Předchozí Obsah Následující Počátkové silozpytu

 

HLAVA V.
O zvuku. (Akustika.)


§. 110. Původ zvuku.

Všeliká tělesa, jakkékoli látky, schopna jsou zvláštního pohybu, kdežto částice je skládající z poloh svých více méně vybíhají a do nich zase se vracejí. Takovéto semtam přebíhání, kolysání čili drhání částic slove pohybování ko1ysavé čili drhavé (schwingende, vibrirende Bewegung) a jelikož se následkem jeho na povrchu těles střídavé vypukliny a prohlubiny, vlny (Wellen) nazvané tvořívají, proto také pohybováním vlnivým neb vlněním (Wellenbewegung, Undulation) se nazývá. Vlnění takové povstává, kdykoli se rovnováha částic látky jakés buď rázem neb jakkoli zruší, a když dosti rychlé i silné jest, tu je sluchem naším pociťujeme a zvukem (Schall) nazýváme.

§. 111. Tvoření vln zvučných.

Ob. 94
Ob. 94
Zvuk povstává hlavně ve vzduchu, když se v něm dosti silné a rychlé vlny zplozují. Vlny tyto tvoří se ve vzduchu podobným způsobem jako ve vodě, když se rovnováha její na některém místě zruší. Vrhnem-li k. p. do tichého rybníka kámen, vytvoří se, jak známo, kolem místa, kam kámen padl, okrouhlé zvýšeniny a prohlubiny na povrchu vody dál a dále se rozšiřující; kteréž vlnami nazýváme. Jestli Ax (Ob. 94) hladina vodní, tedy se při vlnění prohýbá jako ABDFH... v střídavé vrchy a doly, z nichž vždy vrch jako ABC, s vedlejším dolem CDE jedna vlna slove a průměr obou AE délka vlny. Čím dále se vlna rozšiřuje, tím menšími stávají se vrchy a doly, ač délka jejich bez proměny zůstává, až se konečně zase hladina vyrovná.

Vlny tyto tvoří se kolysáním částic vodních z rovnováhy vypuzených, u vnitř kapaliny rychle semtam se pohybujících, jakož viděti můžeme na částicích pevných u vnitř vody plynoucích, když v podlouhlé skleněné nádobě vlny zplodíme. Když narazíme vodu v A, běží částice při A ležící směrem ABC dále tvoříce vrch vlny, směrem CbA zase nazpět se vracejí, kdež na témž místě zase důl vlny povstává. Při postupu svém pudí zase jiné částice při C ležící dále, kteréž v podobné dráze CdED kolysají, opisujíce svrchní část dráhy své CdE, když předešlé spodní CbA konají; po těch počínají kolysati podobné částice E, pak G, J a t. d., čímž vlna vždy dále postupuje, jakkoli částice kapaliny vždy na svém místě zůstávají, jen malé výběhy z něho semtam konajíce. Tím se stává, že stojatá vlnící voda n. p. kus dřeva na ni: splývající jen vzhůru a dolů kolébá na jednom místě, nenesouc je dále, jakoby se státi musilo, kdyby vlna plynutím se prostraňovala.

Ob. 95
Ob. 95
Podobným způsobem tvoří se také vlny ve vzduchu, které jsou příčinou zvuku. Abychom nahlídli, kterak se to stává, představme si n. p. kouli A (Ob. 95.), která se rychle až do a roztahuje a v předešlý objem zase stahuje, a vůkol vzduchem obejmuta jest. Roztahujíc se pudí koule přiležící vrstvu vzduchu b před sebou směrem Ab, která zhušťujíc se nárazem tím zase další vrstvu c dále pudí a zhušťuje, tato zase vrstvu d, tato f a t. d.

Když se koule zase stahuje, běží částice vzduchu vypuzené zase nazpět a v b povstává vrstva vzduchu zředěná, když ještě c zhuštěna. Nato kolysá c nazpět, když d ku předu, pročež c zředěno, d zhuštěno; dále d nazpět, když f ku předu, tedy zase d zředěno, f zhuštěno a t. d. takže vrstvy vzduchu zředěné se zhuštěnými se střídající těleso A jako duté koule soustřední objímajíce vždy dále se prostraňují, kteréž dosáhše ucha našeho v něm co zvuk se objevují, tedy vlny zvučné slovou (Schallwellen). Část zhuštěná se zředěnou spolu činí jednu vlnu a průměr obou, jako ac, cf délku její. Vlny tyto prostraňují se vždy ve směru každého poloměru koule z jejího prostředu vycházejícího Af, kterýž paprskem zvuku (Schallftrahl) se nazývá. Tak jako ve vzduchu též také v jiných látkách pevných i kapalných vlny zvučné se tvoří.

