Geum.ru

Физика и музыка цель

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
ФИЗИКА И МУЗЫКА

Цель: познакомить с понятием «звук», характеристиками звука; различать звуки по громкости, тону, тембру; показать, как эти характеристики связаны с частотой и амплитудой колебаний; показать связь физики с музыкой, литературой; познакомить с приборами и их назначением.

План:

1. Вступление. 2. Страница 1. Что такое музыка? 3. Страница 2. Мир глазами физика. Что такое звук? 4. Страница 3. Немного истории. 5. Страница 4. Это интересно. 6. Страница 5. Чудеса? Нет, физика! 7. Страница 6. Современная физика и музыка. 8. Заключение.

Ход:

Вступление

Ведущий 1. Физика и музыка…

Две эти области человеческой деятельности действительно связаны между собой. Причем достаточно сильно. Жаль, что зачастую взаимосвязь между ними люди или не чувствуют, или вообще не знают про нее, или... просто еще не задумывались об этом. Поэтому мы решили показать вам эту связь – между физикой и музыкой. И не только потому, что это нужно знать всесторонне развитому человеку, но и хотя бы потому, что это просто красиво, интересно и доступно.

Страница 1. ЧТО ТАКОЕ МУЗЫКА?

«Нареда сидел однажды, погруженный в раздумье, как вдруг звуки, извлекаемые легким дуновением ветерка, прельстили его слух; они все продолжали расти, становясь все прекраснее и разнообразнее…» – так древнее индийское стихотворение рисует тот момент, когда вдруг из «ничего», от легкого дуновения ветерка возникла первая музыка…

Музыка обладает сильным воздействием на внутренний мир человека. Она может доставлять наслаждение или, напротив, вызывать сильное душевное беспокойство, побуждать слушателя к размышлениям и открывать перед ним неизвестные ранее стороны жизни. Именно музыке дано выразить чувства столь сложные, что их порой невозможно описать словами.

Различают музыку: 1. народную - (Авторов фольклорных произведений определить невозможно. Такую музыку не записывают, а устно передают из поколения в поколение.)

2. профессиональную - В профессиональной музыке автор, как правило, известен. Создание и исполнение сочинения – сложный процесс, которому специально учатся.

Профессиональная музыка очень разнообразна. Так называемая легкая, развлекательная музыка создается для отдыха и часто воспринимается людьми как фон повседневной жизни. Самая сложная область профессионального музыкального искусства – классическая музыка. Слово «классическая» подразумевает, что произведение заключает в себе серьезное содержание, обращается к вечным вопросам человеческого бытия. Еще одна важная область профессионального творчества – джаз и рок-музыка. Они передают восприятие мира человеком новой эпохи, жизнь которого резко изменила научно-техническая революция, мировые войны и общественные катастрофы.

Глубокое понимание музыки требует от слушателя определенного усилия, но как много обретает человек, сделавший это усилие! Перед ним открывается чудесный мир, наполненный звуками, покоряющими красотой и одухотворенностью. Этот мир открыт людям, главное – слушать музыку.

Страница 2. МИР ГЛАЗАМИ ФИЗИКА. ЧТО ТАКОЕ ЗВУК?

Ведущий 2. Человек живет в мире звуков. Звук – это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы.

Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана – легкий диск, закрепленный по его окружности.

Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука – это колеблющаяся струна или колеблющийся столб воздуха.

Ведущий 3. Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания – это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит, это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны. В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, что в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения.

То, что воздух – «проводник» звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка. Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде.

Ведущий 2. Ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц.

Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Но применяется не часто – очень басовит. Разобрать и понять его трудно.

Зато 27 колебаний в секунду – тон вполне ясный для уха, хоть тоже редкий. Услышать его можно, нажав крайнюю левую клавишу рояля. Абсолютный «нижний» рекорд мужского баса, поставленный в XVIII веке певцом Каспаром Феспером, – 44 колебания в секунду.

