Fizyka instrumentów muzycznych

Prezentacja na temat: "Fizyka instrumentów muzycznych"— Zapis prezentacji:

1 Fizyka instrumentów muzycznych
Wykład: Jan Gaj Pokazy: Andrzej Gołębiewski, Wiktor Maślana Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

2 Fizyka instrumentów muzycznych
Dźwięk w muzyce Rezonator w instrumencie muzycznym Różne częstości z jednego rezonatora, „dobre” i „złe” rezonatory Sposoby pobudzania drgań dźwiękowych Jak zobaczyć drgania w rezonatorze? Człowiek też jest instrumentem - analiza samogłosek 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

3 Dźwięk w muzyce Jak zobaczyć dźwięk? Ton prosty: sinusoida
Dźwiękowe drganie złożone Analiza harmoniczna Skala muzyczna 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

4 Jak zobaczyć dźwięk? Oscyloskop prawdziwy - drogi
Komputerowy - można znaleźć pod korzysta z karty dźwiękowej 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

5 Ruch drgający prosty Siła elastyczna: proporcjonalna do wychylenia
Parametry ruchu: amplituda A, okres T (czas jednego pełnego drgania), częstość f (liczba drgań na jednostkę czasu) T A 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

6 Skala muzyczna C z ę s t o ś ć w h e r c a c h 101 102 103 104 105
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

7 Rezonator w instrumencie muzycznym
Przykłady: gitara, bęben, flet prosty, fletnia Pana, okaryna, akordeon, dzwony rurowe, wibrafon Rezonans i dudnienia Różne sposoby pobudzania drgań Jakie częstości można wydobyć z rezonatora? „Dobre” i „złe” rezonatory Jak wygląda drganie w rezonatorze? 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

8 Gitara Struna (unieruchomiona na końcach) 23 kwietnia 2005
wykład PTF Warszawa

9 Bęben membrana (unieruchomiona na brzegu) 23 kwietnia 2005
wykład PTF Warszawa

10 Flet prosty Słup powietrza obustronnie otwarty 23 kwietnia 2005
wykład PTF Warszawa

11 Fletnia Pana Słup powietrza jednostronnie otwarty 23 kwietnia 2005
wykład PTF Warszawa

12 Okaryna Powietrze w trójwymiarowym pojemniku 23 kwietnia 2005
wykład PTF Warszawa

13 Akordeon Pręt zamocowany na końcu 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

14 Dzwony rurowe Pręt swobodny 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

15 Wibrafon: rezonatory sprzężone
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

16 Rezonans: równe częstości
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

17 Składanie drgań Dudnienia: dodawanie się bliskich częstości
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

18 Różne sposoby pobudzania drgań
Uderzenie, szarpnięcie Tarcie Niestabilność strumienia powietrza Różnica temperatur 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

19 Pobudzanie do drgań struny pianina przez uderzenie
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

20 Pobudzanie do drgań struny skrzypiec przez tarcie
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

21 Flet: niestabilność strumienia powietrza na krawędzi
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

22 Wydmuchiwanie szkła 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

23 Wiele częstości w jednym rezonatorze
Słup powietrza - kolejne wielokrotności częstości podstawowej Struna - tak samo Pręt? Butelka? 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

24 Rurka dzwonków Nie ma całkowitych wielokrotności! Oscyloskop
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

25 Czym się różni pręt od struny?
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

26 Struna „basowa” 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

27 Rezonator trójwymiarowy!
Butelka Oscyloskop Dlaczego nie ma całkowitych wielokrotności? Rezonator trójwymiarowy! A gdyby był sztywny? 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

28 Niełatwo być ludwisarzem
23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

29 Ale czasem się udaje 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

30 Kolejne mody drgań struny
węzeł Prawa Younga: co można w węźle tłumić - tak wzbudzać - nie f = u/l f0, 2f0, 3f0... 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

31 Człowiek też jest instrumentem
Widma samogłosek Jak się zmienia widmo, gdy zmieniamy wysokość dźwięku? Czy można zrobić sopran z basa? 23 kwietnia 2005 wykład PTF Warszawa

32 Dziękujemy za uwagę