Урок 1 — звук и его свойства

⏰ ВРЕМЕННЫЕ МЕТКИ:
00:00 – введение: суть урока
01:17 – понятие звук и 1-ая группа звуков — шумовые
02:29 – 2-ая группа звуков — музыкальные и их 4 свойства
03:57 – 1-ое свойство звука — высота и её связь с частотой колебаний
06:14 – диапазон музыкальных звуков и чувствительность слуха к ним
07:20 – звукоизвлечение на фортепиано и зависимость частоты от размеров источника
09:02 – 2-ое свойство звука — громкость и её связь с размахом колебаний
10:45 – значение слово фортепиано и зависимость громкости от силы игры
12:57 – 3-ье свойство звука — длительность и связь с продолжительностью колебаний
                                                 + 1-ый вид колебаний — затухающие
14:45 – 2-ый вид колебаний — незатухающие
16:11 – 4-ое свойство звука — тембр и его связь с формой колебаний волны
17:30 – связь формы колебания с добавочными призвуками — обертонами
19:10 – главное отличие шумовых звуков от музыкальных
20:40 – заключение: выводы по уроку

Вступление.  Здравствуйте! С Вами Эдвард Бедарев и проект Easy Music Learning!

С этого урока мы говорим о нотной грамоте – языке записи музыкальных мыслей.

Грамотность – это умение читать, писать и считать. Ноты так же важны в музыке, как и буквы в речи и цифры при счёте. Их знание – 1-ый шаг к пониманию и сочинению музыки.

Мы легко изучим и запомним основы нотной грамоты и самые важные знания элементарной теории музыки без сложностей и тонкостей.

После прохождения курса Вы будете понимать музыкальный язык на уровне разговорного иностранного, чтобы суметь дальше его изучать.

Учиться мы будем в программе Sonar 8 – музыкальной студии с удобным нотным редактором. И в этом уроке мы изучим понятие звук и его свойства, чтобы нам было проще знакомиться с нотами. Приступим.

Понятие звука и его 2 вида

Основная часть. Звук – это колебания воздуха в виде волн, воспринимаемые ухом.

Его источник — механические колебания упругого тела: туго натянутая струна гитары, мембрана барабана, металлическая или деревянная пластина, столб воздуха в трубе.

Все звуки делятся на 2 группы:

1-ая группа – шумовые звуки – без определённой высоты звучания. Это шорох, скрип, треск, щелчок, стук, гром, журчание и т.д. Их чаще слышно в быту, на производстве и в природе.

В музыке их создают ударные инструменты – барабаны, тарелки и подобные им шуршащие и бряцающие. Их роль – создание ритма и украшение музыки.  

2-ая группа – музыкальные звуки – с определённой высотой тона. Их издают все музыкальные инструменты, кроме ударных — фортепиано, гитары, трубы, скрипки, голоса.

Их чаще слышно в музыке, ведь ими можно сыграть 2 важные её составляющие: мелодию – последовательную череду звуков и гармонию – одновременное сочетание звуков.  

Сочетаясь друг с другом обе группы создают полноценную музыку с мелодией, гармонией и ритмом.

4 свойства звука

В отличие от шумовых у музыкальных звуков есть 4 свойства – высота, длительность, громкость и тембр. Их удобно понять с помощью фортепиано.  

Высота звука

1. Высота звука – это его звучание выше/ниже. На фортепиано чем правее клавиша, тем выше звук и наоборот, чем левее, тем ниже.

Самые высокие звуки похожи на пение птиц – чистые и тонкие.  А самые низкие – на рычание медведя – грязные и толстые.

Звуковое колебание можно изобразить в виде графика, например, синусоиды – плавной кривой с холмами и впадинами.

За высоту звука отвечает частота колебания его источника. Частота измеряется в герцах. 1 Гц – это 1 колебание в секунду. Чем чаще колебания или больше они в герцах, тем выше звук и наоборот. 

Человек слышит звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц или 20 кГц. Его видно на приборе расщепителе спектра. По горизонтали – частоты в герцах, а по вертикали – их значение.

У взрослых людей верхний порог слышимости 17-18 кГц и с возрастом он уменьшается до 14-15 кГц.

Но точнее и яснее ухо воспринимает высоту музыкального звука в диапазоне от 60-80 до 4200 Гц. Именно в нём звучит фортепиано. Его самый нижний звук – 80 Гц, в середине две ноты ля – 220 и 440 Гц и самый верхний звук – 4200 Гц  Одну и ту же мелодию можно сыграть выше и ниже.

