§ 20. Музыкальный тон. Громкость и высота тона

 С помощью зеркальной развертки мы убедились в том, что колебания камертона по своей форме очень близки к гармоническому колебанию (§§4, 5). Отклонение от периодичности, обусловленное затуханием, у камертона невелико, т. е. амплитуда спадает медленно, в течение очень большого времени.

Звук, который мы слышим тогда, когда источник его совершает гармоническое колебание, называется музыкальным тоном или, коротко, тоном.

Согласно сказанному звук камертона дает хорошее представление о тоне.

Во всяком музыкальном тоне мы можем различить на слух два качества: громкость и высоту.

Простейшие наблюдения убеждают нас в том, что громкость тона какой-либо данной высоты определяется амплитудой колебаний. Звук камертона после удара по нему постепенно затихает. Это происходит вместе с затуханием колебаний, т. е. со спаданием их амплитуды. Ударив камертон сильнее, т. е. сообщив колебаниям большую амплитуду, мы услышим более громкий звук, чем при слабом ударе. То же можно наблюдать и со струной и вообще со всяким источником звука.

С каким свойством колебаний связана высота тона?

Если мы возьмем несколько камертонов разного размера, то не представит труда расположить их на слух в порядке возрастания высоты звука. Тем самым они окажутся расположенными и но размеру: самый большой камертон дает наиболее низкий звук, самый маленький—наиболее высокий. С помощью зеркальной развертки нетрудно увидеть, что чем меньше камертон, тем больше частота его колебаний. Рис. 37 показывает, как это можно сделать

Рис. 37. Сравнение частот камертонов

Таким образом, высота тона определяется частотой колебаний. Чем выше частота и, следовательно, чем короче период колебаний, тем более высокий звук мы слышим.