например.
4) преобразуване на Фурие
В нашия проект ние се основаваме на преобразуването на Фурие. Това е много полезно за нашия анализ, защото позволява да преминем от цифров сигнал (неизползваем) към графика на нивата на звука като функция от честотата.
Математически можем да дефинираме преобразуването на Фурие F [f] с f: L1 (R) -> R или C и k принадлежи на R чрез:
Не трябва да се притесняваме дали f принадлежи на L1, защото тук ще бъдат всички изследвани сигнали (невъзможно е да се създаде безкраен звук). Преобразуването на Фурие ще се извърши от софтуера AUDACITY.
5) Бял шум
Белият шум е звук, чиято спектрална плътност на мощността е постоянна независимо от неговата честота. Невъзможно е обаче да се постигне перфектен бял шум, тъй като еднаква спектрална плътност за всички честоти би довела до отклонение, измерено от площта под кривата, която е безкрайна (и следователно безкрайна енергия). Следователно трябва да ограничим този шум до честотен обхват.
Звукът, произведен по време на ефекта на "сняг" на нерегулирана телевизия, е добър пример за бял шум, но също така можем да го пресъздадем благодарение на гласа, като направим звука "pshiiii" .
Ето пример за спектър на бял шум:
Източник: Цветни шумове, Уикипедия
6) Колофон и клечка
Конският косъм, използван по принцип за производството на фитила на лък, всъщност има много лоши триещи се свойства. Необходимо е да се използва процес, който създава значителни сили на триене, за да може да се играе с лък.
Използваният продукт е смола, колофон, представена под формата на ролка, с която е покрит конският косъм. При триене на фитила, много малки частици се улавят чрез статично наелектризиране, които образуват тънък слой. Този слой всъщност ще бъде в контакт с въжето. Колофонът има и интересни химични свойства, свързани с повишаването на температурата. Всъщност това води както до увеличаване на статичния коефициент на триене, което се получава, когато скоростта на плъзгане между две повърхности е нула (следователно подобряване на адхезията във фазата на пръчката), така и до намаляване на динамичния коефициент, който се взема предвид, когато скоростта на плъзгане между двете повърхности не е нула (следователно подобрение в приплъзването във фазата на приплъзване). Следователно описваме приплъзването на пръчката като рязко движение, което понякога се наблюдава по време на относителното плъзгане на два предмета.
II Експериментиране
По време на нашия 10-седмичен опит основно работихме в 4 области: