Sunetul şi undele auditive

Experienţa pe care o numim ”sunet” este dată de detectarea de către noi a schimbărilor de presiune dintr-un  mediu precum aerul. În diagrama presiunii undelor, vârfurile reprezintă momente de relativ înaltă presiune sau comprimare a moleculelor de aer. Văile reprezintă presiune joasă sau vacuum parțial care este numit rarefiere. O coardă care vibrează într-un pian produce alternativ zone de comprimare şi rarefiere în aer, rezultând un sunet.

Introducere în psihologie. Cuprins
(Cap.4: Simţurile şi percepţia) - (Partea I - Sistemul vizual) - Sunetul şi undele auditive

Distanţa de la un vârf la următorul vârf este un ciclu. Un singur ciclu pe secundă se numeşte un Hertz (prescurtat Hz) după fizicianul german Heinrich Hertz (1857-1894).

Cum este influenţat sunetul de schimbările în amplitudine sau frecvenţă? De ce acordarea pianului se face ”după ureche”?

Amplitudinea înălţimii undei pe un grafic sau valoarea schimbării de presiune corelează cu intensitatea unui sunet, deşi există numeroşi alţi factori care influenţează percepţia intensităţii sunetelor. Lungimea de undă sau frecvenţa undei ca cicluri pe secundă influenţează înălţimea sunetului: cât de înalt sau jos este sunetul. Cu cât frecvenţa este mai mare, cu atât sunetul devine mai înalt; cu cât frecvenţa este mai mică, cu atât sunetul devine mai jos. Dar există şi alţi factori în afara frecvenţei care afectează percepţia înălţimii. De aceea mulţi profesionişti în acordarea pianului preferă să îl acordeze după ureche, în loc să folosească un instrument electronic. Un dispozitiv electronic ar fi mai precis, dar s-ar putea să nu rezulte un pian al cărui sunet să fie ”în acord” cu urechea umană.

Ce este timbrul?

Să ne amintim că a treia caracteristică a luminii (după strălucire şi nuanţă) era saturaţia, corespunzând purităţii sau complexităţii undei. În mod similar, în analiza sunetului, cuvântul care vorbeşte despre puritatea sau complexitatea undei sunetului este timbrul. El se referă la calitatea unui sunet, în mod distinct faţă de intensitatea sau înălţimea sa. Timbrul este arătat pe un grafic ca formă a undei. De exemplu, un flaut produce un sunet foarte lin care apare pe un osciloscop (un instrument care afişează forma undei) ca o perfectă undă sinus: o undă lină rulantă. Un pian, prin contrast, produce un amestec foarte complex de frecvenţe diferite care arată foarte zgomotos pe un osciloscop. Asta se întâmplă pentru că timbrul pianului este foarte complex.

De ce o înregistrare bună a sunetelor unui pian este utilă pentru a testa un sistem muzical?

Pentru că timbrul pianului este complex este dificil să îl reproduci cu fidelitate. O cale de a testa fidelitatea reproducerii unui sistem muzical bun este să rulezi un CD de calitate cu un solo performant la pian. Apleacă-te pe spate, închide ochii şi vezi dacă pianul sună conform cu realitatea, ca şi cum ar fi în cameră. Dacă sună, înseamnă că ai un bun sistem muzical, capabil să reproducă timbre de mare complexitate.

Rezumat: Receptorii şi stimularea

Receptorii constituie prima verigă în lanţul fluxului de informaţii din cadrul sistemului senzorial. Sunt patru tipuri de receptori: sensibili la lumină, dislocări mecanice, forme chimice şi magnetism. Receptorii magnetici sunt folosiţi în primul rând de animale în timpul migraţiilor anuale. Simţurile sunt optimizate pentru fiecare tip de energie în multe organisme, adică sunt sensibile atât cât este posibil pentru ele să fie fără să creeze probleme organismului. Fiecare sistem senzorial răspunde cu cea mai mare sensibilitate unui anume tip de energie numit stimul specific pentru acel sistem.

Lumina este energie electromagnetică. Lumina vizibilă este doar o porţiune infimă în cadrul spectrului electromagnetic ce include semnalele radio şi de televiziune, radiaţiile cu microunde şi razele X. În cadrul spectrului vizibil, lumina apare mai strălucitoare sau mai intensă atunci când conţine mai multă energie (reprezentată într-un grafic ca unde mai înalte). Nuanţa sau culoarea lungimilor de undă pură depinde de frecvenţă, mergând de la roşu (cea mai joasă) până la violet (cea mai înaltă).

Sunetul constă în presiunea undelor ce se mişcă prin aer. Precum lumina, el este de obicei reprezentat ca o undă. În acest caz, vârful undei reprezintă presiunea; valea reprezintă vacuumul relativ sau rarefierea. Frecvenţele mai înalte ale sunetului sunt percepute ca având un vârf mai înalt. Un sunet mai tare sau mai energetic este reprezentat ca o undă mai înaltă în graficul undelor sonore. Timbru este cuvântul folosit pentru a descrie calitatea unică a sunetului, creat de amestecul său distinct de frecvenţe.