Номер 8, страница 225 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 35. Звук. Вопросы - номер 8, страница 225.

Условие.

8. Чем определяется тембр звука?

Решение.

Решение

Тембр звука — это его качественная характеристика, так называемая «окраска» звука. Именно тембр позволяет нам на слух различать звуки одинаковой высоты и громкости, издаваемые разными источниками, например, разными музыкальными инструментами или человеческими голосами.

С физической точки зрения тембр звука определяется его спектральным составом. Большинство звуков, которые мы слышим в жизни, не являются простыми (гармоническими) колебаниями, которые можно описать одной синусоидой. Такие простые звуки, называемые чистыми тонами, издаёт, например, камертон.

Реальные звуки представляют собой сложные колебания. Любое такое сложное колебание можно разложить на сумму простых гармонических колебаний с различными частотами и амплитудами. Этот набор частот и их соответствующих амплитуд называется акустическим спектром звука.

В этом спектре выделяют:

1. Основной тон — это колебание с самой низкой частотой в спектре ($f_0$). Именно частота основного тона определяет воспринимаемую нами высоту звука.

2. Обертоны (от нем. ober — «верхний») — это все остальные колебания в спектре, частоты которых выше частоты основного тона. Обертоны, частоты которых кратны основной частоте (т.е. равны $2f_0$, $3f_0$, $4f_0$ и т.д.), называются гармониками.

Таким образом, тембр звука определяется именно набором обертонов: их количеством, частотами и, что очень важно, их относительной интенсивностью (амплитудой) по сравнению с основным тоном. Различные источники звука создают разные наборы обертонов. Например, скрипка и флейта, играющие одну и ту же ноту (т.е. с одинаковой частотой основного тона), будут иметь совершенно разные наборы обертонов, что и придаёт их звучанию уникальную, узнаваемую окраску.

Ответ: Тембр звука определяется его акустическим спектром, то есть совокупностью основного тона и обертонов (гармоник), а именно их количеством, частотами и относительными интенсивностями (амплитудами).