§. 112. Rychlost zvuku.

S jakou rychlostí se vlny zvučné ve vzduchu prostraňují, vyskoumáno určením času, ve kterém zvuk na jednom místě zplozený v jisté dálce slyšán byl. K tomu konci užíváno střelby z děl a pozorováno na hodinkách části sekundy měřících v jisté vyměřené dálce, kdy po výblesku spatřeném rána uslyšena. Známo totiž, že když z dálky na střelbu se díváme, vždy dříve výblesk prachu zapáleného viděti a ránu teprv později slyšeti jest, protože se světlo na každou dálku zde možnou okamžitě prostraňuje, zvuk ale jistého času ku proběhnutí dálky té potřebuje; pročež dle známého času toho a dálky té rychlost jeho určiti se dá. Tím způsobem vyskoumáno, že se zvuk ve vzduchu prostraňuje rychlostí vždy stejnou, která ve vzduchu tichém, suchém a studeném (při 0° R.) 1024 pař. střevíců za každou vteřinu (sekundu) času obnáší. Ve vzduchu vlhkém běží zvuk rychleji nežli v suchém, v teplém vůbec rychleji nežli v studeném, ano teplem nejvíce se mění rychlost zvuku, proto že se jím poměr pružnosti vzduchu k hutnosti jeho mění, od kteréhož rychlost vln vzdušních nejvíce závisí. Vítr zvětšuje rychlost zvuku na stranu tu, na kterou věje, o vlastní rychlost svou, a zmenšuje ji o totéž ve směru protivném. Ve hmotách kapalných a pevných prostraňuje se zvuk rychleji nežli ve vzduchu, a sice ve vodě čtyrykrát, v látkách pevných ještě mnohem rychleji.

§. 113. Síla zvuku.

Čím více částic najednou se vlní, čím dále při tom vybíhají a čím rychleji to činí, tím větší rozdíl jest mezi částí vlny zhuštěnou a zředěnou, tím silnější vlna zvučná, tedy tím silnější zvuk. Záleží tedy síla zvuku jak na tělese vlnu zvučnou zplozujícím čili zvučícím tak na ústředí, v němžto se vlna zvučná prostraňuje. Čím větší tělo zvučící jest, čím silněji a rychleji na vzduch neb jiné ústředí naráží, tím mocnější vlnu zvučnou zplozuje, tím silněji tedy zvučí. Proto zvučí desky kovové, pruty, zvony a. j. mnohem silněji nežli struny; struny u basy silněji než u houslí; proto praská bič tlustý a dlouhý více než tenký a krátký; proto jest rána z děla silnější než z ručnice. Tóny vysoké lépe slyšeti jest nežli hluboké téže struny, protože ony z vln rychlejších pocházejí; přitlačením smyčce vyluzují se tóny silnější, protože struny větší výběhy čili kyvy činí; proto naopak přiléháním dusidla u fortepiana zvuk se mírní, protože ono kyvání strun zadržuje.

Síla zvuku závisí dále od ústředí, jímžto se vlna zvučná prostraňuje; čím hustější, pružnější a stejnější ústředí, tím více částic pospolu se vlní, tím rychleji a stejněji kolysá, pročež tím silnější zniká vlna zvučná. Proto jest zvuk slabší ve vzduchu řidkém, n. p. pod nádržkou vývěvy nebo na vysokých horách, ve vodíku slabší než ve vzduchu; proto při studeném povětří zvuk tentýž dále slyšeti jest než při teplém, v noci dále nežli ve dne, ústředím pevným dále než vzduchem. Tak slyšíme n. p. klepání hodinek mnohem dále, když nějakou hůl jedním koncem k hodinkám, druhým k uchu nastavíme; vzdálenou střelbu mnohem dále, když ucho k zemi přiložíme.

§. 114. Ujma síly zvuku.

