1 / 19

ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS

ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS. A hang idő és frekvencia-elemzése, hangspektrum, a zaj. 6. (IV.1). Tisztahang, zenei hang, dörej, zörej, zaj. Fehér zaj, rózsaszín zaj. Hangskálák, zenei és hangszeres alapismeretek. Hang:

aulii
Download Presentation

ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ELTEIV. Környezettudomány2010/2011 II.félévAKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS A hang idő és frekvencia-elemzése, hangspektrum, a zaj. 6. (IV.1) Tisztahang, zenei hang, dörej, zörej, zaj. Fehér zaj, rózsaszín zaj. Hangskálák, zenei és hangszeres alapismeretek.

  2. Hang: • diszkrét frekvenciájú, a hallástartományon belüli harmonikus sorú rezgések eredője. • fizikai értelemben: hangjelenség: valamely rugalmas közegben hullámszerűen tovaterjedő mechanikai zavarási állapot. • élettani szempontból: hangérzet • lélektani szempontból: hangélmény • Zaj: • különböző erősségű (intenzitású) és frekvenciájúhangokzavaró keveréke.

  3. Azenei hangés azaj A zenei rend megteremtéséhez tulajdonságaikat megtartó, reprodukálható, stabil hangok szükségesek. A zenei hang: az alaphang frekvenciája egész számú többszöröseiből felépülő felhangsor. a-b): Énekhang rezgésgörbéje és spektruma. c-d): Zaj (sziszegés) rezgésgörbéje és spektruma

  4. Azénekhangés azaj Életünk a linearitás és a nemlinearitás együttese. Kváziperiodikus Részlet az Orontea c. operából (falzett hang) A nemlinearitás Számos rendszerben a "kevés összetevő erős és nemlineáris kölcsön-hatása" sztochasztikus viselkedést eredményez. A zaj és rendezettség közötti kaotikusságot a természetes hangforrásokat vizsgáló hangelemzők naponta tapasztalják. A"mikrokáosz" (a nyomásingadozás egymást követő periódusai- ban egymáshoz képest csupán kicsi változások tapasztalhatók).

  5. A nemlinearitás A hangszerek, a nemlinearitás és a káosz . A hangszerek az autofon vagy idiofon, azaz önmagukban hangot adó hangszerektől eltekintve általában gerjesztőrendszerből (hangforrás) és erősítőrendszerből (rezonátor) állnak. Gyakori eset, hogy a hangforrásnemlineáris és a rezonátorlineáris. És szinte minden hangszernél előfordul, hogy az a rendszer, amely kis amplitúdónlineáris, nagy amplitúdónnemlineárisan viselkedik. Ez utóbbi az esetek többségében hallható is a jelenség. Néhány alaposabban elemzett nemlineáris,kaotikus jelenség: - vont húr gerjesztésének nemlinearitása; - nemlineáris térfogati áramlás a nádrésen keresztül; - ajaksípoknál a gerjesztő (jet) légsugár nemlinearitása, turbulenciája; - harangok-gongok-réztányéroknemlineáris rezgése fortissimo ütéseknél bifurkáció, determinisztikus káosz); - a hangszalagoknemlineáris rezgése (bifurkáció, káosz, bifonáció) …stb.

  6. A frekvencia skála is logaritmikus Frekvencia spektrumok A Weber–Fechner-féle pszichofizikai törvény: Az ember érzetei (ε) (látás, hallás, tapintás) Az I ingerek logaritmusával arányosak. A frekvencia arány a jellemző! Intervallum Arányos beosztás Frekvencia sávok A relatív logaritmikus sávszélesség állandó! Oktáv : frekvencia kétszerezés Terc (sáv) : 1/3 oktáv Lineáris f skála Zenei hangskála Tercnél is finomabb felosztás (Műszaki gyakorlat) 1/12 oktáv

  7. Időbeli kép - Frekvenciabeli kép Időben végtelen periodikus jel Véges (diszkrét) spektrum ft = 1 Időben végesjel Végtelen (folytonos) spektrum Időben véges kváziperiodikus jel Végtelen diszkrét sorozat alkotta (kvázifolytonos) spektrum Zaj Véletlen impulzusok. Végtelen (folytonos) spektrum t log f logaritmikus frekvencia skála lineáris időskála

  8. Véges diszkrét sorozat alkotta spektrum. Frekvencia spektrum végessége Végtelen sorozat 3 oktáv (23= 8) után levágás! (Nem végtelen a spektrum). A hallás 10 oktáv! (210 = 1024)

