Balss

Balss saišu spektogramma

Balss, skaņa un rezonanse

Balss ir dažāda augstuma, diapazona, stipruma un tembra skaņas, ko rada cilvēka balss aparāts. Balss piemīt visiem dzīvniekiem, kas elpo ar plaušām. Vibrējot balss saitēm, rodas gaisa vides vibrācijas, kuras viļņveidīgi izplatās – tā rodas balss skaņa. Skaņas viļņi, radušies balsenē, izplatās uz visām pusēm, ne tikai elpošanas ceļu augšējos nodalījumos, bet arī galvā, kaklā, krūšu kurvī. Par valodas skaņu balss skaņa kļūst, tikai izejot cauri vokālajam traktam, kur tā saskaras ar artikulatoro orgānu veidotajiem šķēršļiem un tiek pastiprināta rezonējošos dobumos.

Skaņa ir viens no enerģijas veidiem. Skaņai ir fizikāla enerģija, kura izplatās gaisā un kuru iespējams uztvert ar dzirdes sajūtām. 1894.gadā tika publicēts lorda Reileita ( J.W.S Rayleight) darbs „Skaņu teorija”, kurā tika apskatīti balsi raksturojošie lielumi. Šo gadu arī uzskata par mūsdienu akustikas sākuma gadu. Akustika ir zinātne, kas pēta skaņu fizikālā aspektā, tās augstumu, stiprumu, rezonansi un izplatīšanu.

Skaņa izplatās viļņu veidā, tā ir viļņu enerģija. Viļņu veidā izplatās arī gaisma, elektromagnētiskā radiācija un radioviļņi, taču skaņas enerģija atšķiras no šiem enerģijas veidiem ar to, ka tā noteikti piešķir fizisku kustību gaisa videi, kura blīvi koncentrēta mums apkārt un kura, lai arī ļoti nemanāmi un viegli, kustas kā skaņu vilnis. Skaņas viļņi ir ilgstoši. Tātad skaņas enerģija izplatās kā blakusstāvošu gaisa daļiņu pārvietošanās virzienā no pēdējās uz nākošo. Runājot skaņa viļņveidīgi izplatās mums apkārt. Mums nav jābūt vērstiem ar seju pret runātāju, lai uztvertu viņa sacīto.

Viens no skaņu raksturojošiem parametriem ir tās ātrums. Skaņas ātrums atkarīgs no atmosfēras spiediena, gaisa temperatūras un mitruma.

Pirmais skaņas ātrumu izmērīja Izaks Ņūtons. Pēc viņa mērījumiem skaņas ātrums jūras līmeņa augstumā un 0 grādos pēc celsija ir 331 m/s. Skaņas enerģijas ātrums lielā mērā atkarīgs no matērijas, kurai tas ceļo cauri. Ūdens ir brīnišķīgs skaņas vadītājs. Tādā veidā tiek pamatoti fakti, ka divdesmitajā intrauterīnās attīstības nedēļā auglis var uztvert skaņas, kuras no apkārtējās vides pie viņa nonāk caur amnija šķidrumu. Skaņas ātrums šķidrumos ir lielāks nekā skaņas ātrums gaisā – 1490 m/s.

Viens no svarīgākajiem skaņas raksturlielumiem ir tās frekvence. Frekvence ir periodiska procesa atkārtošanās biežums, t.i., pilnu periodu skaits laika vienībā. Frekvenci izmēra hercos (Hz). Balss skaņas augstumu arī mēra hercos, un tas ir tieši atkarīgs no balss saišu vibrāciju ciklu atkārtošanās biežuma. Vidējais balss augstums vīriešiem ir 120 balss saišu svārstības 1 sekun’da, bet sievietēm – 240 svārstības 1 sekundē. Cilvēka dzirdes analizators spēj uztvert apkārtējās skaņas jeb svārstības, kuru diapazons ir no 15Hz līdz 20 000Hz.

Skaņu raksturo arī tās intensitāte un spiediens. Intensitāte ir skaņas stiprums, t.i., vidējā skaņas jauda, kas akustiskā laukā krīt uz vai plūst caur virsmas laukuma vienību. Skaņas intensitāti izmēra W/m2. Skaņas spiedienu veido starpība starp vides (gāzes, gaisa) spiedienu kādā telpas punktā un vidējo spiedienu tajā pašā telpas punktā, ja skaņas lauks nepastāv. Tā mērvienība – paskāls (Pa)