Высота тона характеризует высоту выговариваемых вами звуков и определяется частотной вибрацией вашей гортани. Для высокого голоса типична высокая частота вибрации, для низкого голоса, соответственно, - низкая частота вибрации.

Важным условием для немонотонного звучания голоса яв­ляется умение охватить по крайней мере октаву, т.е. четыре ноты выше середины и четыре ноты ниже. Если вы лелеете честолюбивые замыслы прославиться, исполняя роли в шекс­пировских пьесах (а какой актер их не лелеет?!), вам необхо­димо научиться охватывать минимум две, а лучше всего - три октавы в своем диапазоне.

Громкость

Если есть микрофоны, то у вас нет необходимости гово­рить громко, поскольку индикатор громкости может зашка­лить. Если ваш собеседник немного туговат на ухо, не забы­вайте, что одной громкости недостаточно. Для того чтобы та­кой человек слышал вас, нужен также резонанс.

Слышимость

Слышимость вашей речи зависит от того, в каком помеще­нии вы выступаете и до кого хотите донести свою речь. Пол­нозвучный, роскошный голос отлично слышен во всех уголках каждой комнаты. Нет никакой необходимости напрягаться, чтобы ваш голос разнесся по помещению. Основанием ваше­го голоса должна быть диафрагма. Наберите в легкие поболь­ше воздуха, чтобы контролировать свой голос.

Слышимость голоса не зависит от громкости. Совершенно не обязательно говорить громко, на повышенных тонах. Слы­шимость голоса - это способность применять все принципы верного управления голосом, чтобы ваш природный голос распространялся равномерно и был хорошо слышен.

Тембр

Тембр разрешает на слух идентифицировать разные голо­са. Например, вы всегда отличите голос известного певца или актера, без усилий выделите голос ребенка среди голосов взрослых.

Экспрессия

Для того чтобы ваша речь стала выразительной, стреми­тесь визуально представить себе то, о чем вы сообщаете. Влейте оживленную нотку в ваше произношение, в звуки вашего го­лоса; внесите чувство и окраску в вашу речь.

В будничной жизни ваша речь наиболее красочна в не­официальном разговоре. Перенесите свое ораторское искус­ство в публичные выступления. Если вам нелегко это сде­лать, попробуйте записать на пленку какой-нибудь ваш раз­говор один на один с хорошим другом. Попытайтесь запамятовать о том, что магнитофон включен. Впоследствии, когда вы останетесь один, прослушайте запись и возьмите на заметку те места разговора, где вам в особенности пришлась по душе выразительность вашей речи, не забывая также о том, что вам не понравилось.

Упражняйтесь, декламируя стихи и драматические пьесы, и приучайтесь распознавать на слух необходимое выражение.

Помните, что любая экспрессия должна быть первым де­лом непринужденна. Чуждайтесь театральности и искусствен­ности в своих речах.

Тон голоса характеризуется его высотой, вибрацией и мо­дуляцией. Красивый голос выделяется легкими трансформа­циями тона. Интонации - это «взлеты» и «падения» голоса. Монотонность утомительна для слуха, так как неизменный тон применяет одну и ту же высоту. Отдельные люди не рас­познают отличие в тоне голоса. Однако с помощью измене­ния тона вы можете целиком и полностью переменить значе­ние слов.

Физические величины:

λ = vT = v / γ(м) длина волны

v = λ/ Т = λ γ (м/с) скорость волны

Т = t/n(c) период колебаний

n - количество колебаний t - время колебаний

γ = 1/ Т (Гц) частота колебаний А[м] - амплитуда колебаний

I . 1. Приветствие, проверка готовности учащихся к уроку, готовность наглядных пособий, доски, мела и т. д.

2. Раскрытие общей цели урока.

Сегодня нам предстоит возможность прикоснуться с миром красоты и гармонии, которая присутствует в одном из видов неравномерного движения – колебательном. Колебательные движения широко распространены в окружающей нас жизни. Звук – один из видов колебательного движения, средство передачи информации, примерно 8-9% из всего объема получаемой человеком.

Вводное обобщение и систематизация знаний о колебаниях и волнах позволят нам перейти к изучению звуковых явлений с позиции интеграции с другими науками.

Итак, целью нашего урока является обобщение и систематизация знаний о звуковых колебаниях, их характеристик и знакомство с применением звуковых волн в различных областях науки, техники, искусстве, природе. Поэтому представляю тему урока: «Звук в природе, музыке и технике».

II . Актуализация опорных знаний и умений. Формирование познавательных мотивов.

Первым самостоятельным заданием будет работа с опорным конспектом, в котором содержатся наиболее важные сведения о колебаниях и волнах. Акцентируйте свое внимание на основных понятиях

· Самостоятельная работа по повторению и закреплению раздела «Колебания и волны».

· Систематизация основных понятий, физических величин, характеризующих волновой процесс.

Найдите ответы на вопросы в опорных конспектах:

1. Приведите примеры колебательных движений.

2. Что является основным признаком колебательного движения?

3. Что такое период колебаний? Частота колебаний? Амплитуда колебаний?

4. Записать формулы физических величин и указать их единицы измерения .

5. Если график зависимости координаты от времени представляет собой синусоиду (косинусоиду) – какой вид колебаний совершает тело?

6. Возмущения, распространяющиеся в пространстве называются…?

7. В каких средах возможно распространение упругих волн?

8. Записать формулы длины волны, скорости распространения волн

() и указать их единицы измерения.

9. Краткая характеристика звуковых волн: оттолкнувшись от понятий о механических колебаниях и волнах, перейдем к звуковым волнам.

	Частоты звуковых волн, воспринимаемых человеческим ухом
	Высота звука определяется	Высота звука Зависит от часто- ты колебаний основного тона
	Основная частота (основной тон)	Самая низкая частота сложного звука.
	Обертоны (высшие гармонические тоны)	Частоты всех обертонов данного звука в целое число раз больше частоты основного тона. Обертоны определяют тембр звука, его качество.
	Тембр звука	Определяется совокупностью его обертонов.
	Громкость звука определяется	Определяется амплитудой колебаний. В практических задачах характеризуется уровнем громкости (единица измерения – фоны, белы (децибелы).
	Интерференция звука	Явление сложения в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний.
	Физические волны, характеризующие звуковую волну	Длина волны: λ Скорость звука: V Скорость звука в воздухе: V = 340 м/с

III . Контроль и самопроверка знаний (рефлексия) межкурсовых понятия.

Повторив теоретический материал, перейдем к практическому заданию по выявлению некоторых свойств звуковых волн.

1. Практическое задание (групповая работа):

а) первая группа выполняет опыт по отражению звука с двумя тарелками и «шарманкой».

Задание № 1. С помощью «шарманки» исследовать свойство отражения звуковых волн. Получить звучание, исходящее из тарелки, прислоненной к уху.

Вывод: звук отражается от предметов.

б) вторая группа проверяет основные характеристики звука: высота тона и громкость.

Задание № 2. Выясните, от каких физических величин зависит высота тона и громкость звука с помощью закрепленной на столе линейки, изменяя длину ее выступающей части и амплитуду колебаний. Когда звук становится слышимым, не слышимым?

Вывод : изменяя длину выступающей части линейки и амплитуду ее колебаний, выясняют, что высота тона издаваемого колеблющейся линейкой, зависит от ее размеров, а громкость определяется амплитудой колебаний.

в) третья группа экспериментирует с ложкой, проверяя распространение звука в различных средах посредством стетоскопа.

Задание № 3 . Оденьте в уши слуховые трубки зонда стетоскопа. Ударьте молоточком металлическую ложку. Сделайте вывод и добейтесь звучание «колокола». О чем это говорит?

Вывод: Звук распространяется не только в воздухе, но и в жидкости и твердых телах.

г) сделать духовой инструмент;

Задание № 4. Получите простейший духовой инструмент из крышки коробки резонатора и трех пробирок.

д) получить чистый тон с помощью камертона и сделать звук видимым;

Задание № 5 . Получите чистый, музыкальный тон с помощью камертона. Сделайте этот звук видимым.

ж) индивидуальная работа с раздаточным материалом (устные ответы учащихся).

Вопросы:

1. При полете большинство насекомых издают звук. Чем он вызывается?

