Amir
Saturday 26 January 2008, 09:12 PM
فيزيك و موسيقي
مقدمه :
سالها و شايد قرنها قبل از آن كه قوانين حاكم بر آكوستيك موسيقي كشف شود، بشر از شنيدن اصوات موسيقيايي لذت ميبرده است و همواره براي خلق آثار ماندگار موسيقيايي و هنري در تلاش بوده است. نخستين گام را شايد، فيثاغورث در عهد يونان باستان برداشته ، او بامقايسه ارتفاع صداهاي موسيقي با طولهاي مولد آنها در تار مرتعش، نخستين بار ارقام را در فيزيك وارد ساخته است.فارابي و ابن سينا ايجاد و خواص ارتعاشات صوتي را كامل تر از پيشينيان خود تشريح كرده اند. از سوي ديگر، آكوستيك ساختماني از قرن ها پيش از ميلاد عملا مورد توجه بوده است.در ساختمان تئاتر هاي قديم يوناني و رومي برخي از مسائل مربوط به آكوستيك ساختماني مراعات و حل شده است. در بناهاي تاريخي ايران ، اثرات و عواملي از اكوستيك و هنر موسيقي نمودار است كه شايسته مطالعه و تحقيق ميباشد. بعد از آن در دوره تجديد عقايد، بيكن و گاليله با نظريات و آزمايشات خود ، علوم را از ركورد چند هزار ساله خارج ساختند. در قرن هفدهم، مرسن با اندازه گيري ارتفاع صدا هاي موسيقي ( گام)، بين آكوستيك و موسيقي پلي برقرار ميسازد. بعداز آن اثبات شدكه صوت در خلاء منتشر نميشود و در اواخر همان قرن ، وجود گره و شكم را در موج هاي صوتي كشف كرد. در همان سالها نيوتن نيز معادلات حاكم بر آنها را نوشت و تشريح نمود. از آن زمان تا كنون دانشمندان زيادي همچون دالامبر ، برنولي ، ورتايم بر روي ارتعاش تار ، اندازه گيري سرعت صوت انجام داده اند و كشف اين قوانين راه را براي مطالعات بعدي هموار ساخت.
بيان نظريه هويگنس نتيجه اين بررسي ها و محاسبه فركانس و طول موج اصوات بوده است.
هنگامي كه ماكسول نظريه هاي الكترومغناطيسي نور را به ميان آورد، انقلابي در نحوه تفكر و پيدايش نظريه ها به وجود آمد بعد از اختراع ضبط صوت به وسيله اديسون و وسايل انتقال الكتريكي به وسيله گراهام بل استفاده از اين نظريات در صنعت فزوني يافت و پيشرفت روز افزون آن كه تا به امروز ادامه دارد را موجب شده است.
گستره شنوايي گوش انسان از ٢٠ تا ٢٠٠٠٠ هرتز ( ارتعاش در ثانيه ) ميباشد. ما امروز در همين گستره كه اصوات موسيقيايي جزئي از آن است به دنبال صدا هاي نو با كيفيت بهتري ميباشيم.
از مطالعه آكوستيك ( علم صوت ) در ميابيم كه هر سيم پيانو يا هر ساز زهي ديگر همچون تار ، سه تار، سنتور و ... كه در آنها از سيم مرتعش براي ايجاد امواج ايستاده با طول موجهاي مختلف استفاده ميشود نتهاي فرعي ديگري مثل نت مبنا ايجاد ميكند. اين نت هاي فرعي مضربي صحيح از نت مبنا ميباشند و تركيب نت هاي فرعي متفاوت باعث به وجود آمدن صداي مجزا براي هر ساز موسيقي زهي ميشود. شايد شما با آزمايش كردن سيم هاي متفاوت در محيط هاي گوناگون بخواهيد كه صدا هاي جديدي را بدست آوريد. اما بايد بدانيد كه تمام فركانس هاي صدا هاي ايجاد شده داراي فركانس هاي اصلي يكسان با كيفيت متفاوت نسبت به آن ميباشند. رسيدن به پيانو بسيار مشكل بوده است چرا كه ما كيفيت و گستره صدايي بيشتري را ميخواستيم . مطمئنآ شما در مطالعات خود در زمينه موسيقي به چيزهايي درباره سينتي سايزر ( Synthesizer ) صوت و كيبوردهاي الكترونيكي برخورد داشته ايد. فيزيكدانان و مهندسين صوت با دانستن اينكه صوت چگونه ايجاد ميشود و اينكه آلات موسيقي متفاوت مولد نت هاي مختص به خود با فركانس هاي متفاوت ميباشند، توانستند صوت را كپي برداري الكترونيكي كنند. ولي نه طور شانسي ، بلكه با آناليز دقيق صوت ( طبق اصل فوريه ) كه نتيجه آن بوجود آمدن تكنولوژي جديد كيبورد الكترونيكي است كه در همه جا قابل دسترسي ميباشد. ميتوان صداي مجازي هر وسيله موسيقي را با تركيب ديجيتالي الكترونيكي و خلق مجدد صوت توليد كرد ، براي به وجود آوردن صداهايي كه قبلآ شنيده و نواخته نشده باشد بايد پشت ميز كامپيوتر خود بنشينيد و برنامه اي براي توليد آن بنويسيد.
