Miért van a legmagasabb frekvencia egy zongorán 4186 Hertz?

Senki sem hallja alapvető zenei magasság 20 000 Hz-ig, még a tökéletes fülű újszülöttek sem. Az emberi hallás felső tartománya csak olyan felhangok és harmonikusok hallására használható, amelyek alapvetően “érezhetőek”, nem pedig “hallottak”.

Van egy néhány hang a hallható zongora hatótávolsága felett, de zeneileg nem hasznos. Nagyon képzett hegedűművész ezeket előállíthatja harmonikusok segítségével. Ezeket a hangmagasságokat elő lehet állítani néhány analóg elektronikus szintetizátorral, de nem akusztikus hangszerrel. Ha te magad próbálod ki, akkor eszedbe jut, hogy soha nem hallottad ezeket a hangmagasságokat semmilyen tényleges zenében mert zeneileg nem hasznosak és mert kevesen hallják őket, és azok is, akik megtalálják kellemetlen hallgatni őket.

Neil, félretéve a zongoratervezést, alapvető félreértés van a kérdezősorodban. Valahol olvastál egy könyvben, hogy az emberi hallás tartománya meghaladja a 20 000 Hz-et. Nos, akkor mi van? Ez csak elméleti konstrukció. Különböző egyének hallási tartománya eltérő. A legtöbb ember az emberi hallás elméleti tartományának közepén hallja a hangmagasságokat nagyjából ugyanolyan mértékben, de az emberek között óriási eltérés mutatkozik abban, hogy a legmagasabb vagy a legmagasabb végén hallják a magasságot. Gyakorlatilag minden ember számára a hallás tartománya az életkor előrehaladtával csökken. A férfiak csoportként hamarabb veszítik el a csúcskategóriás hallást, mint a nők. Olyan férfi vagyok, akit mindig is kiváló hallásnak tekintettek, de 34 éves koromban egy hangstúdióban fedeztem fel, hogy már nem érzékelek hangos szinuszhullámot 11 000 Hz-en, míg a stúdióban lévő fiatalabb nők hallják ezt a hangmagasságot (és fájdalmasan tapsoltak a fülükön a kezükkel). Nem is követ matematikailag leírható görbét, mert megint az emberi hallás nem matematikai törvényeken alapul, hanem az emberi fül és az agy fiziológiáján alapszik. Élesen csillapítja azt a hangosságot, amellyel az emberek rendkívül magas hangmagasságot érzékelnek.

Az olyan kijelentés, mint “az emberi hallási tartomány meghaladja a 20 000 Hz-t”, olyan, mintha azt mondanánk: “az emberi magasság tartománya akár 7 láb 2 hüvelyk (218 cm). ” A ruhaipar csak olyan ruhákat gyárt tömegesen, amelyek megfelelnek egy 7 méteres embernek? Nem, olyan ruhákat készítenek, amelyeket az átlagemberek viselhetnek. Így több ruhát árulnak.

Hozzászólások

• Bár ez minden változó – nemrégen megnéztem a hallásomat (mivel aggódtam, hogy milyen károk vannak) Színpadon csináltam), és megállapítottam, hogy még mindig jó a válaszom 20 kHz felett mindkét fülemben. A bal oldalam 21kHz felett van. Gyermekként igaz, hogy a frekvenciatartományom kissé magasabb volt, de ez azt mutatja, hogy egy kis odafigyelés és a füldugók megfontolt használata segíthet.
• Nem ‘ igazából ezt nem mutatják. A zaj okozta halláscsökkenés (NIHL) általában megfelel Fletcher-Munsonnak, ezért gondos odafigyelés és a füldugók megfontolt használata nélkül ‘ először valahol 4k körül kezd veszteni. A legtöbb ember az életkor miatt veszíti el nagyon magas végét, nem pedig az NIHL-t. (Talán relevánsabb, még ha több félhangot is hallasz 17 kHz felett, ‘ nem különböztetheted meg őket egyedi jegyzetekként.)
• Nincs ‘ ta speciális típusú hallás az alapok számára, egy másik a harmonikusok számára.

