Высота звука

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эта статья о физическом термине. О музыкальном звуке см. отдельную статью

Высота звука — свойство звука, определяемое человеком на слух и зависящее в основном от частоты звука, то есть от числа колебаний среды (обычно воздуха) в секунду, которые воздействуют на барабанную перепонку человека. С увеличением частоты колебаний растёт высота звука[1]. В первом приближении субъективная высота звука пропорциональна логарифму частоты — согласно закону Вебера-Фехнера.

Основные сведения[править | править код]

Высота звука — субъективное качество слухового ощущения человека, наряду с громкостью и тембром, позволяющее располагать все звуки по шкале от низких к высоким. Для чистого тона (т. е. для гармонических колебаний) она зависит главным образом от частоты (с ростом частоты высота звука повышается), но при субъективном восприятии — также и от его интенсивности — при возрастании интенсивности высота звука кажется ниже[2]. Высота звука со сложным спектральным составом зависит от распределения энергии по шкале частот.

Высоту звука измеряют в мелах — шкале высот, разность между которыми слушатель воспринимает как равную. Тону с частотой 1 кГц и звуковым давлением 2·10−3 Па (40 дБ) приписывают высоту 1000 мел; в диапазоне 20 Гц — 9000 Гц укладывается около 3000 мел. Для удобства использования была также введена еще одна субъективная единица измерения высоты звука - барк. 1 барк = 100 мел.

Измерение высоты произвольного звука основано на способности человека устанавливать равенство высот двух звуков или их отношение (во сколько раз один звук выше или ниже другого).


Интересные факты[править | править код]

Во всём диапазоне значений высот их получить можно с помощью интервалов между короткими импульсами, например, одиночными отсчётами интенсивности в дискретном времени t = n·dt, где dt = 5,2 мкс, что соответствует частоте дискретизации 192 000 Гц. Воздействие на слуховую систему дискретное, а восприятие высоты непрерывное.

В любом тональном звуке можно понижать его высоту путём уменьшения усиления либо в чётных, либо в нечётных периодах. При усилении, равном нулю, высота звука понизится в два раза. Для дальнейшего понижения высоты можно увеличивать интервал между периодами.

Менять высоту звука в широких пределах можно различными интервалами между моментами изменения фаз давления колеблющегося воздуха, то есть между пиками временной функции сигнала.

Звук с кажущейся постоянно повышающейся или понижающейся высотой — один из видов акустических иллюзий — называется тоном Шепарда.

Частотные сигналы сложного спектра без основной частоты (первой гармоники в спектре) называются резидуальными. Восприятие высоты частотного сигнала совпадает с восприятием высоты резидуальной версии такого же сигнала[3][4].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Высота звука // Музыкальная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1973. — Т. 1. — С. 849—850. — 1072 с.
  • Haynes B., Cooke P.R. Pitch // The New Grove Dictionary of Music and Musicians. London; New York, 2001.