2. Крупный дождь можно отличить от мелкого по более громкому звуку, возникающему при ударах капель о крышу. На чем основана такая возможность?

3. Одинаковы ли длины звуковых волн в одной и той же среде у громкого и тихого звуков?

4. Какое насекомое – комар или муха – делает большее количество взмахов крыльями за одинаковое время?

5. Почему, если мы хотим, чтобы нас услышали на большом расстоянии, мы кричим и при этом прикладываем сложенные рупором руки ко рту?

6. Струнный музыкальный инструмент имеет от 3 до 7 струн. Каким же образом достигается многообразие звуков, издаваемых инструментом?

Вывод: Звуковые волны образуют круговые волны на поверхности воды.

IV . Обобщение и систематизация знаний о звуковых волнах на основе интеграции наук физики, биологии, экологии, музыки.

Физика – как наука является культурным достижением, дающим нам уникальный по своей мощности способ понимания мира. Только один из видов механических колебаний – звуковые волны – дают целый спектр интересующих фактов прикладного значения. Звуки неосязаемы, невидимы, но давайте на мгновение станем волшебниками и материализуем их.

· Физические свойства звуковых волн.

1. Шкала диапазона звуковых волн.

2. Таблица скорости звука в различных веществах, график скорости звука в воздухе при различной температуре и зависимости скорости звука от высоты над поверхностью Земли.

3. Эффект Доплера в акустике.

Рисунок, демонстрирующий изменение высоты звука. Решение проблемной ситуации (наблюдатель, издающий звуковую волну, + пролетающее мимо тело + какой результат изменения частоты. Какой эффект будет наблюдаться?

4. Эксперимент со звуковыми волнами.

· инженерное применение свойств звука.

1. Акустика залов.

Зал Большого театра сравнивают с большой скрипкой, сейчас идет восстановление ее деревянной оболочки для улучшения акустики.

· Музыкальные инструменты .

1. Фортепиано.

Загрязнения бывают разными: природы, души, информационные. Относятся ли к шумовым загрязнениям музыкальные стили «punk», «металл», «транс», «техно»?

Проблемное задание: Выделите позитивные и негативные стороны музыкальных произведений стиля: «punk», «металл», «транс», «техно».

· Биология. Значение звуков в жизни животных .

1. Рыбы невероятно болтливы.

Вопрос . Леонардо да Винчи предлагал слушать подводные звуки, приложив ухо к веслу, опущенному в воду. Акустический импеданс сырого дерева близок к импедансу воды. Почему?

· Экология и ультразвук .

1. «Сенсация» в тазу с водой.

· Ультразвук в медицине .

· Акустическое загрязнение .

ИТОГ. Информация, которую вы получили, надеюсь, обогатит ваши знания о звуковых волнах.

V . Подведение итогов.

.Новые термины:

* генерация (создание, образование);

* ревебрация (остаточное звучание);

* акустический импеданс (произведение плотности вещества на скорость распространения в ней звуковой волны);

* эхолокация (способность воспринимать эхо);

* сонары (устройства для излучения и приема эхо-сигналов);

* фортепиано (от ит. forte – «громко», piano – «тихо»);

* эссе (разновидность очерка, в котором главную роль играют раздумья).

А сейчас сделаем вывод о значимости и месте акустики (наука о звуковых волнах) в системе колебательных процессов. Какую полезную для себя информацию мы вынесли из урока?

Вывод учащихся :

а) сфера применения звука обширна, звук многогранен

б) мы обобщили и систематизировали знания о звуковых явлениях.

в) познакомились с интеграцией физического явления звуковых колебаний с науками инженерной, биологией, экологией, музыкой.

Вывод учителя :

Я благодарю за сотрудничество, коммуникативность, стремление к самосовершенствованию, познанию нового, умению анализировать, обобщать. Особенно хочу выделить следующих учащихся…

VI . Домашнее задание. Эссе: «Мое представление об акустике и ее использовании в науке и технике».

Предлагаю выполнить задание, в котором будут присутствовать сведения, не прозвучавшие на сегодняшнем уроке.

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ .

Механические колебания и волны. Звук .