Ведущий 3. 80 колебаний в секунду – обычная нижняя нота хорошего баса и многих инструментов.

Удвоив число колебаний (повысив звук на октаву), приходим к тону, доступному виолончелям, альтам. Здесь отлично чувствуют себя и басы, и баритоны, и тенора, и женские контральто.

А еще октава вверх – и мы попадаем в тот участок диапазона, где работают почти все голоса и музыкальные инструменты. Недаром именно в этом районе акустика закрепила всеобщий эталон высоты тона: 440 колебаний в секунду («ля» первой октавы) – ударяет по ножкам камертона.

Вплоть до 1000–1200 колебаний в секунду звуковой диапазон полон музыкой. Эти звуки – самые слышные.

Выше следуют менее населенные «этажи». Легко взбираются на них лишь скрипки, флейты, орган, рояль, арфа. И полновластными хозяйками выступают звонкие сопрано. Вершины женского голоса забрались еще дальше. В XVIII веке Моцарт восхищался певицей Лукрецией Аджуяри, которая брала «до» четвертой октавы – 2018 колебаний в секунду. Француженка Мадо Робен (умершая в 1960 году) пела полным голосом «ре» четвертой октавы – 2300 колебаний в секунду. Еще несколько редких, нехоженых ступенек (доступных разве мастерам художественного свиста) – и музыкальный диапазон кончается.

Ведущий 2. Звуки выше 2500–3000 колебаний в секунду в качестве самостоятельных музыкальных тонов не используются. Они слишком резки, пронзительны.

Существуют особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон. Это камертоны различных размеров – простые устройства, представляющие собой изогнутые металлические стержни на ножках. Чем больше размеры камертонов, тем ниже звук, который он испускает при ударе по нему. Это означает, что частота колебаний ножек стала меньше. Значит, высота звука зависит от частоты колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук. Школьный камертон испускает звуки с частотой 440 Гц. Это – нота «ля».

Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний.

О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости называется децибелом (дБ). Например, громкость звука шороха листьев оценивается 10 дБ, шепота – 20 дБ, уличного шума – 70 дБ. Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли. О громкости уличного шума, например, можно сказать, что она на 60 дБ больше громкости шороха листьев.

Страница 3. НЕМНОГО ИСТОРИИ

Ведущий 1. Сколько сил нужно потратить, чтобы превратить колебания воздуха в чудесный звук! Мастера, изготавливающие музыкальные инструменты, вкладывают душу и весь опыт, накопленный годами, в свои творения. И мы можем только восхищаться, как они превращают обыкновенные воздушные волны в прекрасную музыку!

Люди с давних времен создают и усовершенствуют различные музыкальные инструменты. В Африке, Южной Америке, Азии несколько столетий назад корпусом для струнных инструментов была обыкновенная тыква, а в арабском двухструнном ребабе для этой цели служит панцирь черепахи. Нубийские людоеды сделали некогда живописный киссар с человеческим черепом. Древние рыбаки всех стран осваивали раковины, гончары – глиняные горшки. Надутые свиные пузыри, берестяные короба – все это человек заставлял подпевать струнам.

Но после тысячи проверок и проб лучшим материалом оказалось дерево. Из него выходили самые звонкие, самые легкие и самые чуткие корпуса струнных инструментов.

Для струн тоже испытывали очень много материалов. И крученая древесная кора, и нити бамбука, и бычьи жилы, и сушеные обезьяньи кишки, и, конечно, металл – разные сорта и сплавы, разная толщина, прочность.

Ведущий 3. Кроме корпуса и струн, в большинстве инструментов есть еще шейка. Ее с самого начала делали деревянной, зато над формой шейки музыкальные мастера потрудились немало. У африканских предшественников арфы – киссаров, шейки загибались крутыми дугами. Много лет прошло, пока люди догадались, что шейки совсем не обязательно выгибать. Прямая шейка – вот к чему пришла в конце концов музыкальная техника.

