3; Partea I - Capitolul 2
Partea 3 - Capitolul 2: De la articulare la sunet
Acest capitol descrie modul în care mișcarea articulatorilor și jocul corzilor vocale fac posibilă producerea diferitelor sunete ale limbajului. Vom defini mai întâi noțiunile fizice care fac posibilă explicarea proceselor implicate. fi interesat de modul în care putem modela tractul vocal, adică simula funcționarea acestuia dintr-o descriere simplificată.
Exemple de rezonatoare
Exemplu de flaut
Să luăm exemplul flautului prezentat în capitolul anterior. Am văzut că sunetul este produs la nivelul unei teșituri când muzicianul suflă în piesa bucală a instrumentului. Volumul notei redate este legat de forța cu care suflă muzicianul. Pe de altă parte, tonul notei (dacă este un C, un D etc.) nu se schimbă atunci când suflați mai mult sau mai puțin puternic. Această notă depinde doar de degetul adoptat, adică de numărul de găuri lăsate libere de muzician și de pozițiile lor.
Exemplu de sticlă
Toată lumea a făcut, la un moment dat sau altul, muzică suflând o sticlă. Acesta este un alt exemplu de rezonanță, numită rezonanță cavitară. Aerul este pus în vibrație la nivelul gâtului conform următoarei diagrame:
Aerul suflat intră în sticlă, ceea ce determină o creștere a presiunii față de presiunea externă; Această diferență de presiune duce la formarea unui flux de aer către exteriorul sticlei care generează brusc un vid în sticlă, „aspirând” din nou aerul suflat. Acest ciclu se află la originea undei acustice care va rezona în sticlă.
Rezonanţă
exemplele anterioare au făcut posibilă introducerea noțiunii de rezonanță. Rezonanța este fenomenul care apare atunci când un rezonator este excitat de o vibrație la o anumită frecvență, numită logic frecvența de rezonanță. Este legat de caracteristicile fizice ale rezonatorului (volum, formă, material) și vom studia acum mecanismele care explică existența acestui fenomen.
Frecvența naturală a vibrațiilor
Rezonatoarele pe care le-am văzut cu toții au o frecvență de rezonanță care depinde de caracteristicile lor fizice (volum, formă etc.). Această frecvență corespunde unei frecvențe naturale de vibrație a obiectului. Nu este nevoie de multă energie pentru a obține sunet. Dacă, pe de altă parte, încercați să forțați rezonatorul să vibreze la o altă frecvență, va fi nevoie de mult mai multă energie pentru a realiza acest lucru. Pentru a înțelege, putem face analogia cu un alt tip de rezonator fizic, pendulul (sau leagănul).
| Dacă stați pe un leagăn, este ușor să vă legați la frecvența de rezonanță a sistemului. Pe de altă parte, dacă încercați să împiedicați această mișcare și să vă balansați cu o rată diferită, mișcarea periodică devine extrem de instabilă și, nu numai că trebuie să cheltuiți mult mai multă energie, dar riscați să ajungeți la sol . |
Exemplul leagănului pare să indice că existența unei frecvențe naturale de vibrații, specifice fiecărui sistem rezonant, este legată de noțiunea de energie.
Fiecare dintre noi a auzit de scena în care un cântăreț sparge un pahar în timp ce cântă o notă specifică. Această situație, care nu este science fiction, este un fenomen de rezonanță: dacă cântărețul produce frecvența de rezonanță a sticlei, sticla începe să vibreze și mișcarea este amplificată de cântecul cântăreței, rezultând o amplitudine mai mare de deformare a sticlei. până când izbucnește.