1.Одним из видов неравномерного движения является - колебательное. Колебательные движения широко распространены в окружающей нас жизни. Примерами колебаний могут служить: движение иглы швейной машины , качелей, маятников часов, вагона на рессорах и других тел. На рисунке изображены тела, совершающие колебательное движение, если их вывести из положения равновесия:

2.Через определенный промежуток времени движение любого тела повторяется. Промежуток времени, через который движение повторяется, называется периодом колебания . T=t/n[c] t - время колебаний; n - количество колебаний за этот промежуток времени. З. Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний, обозначающейся буквой V(«ню») измеряющейся в герцах [Гц]. [Гц].

4. Наибольшее (по модулю) отклонение колеблющегося тела от положения равновесия называется амплитудой колебаний.

OA1 и ОВ1- амплитуда колебаний (А); ОА1=ОВ1=А [м]

5. В природе и технике широко распространены колебания, называющиеся гармоническими .

Гармоническими являются колебания, которые происходят под действием силы, пропорциональной смещению колеблющейся точки и направленной противоположно этому смещению.

График зависимости координаты колеблющегося тела от времени представляет собой синусоиду (косинусоиду).

https://pandia.ru/text/78/333/images/image005_14.gif" width="13" height="15"> полуволн поперечных стоячих волн. Мода колебаний, соответствующая , называется первой гармоникой собственных волн колебаний или основной модой.

https://pandia.ru/text/78/333/images/image008_9.jpg" width="645" height="490">

АНАЛИЗ УРОКА.

1. Тип урока : комплексное применение знаний, умений и навыков .

Урок проблемный, интерактивный, основан на комплексном применении знаний и умений, имеет практическую значимость, поскольку использованы экспериментальные факты, способствующие самостоятельной оценке данных научных открытий.

Цель урока : сформировать у учащихся умение применять теоретические знания и экспериментальные научные факты для понимания природы света, роли, места и различных методов определения его скорости.

2.Организацию урока считаю наиболее оптимальной, т. к. она позволила рассмотреть проблему природы света всесторонне и дала возможность реализовать творческий подход при поиске скорости света, использовать комплексные знания, умения и навыки.

3. Для активизации внимания учащихся мною были подобраны приемы внутрипредметных и межпредметных связей с опорой на знания астрономии , истории физических открытий, преемственности физической науки, инженерных открытий.

Усвоение содержания учебного материала, на мой взгляд, было обеспечено через осмысление и закрепление теоретического материала. Задача ставилась не только обеспечить усвоение материала, но главное внимание уделялось репродуктивному применению в ходе практической работы по самостоятельной оценке скорости света и творческому мышлению учащихся.

4. На мой взгляд, в рамках дидактической цели урока были реализованы:

* в познавательном аспекте:

Сделана попытка расширить научное мировоззрение на фоне образовательной задачи;

* в развивающем аспекте:

Обогащен и усложнен словарный запас;

Стимулированы навыки мышления, такие как сравнение, анализ, синтез, умение выделить главное, доказательство и опровержение;

* в воспитательном аспекте:

Акцент сделан на значимости преемственности физической науки, ее важнейших законов и теорий и способов подтверждения их достоверности.

Обеспечен дифференцированный подход с учетом того, что урок проводился в незнакомом классе. Работа строилась как на индивидуальных заданиях, так и на коллективной работе. Учащиеся вовлекались в процесс выявления причинно-следственных связей явлений и фактов. На мой взгляд, оправданы примененные методы взаимоконтроля и самоконтроля со стороны учащихся, имело место нарастание степени самостоятельности в системе заданий.

Думаю, что на уроке был создан положительный психологический климат. Материал воспринимался с интересом, т. к. он является инновационным и не представлен в школьном учебнике (11 класс). Полагаю, что уровень учащихся позволил обеспечить качество усвоенных знаний.

Звуковые волны, как и другие волны, характеризуются такими объективными величинами, как частота, амплитуда, фаза колебаний, скорость распространения, интенсивность звука и другими. Но, кроме этого, они описываются тремя субъективными характеристиками. Это - громкость звука, высота тона и тембр.

Чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Для того чтобы вызвать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью, но если эта интенсивность превышает определенный предел, то звук не слышен и вызывает только болевое ощущение. Таким образом, для каждой частоты колебаний существует наименьшая (порог слышимости ) и наибольшая (порог болевого ощущения ) интенсивность звука, которая способна вызвать звуковое ощущение. На рисунке 1 представлена зависимость порогов слышимости и болевого ощущения от частоты звука. Область, расположенная между этими двумя кривыми, является областью слышимости . Наибольшее расстояние между кривыми приходится на частоты, к которым ухо наиболее чувствительно (1000-5000 Гц).

Если интенсивность звука - величина, объективно характеризующая волновой процесс, то субъективной характеристикой звука является громкость Громкость зависит от интенсивности звука, т.е. определяется квадратом амплитуды колебаний в звуковой волне и чувствительностью уха (физиологическими особенностями). Так как интенсивность звука , то чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.

Высота тона - качество звука, определяемое человеком субъективно на слух и зависящее от частоты звука. Чем больше частота, тем выше тон звука.

Звуковые колебания, происходящие по гармоническому закону, с определенной частотой, воспринимаются человеком как определенный музыкальный тон . Колебания высокой частоты воспринимаются как звуки высокого тона , звуки низкой частоты - как звуки низкого тона . Диапазон звуковых колебаний, соответствующий изменению частоты колебаний в два раза, называется октавой . Так, например, тон "ля" первой октавы соответствует частоте 440 Гц, тон "ля" второй октавы - частоте 880 Гц.

Музыкальным звукам соответствуют звуки, издаваемые гармонически колеблющимся телом.

Основным тоном сложного музыкального звука называется тон, соответствующий наименьшей частоте, которая имеется в наборе частот данного звука. Тоны, соответствующие остальным частотам в составе звука, называются обертонами . Если частоты обертонов кратны частоте основного тона, то обертоны называются гармоническими, причем основной тон с частотой называется первой гармоникой , обертон со следующей частотой - второй гармоникой и т.д.

Музыкальные звуки с одним и тем же основным тоном различаются тембром, который определяется наличием обертонов - их частотами и амплитудами, характером нарастания амплитуд в начале звучания и их спадом в конце звучания.

При одной высоте тона звуки, издаваемые, например, скрипкой и пианино, отличаются тембром .

Восприятие звука органами слуха зависит от того, какие частоты входят в состав звуковой волны.

Шумы - это звуки, образующие сплошной спектр, состоящий из набора частот, т.е. в шуме присутствуют колебания всевозможных частот.

Говоря о строении слухового аппарата, мы переходим постепенно к принципу анализа мозгом полученного сигнала от слуховой улитки. В чем он заключается? И как мозг расшифровывает его? Как он определяет высоту тона звука? Сегодня мы как раз поговорим о последнем, так как в нем автоматически раскрываются ответы и на первые два вопроса.

Надо отметить, что мозг определяет только периодические синусоидальные компоненты звука. Восприятие высоты тона человеком так же зависит от громкости и длительности. В прошлой статье мы говорили о базилярной мембране и ее строении. Как известно, она обладает неоднородностью по жесткости строения. Это позволяет ей механически разбивать звук на компоненты, у которых есть особое место размещение на ее поверхности. Откуда волосковые клетки позже подают сигнал в мозг. Из-за этой особенности строения мембраны, «звуковая» волна, пробегающая по ее поверхности, имеет разные максимумы: низкие частоты – вблизи вершины мембраны, высокие – у овального окна. Мозг автоматически пытается определить высоту по этой «топографической карте», находя на ней локализацию фундаментальной частоты. Этот метод можно ассоциировать с многополосным фильтром. Отсюда взята теория «критических полос», которую мы обсуждали ранее:

Но это не единственный подход! Второй способ – это определение высоты тона по гармоникам: если найти минимальную частотную разницу между ними, то она всегда равна фундаментальной частоте – [( n +1) f 0 — (nf 0)]= f 0, где n – номера гармоник. А также вместе с ним используется и третий метод: нахождение общего сомножителя от деления всех гармоник на последовательные числа и, толкаясь от него, определяется высота звука. Эксперименты полностью подтвердили обоснованность этих способов: слуховая система, находя максимумы гармоник, проводит над ними вычислительные операции и если даже вырезать основной тон или расставить гармоники в нечетной последовательнос ти, при котором метод 1 и 2 не помогут, то человек определяет высоту звука 3 методом.