A zongora legmagasabb alapmagassága olyan, hogy nem, és nem magasabb, mert a zongora hárfájába nem lehet újabb magasabb hangú húrokat építeni. A gépgyártás és az acél húrok tulajdonságaiig terjed: a húr hossza, szakítószilárdsága, feszültsége. Mi készteti arra a gondolatot, hogy lehetséges olyan akusztikus vonós ütős hangszer felépítése, amely képes a hangmagasságok határáig játszani emberi hallás? Ez szembeszállna a kohászat és a fizika törvényeivel.

Kérjük, olvassa el ezt a kérdést: Miért nem a zongorabillentyűk az oktáv hangok egész tényezői?

A hangszereket a való világban praktikus és lehetséges kivitelezés alapján építik, nem az elméleti matematika alapján.

Megjegyzések

• Nem akarom elbátortalanítani ezt, de sok kérdést kapunk itt olyan kezdő zenészektől, akiknek van tudományos vagy műszaki hátterük, és azt mondják, hogy ” A fizika törvényei szerint ez , de a hangszerek készítésének módja az . Miért különböznek egymástól?” A nyilvánvaló válasz az, hogy a hangszerek olyanok, amilyenek a zenészek millióinak évszázados gyakorlati tapasztalatai miatt. Az elméleti fizika vagy a matematika nagyrészt irreleváns a hangszerek, a zenei teljesítmény és gyakorlat szempontjából.
• Tudós és zenész lévén, teljesen nem értek egyet ezzel az állítással. A hangszerekben előforduló legtöbb dolog nagyon jól megalapozott (bár többnyire empirikusan) a tudományos törvényekben és elvekben, és az elméleti fizika és matematika nagyon releváns. ‘ Nem próbálok ellentmondásos lenni, de ez egy szórakoztató vita lenne!
• Igen, a hangszerekben előforduló legtöbb dolog valóban megalapozott tudományos törvényekben, de az a véleményem, hogy ezek a hangszerek évszázadok alatt fejlődtek olyan zenészek és építők által, akik alig vagy egyáltalán nem ismerték vagy figyelembe vették a tudományos törvényeket. A műszerek évszázadok óta tartó próbálgatással és kézművességgel fejlődtek ki, és sokkal később a tudósok tanulmányozták az eszközöket, és tudományos törvényeket vontak le belőlük. NEM fordítva. ” elmélet követi a gyakorlatot. ” Stradivari soha nem hallott a fizikáról. Helmholz néhány tudományos alapelvet vezetett le, miután néhány régi hegedűt tanulmányozott.
• Nos, lendületet vettem az alábbi tudományos válasz mellett. Teljesen egyetértek abban, hogy az eszközök kísérletekkel és hibákkal fejlődtek, és nem a fizikával. A fizika törvényei voltak azonban az elsők, amelyek a ” próba & hiba ” akkor is, ha az építők ‘ nem tudtak róluk. Most, hogy ismerjük ezeket a törvényeket, sokkal jobban megérthetjük ezt, ha kivágunk néhány száz évet a folyamatból 🙂

Az egyik tényező, amelyre a többi válasz nem tér ki, a zongora billentyűzetének fizikai szélessége.

A billentyű méretét a tipikus emberi kézre optimalizálták; tegyük fel, hogy ez nem változtatható meg.

A zongoráknak illeszkedniük kell az emberek otthonába, tantermeibe, színházaiba, istentiszteleti helyeibe. Az extra szélességnek igazolnia kell az értékét.

A legmélyebb és a legmagasabb hangot egy középen ülő játékosnak kell elérnie.

