ايوب بَنوشي - این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
دانشکده صدا و سیما
نواك در کنارِ بلندا، شیوش، و دوام، مهمترین مشخصههای روانی یک نغمه یا صدای مرکب هستند. بین کمیتهای فیزیکی و کمیت های روانی تفاوتِ اساسی هست. کمیتهای روانی از چند کمیتِ فیزیکی اثر میپذیرند.
در بررسيي نواك، دستهبنديهاي زير مفيد است:
طبقِ تعريفِ ANSI: نواك آن مشخصهای از صداست که بهکمکِ آن میتوان صدا را از بم به زیر بر روی یک محور مرتب کرد.نواک بیش از هر کمیتِ فیزیکییی دیگر به بسامدِ صدا وابسته است. نواک یک استنباطِ ذهنی است كه ميتواند از فردی به فردِ دیگر تغییر کند. نواك دريافتيي شنونده ميتواند برحسب اينكه صدا از يك گوش يا دو گوش به او برسد تغيير كند (binaural displacusis). اين ويژگيها نشان ميدهند كه نواك نيز مانندِ بلندا نيازمندِ يك يكاي فيزيك ـ رواني است.
سه نوع یکا برای نواک میتوان برشمرد:
نواكِ فيزيكيي يك نغمهي مركب برابر است با بسامدِ (دورهي گردشِ) يك نغمهي ناب (سينوسي) كه نواكي مشابه را بهگوشِ شنونده ميرساند. يكاي فيزيكي ميتواند دورهي گردش (T) يا بسامد ( f)، و يا لگاريتمِ اين دو باشد كه قدرِ مطلقِ آنها باهم برابر است ( log T = -log f)؛
يكاهاي موسيقايي از يكاهاي فيزيك ـ رواني رايجترند.
قانونِ فچنردر موردِ نواك تقريباً تا بسامدِ 5 كيلوهرتز برقرار است:
يكاي مل در 1937 توسطِ Stevens پيشنهاد شد. مل (mel) از لغتِ ملودي (melody) گرفته شده است. طبقِ تعريف يك مل برابر است با يكهزارم نواكِ يك نغمهي 1000هرتز. تغييراتِ نواك (برحسبِ مل) با بسامد يك رفتارِ خطي نيست. يك رابطهي تجربي براي مل پيشنهاد شده است:
پيمانه ديگر براي نواك، critical-band rate برحسبِ بارك است. هر بارك معادلِ يك پهناي بندِ بحرانياست، و تاحدودِ 500 هرتز تقريباً برابر است با 100 هرتز. گسترهي 0 تا 16kHz به 24 بارك تقسيم ميشود. رابطهي تجربيي مربوط به بارك:
نواکِ يك نغمه با بسامدِ ثابت همواره ثابت نيست، بلكه در اثرِ عواملي مقداري انتقال مييابد. انتقالِ نواك بهدلايلِ زير ممكن است رخ دهد:
اثرِ ترازِصدا بر نواك
نواکِ علاوه بر بسامد به ترازِ صدا نيز بستگي دارد، هرچند اين وابستگي ضعيفتر است. مثلاً
نواكِ يك نغمهي Hz 200 و dB 40 از نواكِ يك نغمهي Hz 200 و dB 80 بيشتر احساس ميشود؛
نواكِ يك نغمهي Hz 6000 و dB 40 از نواكِ يك نغمهي Hz 6000 و dB 80 كمتر احساس ميشود؛
درصدِ انتقالِ نواك:
با افزایشِ ترازِ صدا، نواکِ
نواك و دوامِ نغمه
هرچه دوامِ نغمه بیشتر باشد، نواک بهتر احساس میشود. نغمههای بسیار کوتاه را کلیک گویند، که نواکشان قابلِ شخیص نیست. کمترین زمانِ لازم برای تبدیلِ کلیک به نغمه به ترازِ صدا بستگی دارد؛
وابستگی نواک به دوامِ نغمه (Δt) از اصلِ عدمِ قطعیتِ اکوستیکی تبعیت میکند:
نغمهای با یک پوشِ نمایی نسبت به نغمهای با ترازِ صدای ثابت، احساسِ نواکی قویتر ایجاد میکند.