В фортепиано при нажатии на клавишу молоточек ударяет по струне. И с каждой клавишей связана своя по толщине струна. Толстые струны издают низкие звуки, а тонкие – высокие. То же относится и к гитаре.

У смычковых струнных частотный диапазон делится на 3 инструмента.
Самые низкие ноты у контрабаса – у него толстые струны и корпус у него большой.
Средние ноты у виолончели – и струны тоньше, и размёр её меньше, чем у контрабаса.
Высокие ноты у скрипки – самой маленькой и тонкострунной.

Вывод: высота звука зависит от размеров музыкального инструмента и его колебательного органа – струны, трубы, мембраны, пластины. Чем они больше, тем звук ниже и наоборот.

Это как в природе: медведь большой и рычит низко, а птички маленькие и щебечут высоко. У ударных инструментов нет высоты тона, но есть диапазон звучания. Так большой барабан звучит в нижнем диапазоне частот, а тарелки – в верхнем. Это видно на расщепителе спектра    

Громкость звука

2. Громкость звука – это его звучание громче/тише. Примеры из жизни: шелест листьев и шёпот – это тихие звуки, а гром и крик – громкие.

Громкость измеряется в децибелах – dB. Человек слышит звук в диапазоне от 10 до 120 ДБ. Он разбит на условную шкалу: 20 ДБ – тиканье часов в комнате, 50 ДБ – обычный разговор, 80 ДБ – шум машин в городе. Звук выше 80 ДБ при долгом и частом воздействии вредит слуху. 120 ДБ – это болевой порог, звук равный и выше которого вызывает поражение слуха.

На графике волны видно, что за громкость звука отвечает размах или величина колебаний источника – по англ. amplitude. Чем шире размах, тем громче звук и наоборот. Одну и ту же мелодию можно сыграть громче и тише.

Заметьте: фортепиано образуется от 2-х слов, обозначающие громкость: forte – громко и piano – тихо. До изобретения фортепиано играли на клавесине. На нём громкость нот всегда была одинаковой, потому что при нажатии клавиш струны защипывались, а не ударялись молоточком. А сила щипка не менялась.

Вывод: громкость звучания музыкального инструмента зависит от того, с какой силой на нём играет музыкант. На фортепиано она зависит от силы или скорости нажатия на клавишу. Чем она больше, тем резче молоточек ударяет по струнам и тем громче звук и наоборот. На виолончели, скрипке чем сильнее прижимание смычка к струнам, тем громче звук.

У шумовых звуков ударных инструментов тоже есть громкость: чем сильнее удар палочкой по барабану, тарелке, тем громче они звучат. Громкость игры может быть постоянной и переменной. Так её постепенное нарастание называется в музыке crescendo, а плавное убывание – diminuendo.   

Длительность звука

3. Длительность звука – это его звучание дольше/короче. Она зависит от того, как долго колеблется источник звука.

Длину колебания можно увидеть на осциллографе – с лат. «осцилло» — колебаться, а с греч. «графо» – рисовать. Этот прибор рисует график звуковой волны в настоящем времени и её длина соответствует продолжительности звука.

Её можно измерять секундами, но в музыке у нот есть шкала длительностей – целые, половинные, четвертные и т.д. по убыванию. Их мы пройдём в уроке 4.

Затухающие колебания

1-ый вид — затухающие – когда громкость звука постепенно уменьшается до нуля. Они характерны для инструментов со струнами — фортепиано, гитары, арфы.

После удара молоточком или щипка, струны звучат короткое время громко и плавно перестают колебаться. Это естественно: после однократного воздействия энергия им больше не передаётся.

Но плавность затухания можно менять. Так, если нажать и сразу опустить клавишу фортепиано, то звук будет коротким – слышен только основной звук. А если нажать и не отпускать, то длиннее – слышно послезвучие.  Одну и ту же мелодию можно сыграть короткими и длинными звуками.  

Незатухающие колебания

2-ой вид колебаний — незатухающие – их громкость длится долго, пока музыкант прикладывает усилия. Это относится к смычковым струнным: звук есть, пока смычок двигается.

То же и с духовыми инструментами в виде трубок — труба, тромбон, флейта. Звук есть, пока музыкант дует в них.

Бесконечно, пока не отпустим клавиши может звучать церковный орган – воздух подаётся из хранилища  и синтезатор – звук создаёт электричество.

У шумовых звуков тоже есть длительность. Так щелчок – короткий, а раскат грома – длинный.
Звук удара по барабану – короткий и мгновенно затухает. А удар по открытой тарелке порождает более длинный по затуханию звук.  

