Laboratorium fizyki CMF PŁ

dzień _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ godzina _ _ _ _ _ _ _ _ _ grupa _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

wydział _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

semestr _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ rok akademicki _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

kod ćwiczenia tytuł ćwiczenia

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ocena _____

1. Wstęp teoretyczny

Fala akustyczna jest to fala w której zmienia się rozchodzenie ośrodka gęstości, dzięki czemu osoba w sposób obiektywny zauważa istnienie takiego zjawiska. Źródłem dźwięków słyszalnych są ciała wprawione w drgania, których energia jest dostateczna, aby wywołać w naszym organie słuchu jakim jest ucho ludzkie, najsłabsze wrażenia słuchowe.

• Wysokość dźwięku zależy od częstotliwości; im większa częstotliwość sygnału, tym wyższy dźwięk

• Głośność dźwięku zależy od natężenia; jeśli sygnał ma odpowiednio duże natężenie, wydaje się głośniejszy

• Barwa odróżnia dźwięki w zależności od pochodzenia;

Dźwięk - fala akustyczna rozchodząca się w danym ośrodku sprężystym (ciele stałym, płynie, gazie) zdolna wytworzyć wrażenie słuchowe, które dla człowieka zawarte jest w paśmie między częstotliwościami granicznymi od ok. 16 Hz do 20 kHz.

Widmo dźwięku, przedstawienie dźwięku w postaci sumy jego elementarnych składników (tonów). Widmo dźwięku bywa przedstawiane jako wykres, na którym na osi x odłożone są częstotliwości poszczególnych tonów, zaś na osi y ich natężenia. Rozróżniamy 2 zasadnicze rodzaje widma dźwięku:

• widmo prążkowe o tonach składowych wyraźnie wyodrębnionych, charakterystyczne dla wszelkiego rodzaju: wielotonów

• widmo ciągłe, charakterystyczne dla: szumów, z których elementarne składniki nie dają się wyodrębnić, lecz są zawarte w pewnym określonym zakresie częstotliwości (jest to jakby nieskończona liczba składowych, których częstotliwości różnią się o nieskończenie małe wartości).

W praktyce często spotykamy dźwięki o widmie mieszanym, w którym część prążkowa nałożona jest na ciągłą; np. w dźwięku skrzypiec prążkowe widmo drgań struny miesza się z szumem tarcia smyczka, zaś w dźwięku fletu melodii (widmo prążkowe) towarzyszy szum powietrza wydobywającego się z ust flecisty (widmo ciągłe). Widmo dźwięku decyduje o barwie dźwięku.

2. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie widma dźwięku wydawanego przez różne źródła, oraz zbadanie zmian widma, które zachodzą przy zmianie warunków wzbudzenia źródła dźwięku.

3. Metoda pomiaru

Na stanowisku pomiarowym znajdują się:

• Komputer wraz z odpowiednim oprogramowaniem (Spektrogram)

• Mikrofon przetwarzający badany dźwięk na sygnał elektryczny

Doświadczenie polegało na analizie dźwięku wydawanego przez struny głosowe oraz zmian zachodzących w przypadku zmiany warunków wzbudzenia dźwięku. Zmiany te obserwowaliśmy podczas wymawianiu różnych samogłosek i spółgłosek. Badaniu poddaliśmy samogłoski „A”, „O”, „E” oraz spółgłoskę „R”.

Analizę dźwięku prowadziliśmy metodą FFT (Fast Fourier Transform) za pomocą programu Spectrogram. Polega ona na obliczeniu ilu i jakich tonów harmonicznych należałoby użyć, aby po ich złożeniu otrzymać dźwięk zbliżony do badanego dźwięku.

W wyniku analizy otrzymaliśmy widma mowy, które następnie przedstawiliśmy w postaci wykresów kolumnowych. Wyniki otrzymane dla tych samych głosek, wymawiane przez różne osoby, pokazaliśmy na tym samym wykresie w celu łatwiejszego porównania widma i wyciągania wniosków.

3

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

---