اثرِ صداهاي تداخلي بر نواك
حضورِ يك نغمهي ديگر يا نوفه كه نغمهاي ناب را پوششي نسبي دهد ميتواند، نواكِ اين نغمه را انتقال دهد. بسته به اينكه صداي پوششدهنده داراي چه مشخصههايي باشد، نوع و ميزانِ اين انتقال متفاوت است. صداي پوششدهنده يا يك نغمهي نابِ ديگر است و يا يك صدا يا نوفه. نغمههاي نابِ پوششدهنده يا بسامدي بيشتر دارند يا كمتر.
انتقالِ نواك توسطِ يك نغمهي نابِ پوششدهنده:
دارد.
دارد.
انتقالِ نواكِ نغمههاي نابي كه توسطِ يك نغمه نابِِ ديگر با بسامدِ بيشتر پوششِ نسبي داده شدهاند، بهصورتِ تابعي از اختلافِ ترازِ دو نغمه.
ـ ترازِ بلنداي نغمهي موردِ بررسي 50 فن است. ـ بسامدِ نغمهي پوششدهنده دو برابرِ نغمهي موردِ بررسي است.
انتقالِ نواكِ نغمههاي نابي كه توسطِ يك نغمهي نابِِ ديگر با بسامدِ كمتر پوششِ نسبي داده شدهاند، بهصورتِ تابعي از اختلافِ ترازِ دو نغمه.
ـ ترازِ بلنداي نغمهي موردِ بررسي 50 فن است. ـ بسامدِ نغمهي پوششدهنده نصفِ نغمهي مورد بررسي است.
شكلها برگرفته از (Fastl, H., and Zwicker, E)
اگر بسامدِ نوفهی تداخلی از نغمهی موردِ بررسی کمتر باشد، همیشه نواک یک انتقالِ به بالا دارد، در غیرِ این صورت انتقالِ بسامد ممکن است به بالا یا پایین باشد.
هرچه دامنهی صدای تداخلی بیشتر باشد، انتقالِ نواک بزرگتر میشود.
از زمانِ فيثاغورث تا به امروز فرضيههايي متفاوت در ارتباط با ماهيتِ احساسِ نواك پيشنهاد شده است.
مونوكُرد؛
بستگي دارد؛
پايه؛ (آزمايشِ سيرنِ سيبك)
مي شود كه تواني در اين بسامد باشد؛
هلمهولتز(1862): دستگاهِ شنوايي مانندِ يك پردازشگرِ غیرخطی
عمل ميكند، و با تفريقِ هماهنگها بسامدپايه را ميسازد؛
آزمايشهايي كه توسطِ فلهچر و بهكسي انجام شده بر فرضيهي هلمهولتز صحه گذاشت.در دههي 1930، شوتنِ هلندي با آزمايشهايي كه انجام داد، در فرضيهي هلمهولتز ايرادي ديد. آزمايشهاي مكررِ بعدي ثابت كرد كه فرضيهي اعوجاجزادههاي هلمهولتز درست نيست.شوتن، نظريهاي جديد براي احساس نواك مطرح كرد:
نواكِ يك نغمهي مركب برابر است با فاصلهي زمانيي بينِ دو قلهي پياپيي نشانهي زمانيي نغمه.
براي يافتنِ نواكِ مجازيي يك نغمهي مركب:
1) شمارهي هماهنگها را حدس ميزنيم؛
2) هماهنگهاي موجود را بر شمارهي آنها تقسيم و خارجِقسمتها را پيدا ميكنيم؛
نواكِ دريافتيي نغمه برابر ميشود با ميانگينِ اين خارجِقسمتها.
