Temat

Barwa dźwięku

Etap edukacyjny

Drugi

Podstawa programowa

VIII. Ruch drgający i fale. Uczeń:

6) opisuje mechanizm powstawania i rozchodzenia się fal dźwiękowych w powietrzu; podaje przykłady źródeł dźwięku.

Czas

45 minut

Ogólny cel kształcenia

Wyjaśnienie pojęcia barwy dźwięku.

Kształtowane kompetencje kluczowe

1. Wyjaśnienie pojęcia tonu podstawowego.

2. Wyjaśnienie znaczenia harmonicznych dźwięku.

3. Wskazanie zależności barwy dźwięku od składowych harmonicznych.

Cele (szczegółowe) operacyjne

Uczeń:

- zna pojęcie tonu podstawowego,

- posługuje się pojęciem składowych harmonicznych i barwy dźwięku.

Metody kształcenia

1. Pogadanka przedstawiająca nowe wiadomości.

2. Wykład konwersatoryjny.

Formy pracy

1. Samodzielna praca z książką i Internetem.

2. Praca w grupach przy rozwiązywaniu powstałych problemów.

Etapy lekcji

Wprowadzenie do lekcji

Odpowiedz na pytania wprowadzające do lekcji:

1. Co to jest dźwięk?
2. Wymień cechy dźwięku.
3. Dlaczego różne źródła dźwięku pomimo emitowania fali o takiej samej częstotliwości brzmią inaczej?

Realizacja lekcji

Barwa dźwięku – cecha dźwięku, która pozwala odróżnić brzmienia różnych instrumentów lub głosu. Barwa danego instrumentu może zmieniać się nieznacznie w zależności od:

- sposobu wzbudzania drgań (pociągnięcie smyczkiem, szarpnięcie lub uderzenie),
- siły wzbudzenia (zatem i głośności dźwięku),
- częstotliwości (różne struny mogą wydawać dźwięki nieco różniące się barwą),
- zmian w czasie.

[Ilustracja 1]

Wykres czerwony to symboliczne przedstawienie dźwięku. Na jego kształt składają się między innymi dźwięki przedstawione kolorami niebieskimi na niższych rysunkach. Prawie każdy dźwięk, który słyszymy jest sumą kilku dźwięków harmonicznych o innych częstotliwościach i amplitudach.

Często mówi się o częstotliwości dźwięku jakby było oczywiste, że jest ona jasno określona. Jednak nie zawsze jest sens mówić o częstotliwości dźwięku. W rzeczywistości tylko jeden typ dźwięku ma dobrze określoną (dokładnie „pojedynczą”) częstotliwość. Dźwięk ten jest falą harmoniczną (sinusoidalną) i nazywa się tonem.

Tony są jakby podstawowymi cegiełkami dźwięków - nie ma dźwięków prostszych niż one, zaś większość dźwięków złożonych zawiera wiele tonów, co wpływa na barwę dźwięku.

Ton może być głośniejszy lub cichszy - jednak cały czas będzie to ten sam ton. Głośność każdego tonu zależy od jego amplitudy. Im większa jest amplituda danego tonu, tym on głośniejszy.

Ton sam w sobie nie brzmi zbyt pięknie. Jest do dźwięk prosty, ubogi barwowo. Większość zwykłych dźwięków jest mieszaniną wielu tonów, przy czym jedne tony mogą trwać dłużej, inne krócej; narastać szybko, lub wolno; falować, urywać się itp. Wszystko to razem powoduje, że muzyk potrafi z dobrego instrumentu wydobyć cudowny nastrój, wprawić nas w dobry humor, zasmucić, wzruszyć, zdenerwować itp.

Od strony fizycznej patrząc, lepszy instrument wytwarza zazwyczaj więcej tonów niż gorszy, a dodatkowo nie wytwarza np. tzw. „wilczych tonów”, czyli tonów niepożądanych w widmie dźwięku. Wrażenie barwy dźwięku zależy jednak nie tylko od samej obecności tonów, ale także od ich „zachowania”. Istotne jest które tony szybciej zanikają, a które wolniej, jak odbywa się to zanikanie itp. Łatwo odróżniamy dźwięk fortepianu, od dźwięku skrzypiec - wynika to przede wszystkim z faktu, że instrumenty smyczkowe mogą grać bardzo „długie” nuty, a do tego kontrola nad trwaniem dźwięku jest tu o wiele większa niż w przypadku fortepianu. W końcu ten ostatni instrument ma zupełnie inny sposób wydobywania dźwięku.

Poniżej na slajdach przedstawiono dźwięki o takim samych tonach podstawowych wydawanych przez różne instrumenty.

[Slideshow]

Polecenie

Odszukaj w Internecie generator dźwięków. np. taki jak na ilustracji.

[Ilustracja 2]

Zmieniając różne rodzaje dźwięku zauważ różnice w barwie.

[Ilustracja 3]

Różnice w barwie sprawdź dla różnych częstotliwości tonu podstawowego.

Podsumowanie lekcji

Barwa dźwięku – cecha dźwięku, która pozwala odróżnić brzmienia różnych instrumentów lub głosu. Barwa danego instrumentu może zmieniać się nieznacznie w zależności od:

- sposobu wzbudzania drgań (pociągnięcie smyczkiem, szarpnięcie lub uderzenie),
- siły wzbudzenia (zatem i głośności dźwięku),
- częstotliwości (różne struny mogą wydawać dźwięki nieco różniące się barwą),
- zmian w czasie.