Acoustique musicale

L'acoustique musicale ou l'acoustique de musique de est la branche de l'acoustique concernée par rechercher et décrire la physique de la musique - comment les bruits utilisés comme musique fonctionnent. Les exemples des domaines d'étude sont la fonction des instruments musicaux , la voix humaine (la physique de la parole et du chantant ), analyse par ordinateur de de de la mélodie .

Méthodes et domaines d'études

Analyse de fréquence
Analyse d'ordinateur de structure musicale
Synthèse des bruits musicaux
Connaissance de musique de , basée sur la physique (également connue sous le nom de psychoacoustique )

Aspects physiques

Toutes les fois que deux lancements différents sont joués en même temps, leurs ondes sonores interactives les uns avec les autres - les cieux et terre dans la pression atmosphérique se renforcent pour produire une onde sonore différente. En conséquence, n'importe quelle onde sonore donnée qui est plus compliquée qu'une onde sinusoïdale peut être modelée par beaucoup de différentes ondes sinusoïdales des fréquences et des amplitudes appropriées (un spectre de fréquence de ). Dans les humains l'appareillage de l'audition (composé d'oreilles et de cerveau ) peut habituellement isoler ces tonalités et les entendre distinctement. Quand deux tonalités ou plus sont jouées immédiatement, une variation de pression atmosphérique au " d'oreille ; contains" ; les lancements de chacun, et l'isolat d'oreille et/ou de cerveau et les décodent selon des tonalités distinctes.

Quand les sources sonores originales sont parfaitement périodiques, la note se compose de plusieurs ondes sinusoïdales relatives (qui s'ajoutent mathématiquement entre eux) appelées le le fondamental et le Partials des harmoniques ou les traits les bruits ont les spectres harmoniques de fréquence de du . Le plus bas présent de fréquence est le principe fondamental, et est la fréquence à laquelle la vague entière vibre. Les traits vibrent plus rapidement que le principe fondamental, mais doivent vibrer aux multiples de nombre entier de la fréquence fondamentale afin du total saluent soient exactement le même chaque cycle. Les vrais instruments sont proches de périodique, mais les fréquences des traits sont légèrement imparfaites, ainsi la forme des changements de vague légèrement avec le temps.

Aspects subjectifs

Les variations de la pression de l'air contre le tambour de l'oreille , et le traitement suivant et l'interprétation physiques et neurologiques, provoquent l'expérience subjective appelée le " ; " sain du ;. La plupart de bruit que les gens identifient comme " ; Quot musical du ; est dominé par le périodique ou les vibrations régulières plutôt que les non périodiques (appelé un lancement défini ), et nous nous référons au mécanisme de transmission comme " ; wave" sain ;. Dans un cas très simple, le bruit d'une onde sinusoïdale , qui est considérée le modèle le plus fondamental d'une forme d'onde saine, cause la pression atmosphérique d'augmenter et diminuer d'une mode régulière, et est entendu comme très " ; pure" ; tonalité. Des tonalités pures peuvent être produites par les diapasons ou le sifflant . Le taux auquel la pression atmosphérique varie régit est la fréquence de la tonalité, qui de est mesurée dans les oscillations par seconde, appelée le Hertz . La fréquence est une déterminée primaire du lancement perçu .

Harmoniques, partials, et traits

Le principe fondamental est la fréquence à laquelle la vague entière vibre. Les traits sont d'autres composants sinusoïdaux actuels aux fréquences au-dessus du principe fondamental. Tous les composants de fréquence qui composent toute la forme d'onde, y compris le principe fondamental et les traits, s'appellent le Partials

Des traits qui sont des multiples de nombre entier parfaits du principe fondamental s'appellent les harmoniques quand un trait est près à être harmonique, mais non exact, il s'appelle parfois un partiel harmonique, bien qu'ils désigné souvent simplement sous le nom des harmoniques. Parfois des traits sont créés qui ne sont pas n'importe où près d'un harmonique, et s'appellent juste des partials ou les traits inharmoniques.

La fréquence fondamentale est considérée le premier harmonique de et le d'abord partiel. la numérotation des partials et des harmoniques est alors habituellement identique ; le deuxième partiel est le deuxièmes harmonique, etc. Mais s'il y a des partials inharmoniques, la numérotation ne coïncide plus. Des traits sont numérotés pendant qu'ils semblent au-dessus de le principe fondamental. Ainsi à proprement parler, le premier trait du est le les deuxièmes partiel (et habituellement l'harmonique de deuxièmes ). Pendant que ceci peut avoir comme conséquence la confusion, seulement des harmoniques sont habituellement mentionnés par leurs nombres, et des traits et les partials sont décrits par leurs rapports avec ces harmoniques.