نواكِ نغمههاي مركب: نواكِ مجازي
اگر نغمهای از چند پارهی هماهنگِ کامل تشکیل شده باشد، گوش نواکِ این نغمه را همان نواکِ نظیر به بسامدپایه تشخیص میدهد، حتا اگر خودِ بسامدپایه هم ضعیف یا اصلاً وجود نداشته باشد. این نواک مصداقِ یک “نواکِ مجازی” است (فرضيهي زايشِاعوجاجي).
اگر پارههای نغمهی مرکب هماهنگ نباشند، گوش یک دسته از پارههای تقریباً هماهنگ را در نزدیکی میانهی گسترهی شنوایی برچیده و بزرگترین عاملِ مشترک آنها را برای تعیینِ نواک استفاده میکند (نظريهي ماندهي شوتن).
نظریهی مکانی (place theory): بسامدهای مختلف محلهایی متفاوت از پوستهی باسيلار را که بهصورتِ تشدیدگرهایی عمل میکنند، تحریک میکنند.
نظریهی زمانی یا تناوبی (time or periodicity theory): دستگاهِ شنوایی بر روی موجِ صدا یک تحلیلِ زمانی انجام میدهد.
هیچ یک از این دو نظریه بهتنهایی کافی نیست، و در کل میتوان گفت:
برای نغمههای بسامد ـ پایین تحلیلِ زمانی بهتر پاسخ میدهد، درحالیکه برای بسامدهای بالا تحلیلِ مکانی.
تواناییی انسان در تعیینِ نواکِ مطلق برخلافِ نواکِ نسبی بسیار کم است ( تنها 0/01% از انسانها قادر به این کار هستند، برای مقایسه این درصد برای تشخیصِ رنگ 98% است)؛
چهار نظریه دربارهی نواکِ مطلق:
“بهعنوانِ استانداردی برای مقایسهی نواکها بسامدِ نتِ A4 را برابر با 440Hz میگیرند”
(Rossing, T., 1990. The science of sound. Addison-Wesley. (chapter
Wightman, F.L., and Green, D.M., 1974. The perception of pitch. American Scientists, 62, pp. 208-215
Fastl, H., and Zwicker, E., 2007. Psychoacoustics: facts and models. Springer
Raichel, D.R., 2006. The science and application of acoustics. New York: Springer
HyperPhysics. Available at: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/hearcon.html#c1 [Accessed 27 Feb. 2009]0
سيرن حلقهاي است كه پيرامونش سوراخهايي ايجاد شده است. اگر اين سيرن در مقابلِ يك لولهي دمشِ هوا قرار گرفته و بچرخد، صدايي با نواكِ مشخص توليد ميكند.
حالتِ 1: سوراخها همفاصل؛
بسامدپايه در، و هماهنگها در n/T.
حالتِ 2: سوراخها همفاصله و بهتعدادِ دو برابر؛
بسامدپايه در، و هماهنگها د ر 2n/T،
نواك دو برابرِ حالتِ يك،
حالتِ 3: فاصلهي سوراخها مانندِ حالتِ2، اما
سوراخها را يك در ميان، اندكي جابهجا
ميكنيم؛
بسامدپايه در، اما ضعيف،
نواك برابر با حالتِ 1!
فرضِ آزمايش: مدولاسيون AMِِ يك نغمهي سادهي مثلاً 1200 هرتز با يك نغمهي سادهي 200 هرتز، بايد نغمهي با نواكِ 200 هرتز توليد كند.
مراحلِ آزمايش:
1) توليدِ نغمههاي 1200 و 200 هرتزي؛
2) انجامِ مدولاسيون؛
3) جستجوي نواكِ 200 هرتزي.
نتيجه: مثبت، نواكِ نغمهي شنيدهشده 200 هزتز؛
تكرار آزمايش با نغمههاي 1240 و 200 هرتزي:
نتيجه: منفي، نواكِ نغمهي شنيدهشده حدودِ 207 هرتز.