Тембр звука

Высота, громкость и длительность звука – его количественные характеристики: их можно измерить в единицах измерения — герцах, децибелах и секундах. Но у него есть ещё и качественное свойство – 4. Тембр или окраска.

Именно по тембру человек различает на слух голоса разных людей и звучания разных музыкальных инструментов, на которых можно сыграть одну и ту же мелодию. Слушаем её на фортепиано, гитаре, флейте, скрипке.

Раз тембр нельзя измерить и записать в числах, его описывают словами — прилагательными с противоположными ощущениями. Например, мягкий/резкий, глухой/звонкий, тонкий/жирный и т.д.  

Основной тон и обертона

Тембр зависит от формы колебания звуковой волны. Чем более плавная линия графика у колебания, например, у синусоиды, тем мягче звук.

Наоборот, чем резче перепады, особенно на квадратной волне, тем резче звук.

Форма колебания зависит от состава частот внутри него. Как свет состоит из разных цветов, так и звук состоит из разных волн. Любое сложное по форме колебание можно разложить на множество простых синусоид.  

Заметьте: сама синусоида звучит бедно и тускло – это одна волна на одной частоте.  Квадратная волна звучит богато и ярко – у неё много волн на разных частотах.

Такое отображение звука в виде столбиков называется спектрограммой. Спектр от лат. «набор», а именно волн в составе звука, а «грамма» – писать. Как в белом свете смешаны все цвета, так и в белом шуме смешаны все волны.

Самая первая и громкая волна называется основным тоном. Именно её частота определяет высоту звука или ноты. А следующие за ней тихие волны – это обертона — от нем. верхний тон. Это значит, что их частота выше основной частоты, причём в целое число раз – в 2, 3, 4 и т.д. Именно это и делает звук музыкальным.

Эти добавочные призвуки как кирпичики строят весь спектр звука и их набор в нём и влияет на тембр. Последний зависит как от самого инструмента – его формы, строения, размера, материала, так и от способа игры на нём. Так на смычковых струнных можно играть смычком, а можно пальцами и тембр будет разным.  

Отличие шумовых звуков от музыкальных

У шумовых звуков тоже разный состав частот, поэтому мы отличаем на слух шорох от треска, журчание воды от шума ветра и т.д. Но набор частот в них случайный: они не отличаются от основной частоты в целое число раз.

Поэтому у них нет ярко выраженной высоты тона: каждая частота работает на себя — кто в лес, кто по дрова.  

У музыкального же звука или тона все частоты работают на одну частоту – основную и пересекаются в одной точке.  

Сравним частотные составляющие звука с людьми: шум – это когда люди идут в разные стороны или кричат разные слова на собрании. У них нет общего. Тон – это когда люди идут в одну сторону или кричат одно и то же на собрании, например, повысьте зарплату. Да, они могут идти с разной скоростью, размером шагов или кричать громче/тише, ниже/выше. Но у них есть общая цель, которая сразу ясна, как и высота тона в музыкальном звуке.

Заключение. В этом уроке Вы познакомились с делением звуков на шумовые и музыкальные. Поняли, что у музыкальных звуков есть 4 свойства – высота, громкость, длительность и тембр, которые связаны с физическими характеристикам звуковой волны.

В следующем уроке мы поговорим про ноты на клавиатуре фортепиано.

На этом урок, а вместе с ним и череда уроков с рассказом об основных знаниях теории музыки и показом работы композитора на практике окончена,благодарю за внимание, с Вами был Эдвард Бедарев из Easy Music Learning, удачи и до скорого! И помните «обучиться музыке легко!»

Ваши отзывы

Благодарю за просмотр видеоурока. Надеюсь, всё было понятно. Если же нет, прошу задавать вопросы.

Достаточное ли качество урока? Всё ли видно на картинке? Всё ли отчётливо слышно в звуке? Не быстро ли я говорю? Не скучно ли смотреть урок? Нужен ли текст сценария под уроком для быстрого повторения знаний, как сейчас?

Свои предложения, пожелания и замечания обязательно пишите ниже. Я всё прочитаю, учту и постараюсь следующие уроки сделать ещё лучше по содержанию и оформлению.

Нести знания людям:

Они жаждут изучения:

Урок 4 — ритм, метр, темп Урок 5 — интервалы Урок 6 — лад и тональность Урок 12 — динамика, виды размеров Урок 13 — виды ритмов, размеров, темпов Урок 14 — мелодия: состав, свойства