  9. Zaj típusai, dörej, zörej. Zörej A véletlenszerű jelenségek a megfigyelő számára legtöbbször mint zajok jelennek meg. A zajokat általában káros, zavaró, melyek a hibát növelik; ennélfogva igyekszünk csökkenteni (szűrni). Jel/zaj viszony (S/N), információ vesztés. A zajis a vizsgált rendszer sajátja, így a rendszerről nyerhetünk információt, így néha hasznos. Zajdiagnosztika F(t) időegységenkénti energiadisszipáció. Normáleloszlású zaj: sűrűség függvény Gauss: Egyenletes eloszlású zaj Az (a, b) intervallumon a sűrűség-függvénye konstans:

  10. Teljesítmény-sűrűség spektrum (ω)  f(t) = -F() eit d;F() = 1/(2) -f(t) e-it dt  f(t) = -{F1() sint+ F2() cost} d () = {F12() + F22()} /(2) () = F() F*() /(2) f(t) = x(t) =(t) E~2(t)

  11. Fehér zaj, színes zajok, szürke zaj. Fehér zaj (szélessávú elfedés): mindenféle frekvenciájú hangot tartalmaz, ugyanolyan intenzitás-szinten /dB/. Stochasztikus zaj, háttér zaj Szürke zaj (fehérnek hallatszó zaj): A fül frekvencia érzékenységétől (E(ω)) inverzen függ a spektrum. log f

  12. Színes zajok, rózsaszín zaj. Rózsaszín zaj: A frekvenciával fordítottan arányosan csökken a spektrum. 1/f zaj (pink noise) hosszútávúkorreláció 3 db/oktáv Ellenállás fluktuációk, lézerek, folyók vízszint ingadozásai. Diffúziós zaj Brown zaj (Brown mozgás) /1773-1858/ 6 db/oktáv log f

  13. Zajdiagnosztika Terc sávok Állandó relatív sávszélesség Logaritmikus f skála Rezgési spektrum (zaj) terc sávos felbontásban

  14. Oktáv: frekvencia kétszerezés Zenei hangskála ft =1 A trombita felharmonikusai Egyenletes temperáláskor a két szomszédos hang frekvencia-hányadosának logaritmusa állandó. Ez a hangköz. Egysége a félhang, az oktáv 1/12 része. f / f= 6% A hangszínt a különböző felhangok erősségének aránya szabja meg. Az abszulut skála alaphangja a 440 Hz-es kamarahang (a 261.6 Hz-nél induló dúr skála hatodik hangja, az ún. „normál a” hang).

  15. Zenei hangskála

  16. Zenei hangskála A zenei hangok frekvenciaarányai (temperált skála és kromatikus skála) Európai 7 fokú alapskála További beiktatott 5 (fél)hang 12 fokú kromatikus skála

  17. www.terrasoft.hu/kultura/kaboca/zf1 Európai hétfokú hangskála • Két hang rezgésszámának aránya1:2 akkor ez a két hang egy OKTÁV hangközt alkot. Az oktáv a zeneelmélet legfontosabb hangköze, alapegysége. • A 2:3 arányú hangköz neve: KVINT. Ez a második legfontosabb hangköz. • Ez is nagyon jól szól együtt, a kvint hangköz a hangzatok (akkordok, harmóniák) fontos alkotórésze. A hegedű, a brácsa (mélyhegedű), a cselló (gordonka), a mandolin, valamint a német citera szomszédos húrjait kvint hangközökre hangolják. • A 3:4 arányú hangköz neve: KVART. Ez a kvint kiegészítő hangköze, más szóval megfordítása. Ez azt jelenti, hogy egy kvint meg egy kvart összesen egy oktávot tesz ki. (Hangközöket úgy tudunk összeadni, hogy a rezgésszámok arányát kifejező törteket összeszorozzuk.) Kvart hangközre hangolják a nagybőgő és a basszusgitár húrjait, illetve egy-egy hangköz kivételével a lant és a gitár húrjait is. • A 4:5arányú hangköz a NAGYTERC, az 5:6 pedig a KISTERC. A két hangköz összege egy 4:6 a …kvint.

  18. Hangszerek hangja

  19. Az emberi hang Prita (F-1, 43-44Hz) basszus: E (82Hz) , Gisz -1 -A-1 (52-55Hz), szoprán: e3 (1318.5Hz), Erna Sack (c4, 2093Hz)

More Related