Но как оказалось – это не все возможности мозга! Были проведены хитрые эксперименты, которые удивили ученых. Дело заключается в том, что три метода работаю только с первыми 6-7 гармониками. Когда в каждую «критическую полосу» попадает по одной гармонике звукового спектра мозг спокойно «определяет» их. Но стоит, каким либо гармониками находиться настолько близко друг к другу, что в одну область слухового фильтра попадает их несколько, то мозг их распознает хуже или вообще не определяет: это относиться к звукам с гармониками выше седьмой. Вот здесь вступает четвертый метод – метод «времени»: мозг начинает анализировать время поступления сигналов с органа Корти с фазой колебания всей базилярной мембраны. Этот эффект получил название «запирание фазы». Дело заключается в том, что при колебании мембраны, когда она движется в сторону волосковых клеток, те соприкасаются с ней, образуя нервный импульс.
При движении обратно, ни какого электрического потенциала не появляется. Появляется взаимосвязь – время между импульсами в любом отдельном волокне будет равно целому числу 1, 2, 3 и так далее, умноженному на период в основной звуковой волне f = nT . Как это помогает в работе в купе вместе с критическими полосами? Очень просто: мы знаем, что когда две гармоники находятся настолько близко, что попадают в одну «частотную область», то между ними возникает эффект «биения» (которую музыканты слышат при настройке инструмента) – это просто одно колебание со средней частотой, равной разности частот. При этом период у них будет T =1/ f 0. Таким образом, все периоды выше шестой гармоники одинаковы или имеют разряд в цело число, то есть значение n / f 0. Далее мозг просто высчитывает частоту основного тона.

Cтраница 1

Высота тона опреде-ляется числом колебаний в секунду. С увеличением числа колебаний растет высота тона.  

Высота тона определяется частотой его гармонических колебаний.  

Высота тона определяется частотой колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше тон.  

Высота тона зависит от толщины мембраны и от степени ее волнистости. Частота основного тона обыкновенно составляет 290 - 435 гц. Типичный по своему внешнему виду вибрационный сигнал изображен на фиг. Для защиты от возможных механических повреждений вибрационный диск иногда закрывают крышкой с отверстиями. Во многих случаях, однако, этой крышки не ставят, особенно тогда, когда сигнал расположен на автомобиле в относительно защищенном месте, например, под капотом двигателя.  

Высота тона определяется частотой колебаний: чем больше частота, тем выше тон.  

Высота тона меняется скачком, когда поезд проносится мимо наблюдателя. Поезд удаляется, теперь слышимый звук имеет частоту ниже истинной. Если поезд идет со скоростью 70 км / ч, то величина скачка составит - 12 % от истинной частоты.  

Высота тона и частота не являются синонимами еще и по той причине, что сложные звуки часто обладают определенной высотой, но в действительности состоят из целого ряда частот. Так, например, звук скрипки имеет определенную высоту, но содержит множество гармоник, имеющих различные частоты.  

Высота тона зависит от частоты: чем больше частота, тем выше тон.  

Высота тона зависит от частоты колебаний генератора. Чем больше частота, тем выше кажется звук.  

Высота тона язычковых труб органа понижается с увеличением температуры вследствие уменьшения упругости металлического язычка. Язычковая труба настраивается посредством устройства, меняющего эффективную длину колеблющегося язычка.  

Высоту тона и громкость звука регулируют изменением магнитного зазора между якорем и сердечником электромагнита и изменением положения прерывателя относительно якоря.  

Высоту тона можно изменять: 1) путем изменения частоты питающего тока, что достигается изменением числа оборотов преобразователя; 2) уменьшением напряжения питающего тока. Действующая сила тока в антенне прямо пропорциональна числу впеденных искровых промежутков и квадратному корню из числа разрядов. Отличием аварийного типа передатчика Р-02 от прочих является работа его через преобразователь от батареи кислотных аккумулятором напряжением 24 V и емкостью 200 Ah, рассчитанных на непрерывную шестичасовую работу И.