با دانستن مفاهيم بنيادي فيزيك كه اساس موسيقي بر آنها استوار است، ميتوانيد صداهايي برتر از آنچه قبلآ شنيده ايد را بوجود آوريد.همچنين طريقه ضبط صداي يك گروه موسيقي را مد نظر قرار دهيد.
توانايي مجدد صوت به طور دقيق يعني همانطوري كه نواخته شده باشد، خيلي بيشتر از يك قرن اين موضوع از دغدغه هاي بشر و دانشمندان علم فيزيك و الكترونيك بوده است. شما در چند سال قبل نسبت به ايجاد خراش و شيار هاي مخرب روي نوار موسيقي مورد علاقه تان به وسيله ضبط صوت مطمئن بوديد. هر چه از آن نوار بيشتر استفاده ميكرديد، بيشتر به نوار صدمه وارد ميشد و بيشتر صدا هاي ازار دهنده ميشنيديد. اما امروز شما صدا هايي كه از يك ديسك نوري ( CD ) ميشنويد به نظر ميرسد كه اگر هزاران بار هم از آن استفاده كنيد باز هم كيفيت آن همچون روز اول ميباشد.
حال به بعضي از كاربرد هاي فيزيكي براي ضبط كارتان توجه كنيد. اولين ضبط توسط توماس اديسون در سال ١٨٧٧ وسيله اي كاملآ مكانيكي بوده و امواج صوتي را مستقيمآ به ارتعاشات مكانيكي تبديل ميكرده است كه بعد از ان روي صفحه استوانه اي شكل از جنس فلز يا شيشه ذخيره مي شده است . براي پخش مجدد صوت لازم بود كه يك سوزن مغناطيسي با شيار هاي به وجود امده روي آن بلغزد. بنابراين بلندگوي صوتي باعث تقويت مكانيكي صدا و توليد صوت به صورت امواج طولي ميشود. اين چنين فرايندي خيلي پرسر و صدا و سريع بود اما به هر حال آغازي براي ضبط بوده است.
ولي امروز با تكنيك هاي ضبط ليزري ميتوان از فوايد بسيار زياد صفحات فشرده چند رسانه اي ( Multi Media ) بهره جست.
برگرفته از كتاب فيزيك صوت كنسرواتوار تهران
Milad Khademi Porometif
منبع : ارتعاش
مقدمه :
سالها و شايد قرنها قبل از آن كه قوانين حاكم بر آكوستيك موسيقي كشف شود، بشر از شنيدن اصوات موسيقيايي لذت ميبرده است و همواره براي خلق آثار ماندگار موسيقيايي و هنري در تلاش بوده است. نخستين گام را شايد، فيثاغورث در عهد يونان باستان برداشته ، او بامقايسه ارتفاع صداهاي موسيقي با طولهاي مولد آنها در تار مرتعش، نخستين بار ارقام را در فيزيك وارد ساخته است.فارابي و ابن سينا ايجاد و خواص ارتعاشات صوتي را كامل تر از پيشينيان خود تشريح كرده اند. از سوي ديگر، آكوستيك ساختماني از قرن ها پيش از ميلاد عملا مورد توجه بوده است.در ساختمان تئاتر هاي قديم يوناني و رومي برخي از مسائل مربوط به آكوستيك ساختماني مراعات و حل شده است. در بناهاي تاريخي ايران ، اثرات و عواملي از اكوستيك و هنر موسيقي نمودار است كه شايسته مطالعه و تحقيق ميباشد. بعد از آن در دوره تجديد عقايد، بيكن و گاليله با نظريات و آزمايشات خود ، علوم را از ركورد چند هزار ساله خارج ساختند. در قرن هفدهم، مرسن با اندازه گيري ارتفاع صدا هاي موسيقي ( گام)، بين آكوستيك و موسيقي پلي برقرار ميسازد. بعداز آن اثبات شدكه صوت در خلاء منتشر نميشود و در اواخر همان قرن ، وجود گره و شكم را در موج هاي صوتي كشف كرد. در همان سالها نيوتن نيز معادلات حاكم بر آنها را نوشت و تشريح نمود. از آن زمان تا كنون دانشمندان زيادي همچون دالامبر ، برنولي ، ورتايم بر روي ارتعاش تار ، اندازه گيري سرعت صوت انجام داده اند و كشف اين قوانين راه را براي مطالعات بعدي هموار ساخت.
بيان نظريه هويگنس نتيجه اين بررسي ها و محاسبه فركانس و طول موج اصوات بوده است.
هنگامي كه ماكسول نظريه هاي الكترومغناطيسي نور را به ميان آورد، انقلابي در نحوه تفكر و پيدايش نظريه ها به وجود آمد بعد از اختراع ضبط صوت به وسيله اديسون و وسايل انتقال الكتريكي به وسيله گراهام بل استفاده از اين نظريات در صنعت فزوني يافت و پيشرفت روز افزون آن كه تا به امروز ادامه دارد را موجب شده است.