Примерно пять тысяч лет назад ассирийцы и вавилоняне свели воедино три изобретения: деревянный корпус, широкую прямую шейку и колки для раздельного натягивания струн. Так родился четырехструнный инструмент, который арабы позднее прозвали «аль-уд» (в буквальном переводе «дерево»). И именно он стал, по существу, первым образцом знаменитой многострунной лютни. Постепенно она покорила Персию, Индию, Китай, а через 22 века – Европу. В Средневековье в жизни европейцев лютня заняла столь же прочное положение, как в наши дни рояль.

Однако через некоторое время гитары, мандолины и, конечно, скрипки постепенно вытеснили лютню с ее места, которое она занимала на протяжении стольких веков, так как по сравнению с простыми и всем доступными новыми инструментами лютня казалась чересчур громоздкой, сложной и безнадежно старомодной.

Страница 4. ЭТО ИНТЕРЕСНО

Владеющий тайнами песен Душою владеет любой. Г. Ибсен

Ведущий 2. Эпиграфом к этой странице стали слова И. С. Тургенева: «Я, признаюсь, редко слыхивал подобный голос: он был слегка разбит и звенел, как надтреснутый; он даже сначала отзывался чем-то болезненным; но в нем были и неподдельная глубокая страсть, и молодость, и сила, и сладость, и какая-то увлекательно-беспечная, грустная скорбь. Русская, правдивая, горячая душа звучала и дышала в нем и так хватала вас за сердце, хватала прямо за его русские струны». (Рассказ «Певцы» из «Записок охотника».)

Голосом можно передать тончайшие оттенки душевного состояния человека. Так что же такое человеческий голос?

Вы, наверное, думаете: «Что такое голос, объяснять не надо – это знает всякий». Так? Но слово это имеет не одно значение. Голосом музыканты называют отдельную партию в хоре, ансамбле, оркестре. Но чаще всего голосом называют звуки, производимые голосовым аппаратом и служащие для общения между людьми.

Голоса бывают разные: речевые, певческие, шепотные. Все они в свою очередь характеризуются глубокой индивидуальностью. Предлагаю вам послушать несколько отрывков из известных музыкальных произведений.

Звучат отрывки из вокальных произведений в исполнении известных оперных певцов, обладавших разными типами певческих голосов:

– «Соловей» А. А. Алябьева в исполнении В. В. Барсовой (колоратурное сопрано);

– романс П. П. Булахова «Не пробуждай воспоминаний» в исполнении Н. А. Обуховой (меццо-сопрано);

– песенка герцога из оперы Дж. Верди «Риголетто» в исполнении И. С. Козловского (лирический тенор);

– ария Гремина из оперы П. И. Чайковского «Евгений Онегин» в исполнении М. О. Рейзена (бас).

Ведущий 3. Сейчас прозвучали голоса выдающихся русских певцов XX в.: Валерии Барсовой, Марка Рейзена, Ивана Козловского и Надежды Обуховой. О голосе Надежды Андреевны Обуховой поэт Анна Андреевна Ахматова писала так:

Заливает алмазным сияньем,

Где-то что-то на миг серебрит

И загадочным одеяньем

Небывалых шелков шелестит.

Чем же различаются голоса певцов, пение которых мы только что слышали? Чем вообще различаются наши голоса, ведь мы чаще всего безошибочно узнаем человека по его голосу? Человеческие голоса отличаются индивидуальной окраской, высотой, громкостью, особенностями произношения слов и т. д. Все эти специфические качества человеческого голоса объясняются уникальностью голосового аппарата, то есть системы органов, служащей для образования звуков голоса и речи. Размеры голосовых связок определяют тип голоса.

Страница 5. ЧУДЕСА? НЕТ, ФИЗИКА!

Ведущий 1. Мы сегодня говорим о звуке и его характеристиках. О физике и музыке. Я хочу поделиться с вами некоторыми интересными сведениями.