Harmoniques et non-linéarités

Quand une vague périodique se compose de principe fondamental et seulement d'harmoniques impairs (f, 3f, 5f, 7f,…), la vague additionnée est le à demi onde symétrique de ; elle peut être inversée et déphasage et être exactement le même. Si la vague a des même harmoniques (0f, 2f, 4f, 6f,…), elle sera asymétrique ; la moitié supérieure ne sera pas une image de miroir du fond.

L'opposé est également vrai. Un système qui change la forme de la vague (au delà de la graduation simple ou du décalage) crée les harmoniques additionnels (déformation harmonique ). Ceci s'appelle un système non linéaire du de . S'il affecte la vague symétriquement, les harmoniques produits seront seulement impairs, si asymétriquement, au moins un même harmonique sera produit (et probablement aussi impair).

Harmonie

voient également :

l'harmonie Si deux notes sont simultanément jouées, avec les rapports de fréquence qui sont les fractions simples (par exemple 2/1, 3/2 ou 5/4), alors la vague composée être toujours périodique avec une période courte, et la combinaison retentira la consonne . Par exemple, une note vibrant à 200 ; Hertz et une note vibrant à 300 ; Hertz (un cinquième parfait, ou 3/2 rapport, au-dessus de 200 ; L'hertz) s'ajoutera ensemble pour faire une vague qui répète à 100 ; Hertz : chaque 1/100 d'une seconde, le 300 ; La vague d'hertz répétera trois fois et le 200 ; La vague d'hertz répétera deux fois. Noter que toutes les répétitions de vague à 100 ; L'hertz, mais il n'y a pas réellement un 100 ; Présent sinusoïdal de composant d'hertz.

En plus, les deux notes auront plusieurs des mêmes partials. Par exemple, une note avec une fréquence fondamentale de 200 ; L'hertz aura des harmoniques à : (200,) 400, 600, 800, 1000, 1200,…

Une note avec la fréquence fondamentale de 300 ; L'hertz aura des harmoniques à : (300,) 600, 900, 1200, 1500,…

Les deux notes ont les harmoniques 600 et 1200 en commun, et plus coïncideront plus loin vers le haut de la série.

La combinaison des vagues composées avec des fréquences fondamentales courtes et des partials partagés ou étroitement liés est ce qui cause la sensation de l'harmonie .

Quand deux fréquences sont près à une fraction simple, mais ne pas exiger, la vague composée fait un cycle assez lentement pour entendre l'annulation des vagues en tant que palpitation régulière au lieu d'une tonalité. Ceci s'appelle le battant , et est considéré désagréable, ou le dissonant.

La fréquence du battement est calculée comme différence entre les fréquences des deux notes. Pour l'exemple ci-dessus, |200 ; Hertz - 300 ; Hertz| = 100 ; Hertz. En tant qu'autre exemple, une combinaison de 3425 ; Hertz et 3426 ; L'hertz battrait une fois par seconde (|3425 ; Hertz - 3426 ; Hertz| = 1 ; Hertz). Ceci suit de la théorie de la modulation .

La différence entre l'accord et la dissonance n'est pas bien définie, mais plus la fréquence de battement est haute, plus l'intervalle pour être dissonante est plus probable. Le Helmholtz a proposé que la dissonance maximum surgisse entre deux tonalités pures quand le taux de battement est rudement 35 ; Hertz.

Balances

voient également :

la balance musicale Le matériel de composition musicale est habituellement pris d'une collection de lancements connus sous le nom de balance . Puisque la plupart des personnes ne peuvent pas en juste proportion déterminer des fréquences absolues du , l'identité des mensonges d'une balance dans les rapports des fréquences entre ses tonalités (connues sous le nom d'intervalles ).

voient également :

l'intonation juste La balance diatonique apparaît par écrit à travers l'histoire, se composant de sept tonalités dans chaque octave . Dans l'intonation juste la balance diatonique peut être facilement construite using les trois intervalles les plus simples dans l'octave, le le cinquième parfait (3/2), quatrième parfait (4/3), et commandant troisième (5/4).< de ! -- Bien que beaucoup de musiciens sachent que la balance diatonique est Semi-Tone de tonalité de tonalité de tonalité de Semi-Tone de tonalité de tonalité. Présenter le rapport des tonalités et des semi-tones… nous devrions ajouter ceci ici avec nos sources pour la section précédente (utilisateur : CyclePat) --> car les formes de la cinquième et sont troisièmement naturellement présentes de la série de résonateurs harmoniques, ceci de trait de est un processus très simple.

La table suivante montre les rapports entre les fréquences de toutes les notes de la balance principale et l'à frèquence fixe de juste de la première note de la balance.

Voir également

sain
Acoustique
Harmonie
Mathématiques de des balances musicales
Corde vibrante
Tube ouvert
Tube fermé
Résonance de corde de (musique)

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