گستره شنوايي گوش انسان از ٢٠ تا ٢٠٠٠٠ هرتز ( ارتعاش در ثانيه ) ميباشد. ما امروز در همين گستره كه اصوات موسيقيايي جزئي از آن است به دنبال صدا هاي نو با كيفيت بهتري ميباشيم.
از مطالعه آكوستيك ( علم صوت ) در ميابيم كه هر سيم پيانو يا هر ساز زهي ديگر همچون تار ، سه تار، سنتور و ... كه در آنها از سيم مرتعش براي ايجاد امواج ايستاده با طول موجهاي مختلف استفاده ميشود نتهاي فرعي ديگري مثل نت مبنا ايجاد ميكند. اين نت هاي فرعي مضربي صحيح از نت مبنا ميباشند و تركيب نت هاي فرعي متفاوت باعث به وجود آمدن صداي مجزا براي هر ساز موسيقي زهي ميشود. شايد شما با آزمايش كردن سيم هاي متفاوت در محيط هاي گوناگون بخواهيد كه صدا هاي جديدي را بدست آوريد. اما بايد بدانيد كه تمام فركانس هاي صدا هاي ايجاد شده داراي فركانس هاي اصلي يكسان با كيفيت متفاوت نسبت به آن ميباشند. رسيدن به پيانو بسيار مشكل بوده است چرا كه ما كيفيت و گستره صدايي بيشتري را ميخواستيم . مطمئنآ شما در مطالعات خود در زمينه موسيقي به چيزهايي درباره سينتي سايزر ( Synthesizer ) صوت و كيبوردهاي الكترونيكي برخورد داشته ايد. فيزيكدانان و مهندسين صوت با دانستن اينكه صوت چگونه ايجاد ميشود و اينكه آلات موسيقي متفاوت مولد نت هاي مختص به خود با فركانس هاي متفاوت ميباشند، توانستند صوت را كپي برداري الكترونيكي كنند. ولي نه طور شانسي ، بلكه با آناليز دقيق صوت ( طبق اصل فوريه ) كه نتيجه آن بوجود آمدن تكنولوژي جديد كيبورد الكترونيكي است كه در همه جا قابل دسترسي ميباشد. ميتوان صداي مجازي هر وسيله موسيقي را با تركيب ديجيتالي الكترونيكي و خلق مجدد صوت توليد كرد ، براي به وجود آوردن صداهايي كه قبلآ شنيده و نواخته نشده باشد بايد پشت ميز كامپيوتر خود بنشينيد و برنامه اي براي توليد آن بنويسيد.
با دانستن مفاهيم بنيادي فيزيك كه اساس موسيقي بر آنها استوار است، ميتوانيد صداهايي برتر از آنچه قبلآ شنيده ايد را بوجود آوريد.همچنين طريقه ضبط صداي يك گروه موسيقي را مد نظر قرار دهيد.
توانايي مجدد صوت به طور دقيق يعني همانطوري كه نواخته شده باشد، خيلي بيشتر از يك قرن اين موضوع از دغدغه هاي بشر و دانشمندان علم فيزيك و الكترونيك بوده است. شما در چند سال قبل نسبت به ايجاد خراش و شيار هاي مخرب روي نوار موسيقي مورد علاقه تان به وسيله ضبط صوت مطمئن بوديد. هر چه از آن نوار بيشتر استفاده ميكرديد، بيشتر به نوار صدمه وارد ميشد و بيشتر صدا هاي ازار دهنده ميشنيديد. اما امروز شما صدا هايي كه از يك ديسك نوري ( CD ) ميشنويد به نظر ميرسد كه اگر هزاران بار هم از آن استفاده كنيد باز هم كيفيت آن همچون روز اول ميباشد.
حال به بعضي از كاربرد هاي فيزيكي براي ضبط كارتان توجه كنيد. اولين ضبط توسط توماس اديسون در سال ١٨٧٧ وسيله اي كاملآ مكانيكي بوده و امواج صوتي را مستقيمآ به ارتعاشات مكانيكي تبديل ميكرده است كه بعد از ان روي صفحه استوانه اي شكل از جنس فلز يا شيشه ذخيره مي شده است . براي پخش مجدد صوت لازم بود كه يك سوزن مغناطيسي با شيار هاي به وجود امده روي آن بلغزد. بنابراين بلندگوي صوتي باعث تقويت مكانيكي صدا و توليد صوت به صورت امواج طولي ميشود. اين چنين فرايندي خيلي پرسر و صدا و سريع بود اما به هر حال آغازي براي ضبط بوده است.
ولي امروز با تكنيك هاي ضبط ليزري ميتوان از فوايد بسيار زياد صفحات فشرده چند رسانه اي ( Multi Media ) بهره جست.
برگرفته از كتاب فيزيك صوت كنسرواتوار تهران
Milad Khademi Porometif
منبع : ارتعاش