Демонстрация слайда «“Физика” человека (звуковые параметры)»:
  1. Мощность голоса, в Вт

тихий шепот 10 Вт

речь обычной громкости 70–100 Вт

предельная громкость 210 Вт

2. Частотный диапазон при обычном разговоре, в Гц:

у мужчин 85–200

у женщин 160–340

3. Примерное число колебаний голосовых связок при пении, в Гц:

бас 80–350 сопрано 260–1050

баритон 110–400 детский голос 260–1050

тенор 130–520 колоратурное сопрано 330–1400

4. Длина голосовых связок, в см:

бас 2,5

тенор 1,7–2

сопрано 1,5

5. Рекордная высота звука женского голоса при пении – 2,35 кГц.

6. Скорость звука в тканях тела – 1530–1500 м/с.

Страница 6. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА И МУЗЫКА

Ведущий 2. Во второй половине XX века возникло новое явление художественной культуры – рок-музыка. Становление рок-музыки как музыкального явления происходило в тесном взаимодействии с общественными движениями, отстаивавшими права молодежи, расовое и социальное равенство, отказ от применения военной силы. Эта музыка во многом изменила мировоззрение и образ жизни американцев и европейцев.

Первым направлением рок-музыки, завоевавшим международную известность в середине 50-х годов XX века, стал рок-н-ролл (от английского слова «раскачиваться и вращаться»). Рок-н-ролл – это, прежде всего, танцевальная музыка. Самый яркий представитель этого направления Элвис Пресли.

В конце 50-х в Англии, куда увлечение рок-н-роллом пришло из США, появились собственные исполнители, музыку которых называли «биг-бит» или просто «бит». Наиболее выдающиеся представители этого направления – группа «Битлз».

Как правило, рок-музыканты используют электроинструменты, но рок может быть и акустическим, и синтезированным, и даже чисто вокальным. В состав инструментов рок-группы обычно входят одна или две электрогитары, ритм-секция (бас-гитара и ударная установка); иногда есть клавишные в виде органа, электрооргана или синтезатора.

Чтобы озвучить рок-группу на концерте или репетиции, необходимы технические устройства. Микрофоны преобразуют голоса и звуки музыкальных инструментов для последующего усиления. Усилители вырабатывают звук необходимой громкости и передают суммарный сигнал на мощную акустическую систему.

Распространившиеся в 80-х годах компьютеры, компьютеры и компакт-диски значительно повысили качество звукозаписи. Одновременно они снизили требования к профессиональному уровню музыкантов и певцов. Композитор получил возможность при помощи компьютера использовать уже созданные музыкальные заготовки, а исполнитель – не переписывать неудачную партию, а исправить ошибки прямо на дисплее компьютера. Появившиеся в те же годы видеоклипы во многом способствовали превращению музыкального творчества в производство, а популярных исполнителей – в коммерсантов.

Заключение

Ведущий 3. Закончить я хочу стихотворением Леонида Дербенева, которое очень точно отражает коммерческий подход к современной музыке, её ограниченность:

В небо месяц вышел,

Тонкий и печальный,

Но все ярче светится в ночи

Бывший храм, а ныне

Ресторан «Хрустальный»,

И все громче музыка звучит.

С почерневшей фрески

Под бряцанье вилок

Ангел на меня глядит из тьмы.

И шепчу я тихо:

«Господи, помилуй!

Здесь кабак придумали не мы!»

Прадеды и деды

О святых здесь пели,

А сегодня рок звучит для нас.

Два мясных салата,

Пиво и тефтели –

Эй, официант, прими заказ!

А мы при чем?

А мы ни в чем не виноваты,

А мы в такой-сякой

Период родились.

Мы как-то не на тот

Попали эскалатор:

Другие чешут вверх,

А наш сандалит вниз.

Грустно…

И все же можно быть уверенным, что с развитием музыкальной механики в синтезаторах и других современных инструментах будут все больше использоваться различные физические спецэффекты, и чем дальше будет совершенствоваться физика, тем дальше пойдет музыкальная наука.