Gyanítom, hogy a piaci erők alakították volna a billentyűs hangszerek palettáját. Talán egyszer egy hangszergyártó kibővített tartományt adott zongora. Valószínűleg nem adott el annyi mindent, ezért nem is fogott meg.

A billentyűzet piaca csökkentett hatótávolsággal rendelkezik – költség és méret miatt. De elég sok ember van hajlandó fizetni és helyet foglalni 88 billentyűért, amelyek továbbra is a szokásosak.

Bösendorfer két nagy zongorát gyárt, kiterjesztett tartományban (92 és 97 billentyű), de nyilvánvalóan nem adják el őket jól elég, hogy versenytársaik özönlenek utánozni őket.

Úgy gondolom, hogy Josh megjegyzésének helyes ötlete van. Mivel a zenei hangok sok részhangot tartalmaznak, a legmagasabb 20 000 Hz alatti oktávához közeledve a hangok felső részei leesnek a tetejéről; és a hangok elveszítik karakterüket . A jegyzetekből hiányzik a gazdagság és a koherencia .

Vegye figyelembe, hogy az 5000 Hz csak 2 oktávval kevesebb, mint 20 000 Hz. Tehát a 3. rész és a fentiek túllépték a küszöböt, és nem hallhatóak.

Gyanítom, hogy a Wheat válasza a keret és a húrok határaira valószínűleg az oka annak, hogy a zongorák ott állnak meg (a fizikai anyagok diktálták megálló pont). Válaszom elmagyarázza, miért senki nem találta ezt problémának (nincs szükség külön tinkerbellák oktávjára , hogy népszerűvé váljanak). Ön nek (” Joe Western Culture “) valóban nem kell magasabbat jegyeznie.

A Búza ihlette, itt van néhány anekdotikus bizonyíték:

Most valószínűleg hiperakutnak tartom a hangmagasságokat. Még ebben a látszólag elég helyiségben is hallom, ahogyan a televízió monitorja sikoltozik, a laptop tizenéves kis csikorgása és egy 60 ciklusú zümmögés a fürdőszobából és a hűtőszekrényből (és kívülről az autók és madarak). De van egy unokatestvérem, sokkal rosszabb helyzetben van. Nem tud bemenni bizonyos üzletekbe azok ordító törött sugárú ajtócsengő rendszerei miatt. Amikor rámutatott, és visszalépett kifelé, tudatosult bennem az általa leírt hang, de “nagyrészt képes vagyok kiszűrni a figyelmemből. Gyanítom, hogy unokatestvérem mesterségesen növelhette érzékenységét a régi rádiók helyreállításával végzett munkájával, ahogyan én is megpróbáltam olvasni a Tavasz Rítusát.

Megjegyzések

• Ez az első mondat vicces, ha tudja, hogy a nevem Josh is. 🙂

A gyakran idézett 20Hz-20Khz tartomány nem jelenti azt, hogy az emberek érzékeli a hangmagasságot a 20Hz-20KHz tartományban, de nem a 19Hz-et és a 20,1KHz-et.Inkább van egy olyan frekvenciatartomány, amelyet az emberek magasságként érzékelhetnek, és az emberek képesek a dolgokat úgy felfogni, hogy a hangsugárzások vége közelében leesnek a dolgok. Ezen túl van egy olyan frekvenciatartomány, amelyet az emberek nem hallhatnak hangmagasságként és önmagukban, de ez megváltoztatja az emberek felfogását arról, hogy más frekvenciák hogyan szólalnak meg. Ez utóbbi tartomány terjed ki 20Hz-20Khz között; mint az előbbinél, az észlelés is a tartomány vége felé esik (10 kHz-es jel hozzáadásakor egy 2 kHz-es jelhez más lesz a hang; más, 15 kHz-es jel hozzáadásához hasonlóan járhat egy 3 kHz-es jel is, de lehet, hogy a 15 kHz-es jelnek erősebbnek kell lennie hogy elérjük ugyanazt a hatást).

A pipaszerveknél gyakran vannak olyan pipák, amelyek magasabb hangmagassággal szólnak, mint a zongora legmagasabb billentyűi, de az ilyen pipák önmagukban idegesítő hangot produkálnak, valóban észrevehető hangmagasság nélkül. Az ilyen csövek kombinációja olyan csövekkel együtt, amelyek némely oktávot lefelé mutatnak, “erõsebb” hangot adnak, mintha ezeket a felsõ csöveket kihagynák. Az orgonaművésznek nem kell külön munkát végeznie ezen csövek lejátszásán túl azon, hogy “bekapcsolja őket”. Ha engedélyezték őket, bármi, amit az orgonista játszik, visszhangoz néhány oktávot a kisebb csöveken.

Ha egy zongora tartalmaznia kellett egy extra oktávot a tetején, az abban az oktávban található hangok lejátszása egy-két oktávos hanggal kombinálva valószínűleg kellemes ragyogást kölcsönözhet az előállított hangnak. Sajnos, ha mindent megduplázott oktávokban játszunk, az még korlátozná A Reed-orgonák azon kívül, hogy két nádkészletük van egymástól oktávval, amelyek külön-külön engedélyezhetők vagy letilthatók, és gyakran rendelkeztek oktávcsatolóval, amely engedélyezéskor automatikusan egy oktávval működteti a billentyűket a lejátszóé fölött Nem vagyok tudatában annak, hogy valaha ilyen zongorák tartalmaznának ilyen mechanizmusokat.

Egy másik nyilvánvaló tényező ennek hiányában a zongora sok skálája természetesen a költség gyakorlati szempontja lenne és a tér.

Különösen a tér, vagyis az ilyen magas billentyűk eléréséhez szükséges erőfeszítés és a legtöbb zene hanghoz való hozzájárulása nem igazolja a hangszer által elfoglalt költségeket és helyet.

Nem minden hangszer alkalmas magas frekvenciák hangjára. A magas frekvenciák esetében, például a hallási tartományhoz viszonyítva, a hegedűket részesítenék előnyben.

A magas frekvenciák valóban előjönnek egy zongorából, valószínűleg közel vannak a hallási határokhoz, de ezt harmonikusként mondják .

Hangmérnökként szerzett tapasztalataim alapján elmondhatom, hogy a magasabb frekvenciákat eltorzítja az a hely, ahol vagy Lehetetlen fenntartani a zenében használt szokásos arányokat (Csak hangolva 1: 2: 3: 4: 5: 6), mert a magas frekvenciájú hang túl sok interferenciát okoz a saját reflexióiban. Ennek eredményeként a magas frekvenciájú zaj nem használják zenére, de megmondja, hogy milyen szobában vagy. A denevérek ezért is használnak magasabb hangmagasságot a navigáláshoz, az alacsonyabbak helyett.

Néhány barátom a a hangstáb és ezt rájöttem, amikor megpróbáltam hallani a különbséget a cd minőségű mintavételi frekvencia (44100 Hz) és ugyanazok a fájlok között alacsonyabb mintavételi frekvencián (általában 11025 Hz). A felvételek nagy részével megbízhatóan kiválaszthattuk, melyik melyik, és ahogyan tettük, az volt, hogy megpróbáltuk hallani, hogy a felvétel milyen térben készült. Alacsonyabb mintavételi arány mellett ez az információ nem volt ott.

Mivel ragyogóan és általában szörnyen hangzik, a frekvenciák is jobban összeállnak, ami a tényleges lejátszott hang eltűnését okozza, ez csak frekvencia alapú nézőpontból nézve, mint a tudomány, ezért alapvetően ezt mondom. Zenei szempontból azonban ritkán alkalmazzák őket. Ha több billentyűt szeretnél, akkor a hangokat fél- vagy negyedhangokra hangolhatod, és mégis hatalmas billentyűzettel rendelkezel.