Ob. 96
Ob. 96
Ob. 97
Ob. 97
Ob. 98
Ob. 98
Ve vzduchu volném rozšiřuje se vlna zvučná tím více, čím dále od těla zvučícího postupuje; rozšiřováním zmenšují se výběhy částic, an jim vždy větší hmota v pohybu překáží. Tak pudí vlna aa (Ob. 95) před sebou větší vlnu bb, tato zase větší cc, tato dd a t. d., pročež musí každá tím více slabnouti, čím více se rozšiřuje, neb čím větší okres její. Stojí pak okresy koulí v čtverečném poměru poloměrů svých, pročež také zvuk slabne ve čtverečném poměru dálky od původu svého, takže v dvojnásobné dálce 4krát, v trojnásobné 9krát slabší jest a t. d. Když rozšiřování vln zamezíme, vedouce je trubami vnitř dosti hladkými, tedy zvuk do veliké dálky v prvotní síle své zůstává, na čemž se rozličné nástroje akustické zakládají, jako trouba zvěstná, hlásná a ušní. Trouba zvěstná (Communicationsrohr) (Ob. 96) jest rovná dlouhá trubice válcovitá, do které, když se na jednom konci třeba pošeptmo mluví, na druhém to zřetelně slyšeti jest, an se vlna zvučná na strany nerozšiřuje, nébrž jen trubou dále pokračuje. Trouba hlásná (Sprachrohr) (Ob. 97) jest trouba kuželovitá, na jednom konci ouzká, k druhému se rozšiřující. Když na ouzkém konci se mluví, tedy hlas daleko slyšeti jest, dílem proto, že se vlna zvučná hned od úst mluvícího na strany rozšiřovati nemůže, nébrž rovnoběžně paprsky zvuku vystupovati musejí; dílem také proto, že trouba spolu zvučíc zvuk sesiluje. Trouba ušní (Hörrohr) (0b. 98) jest jako zkrácená opačně zakřivená trouba hlásní, kteréž lidé tupého sluchu užívají. Když se ouzkým koncem k uchu přiloží, přichází silnější zvuk do něho, an vlna zvučná do otvoru širšího vstupující v trubici se zúžuje, tedy podobně se sesiluje, jako rozšiřováním slabla.

§. 115. Odraz zvuku.

Když vlna zvučná prostraňujíc se přechází z jednoho ústředí do druhého, k. p. ze vzduchu na tělesa pevná nebo kapalná, tu vždy jedna část její od povrchu nového ústředí se odráží a druhá část do nového ústředí vniká. Směr vlny odražené děje se dle zákonu odrazu všech těles pružných, totiž: úhel odrazu roven úhlu dopadu (§. 60). Jestli plocha odrážející rovná, nebo, ještě lépe, pravidelně zakřivená, zůstává vlna odražená v celosti své, tedy také zvuk pravidelně nazpět se odráží; pakli však nerovná, nepravidelnými vypuklinami a prohlubinami pokrytá, rozdrobuje se vlna na povrchu jejím, a zvuk se tratí. Nejpravidelněji odráží se vlna zvučná ode ploch okrouhle, ellipticky nebo parabolicky vydutých, o čemž se přesvědčíme, když postavivše dvě plochy takové, k. p. zrcadla dutá dosti veliká podál proti sobě v ohnisku jednoho pošeptmo mluvíme, an jiný v ohnisku druhého poslouchá. Zde slyšeti jest slova mluvícího tak, jakoby mu do ucha šeptal, ačkoli jiní, mluvícímu bližší, ničehož neslyší. Příčina toho jest, že se paprsky zvuku od zrcadla prvního k druhému rovnoběžně odrážejí a v ohnisku druhého scházejí. Podobné dutiny okrouhlé často v klenutích elliptických, skalách, jeskyních a j. se nalézají.

Odrazem zvuku povstává hlahol (Nachhall), když vlny odražené s dopadajícími se setkávajíce je sesilují, a ohlas neb ozvěna (Echo), jímžto se původní zvuk z části neb zcela, jednou nebo vícekrát opakuje. K ohlasu jest potřeba, aby se vlna zvučná bez porušení pravidelně odrážela a posluchač ve směru odrazu v přiměřené dálce od plochy odrážející se nacházel. Jelikož dle zkušenosti ucho as 9 hlásek za jednu sekundu rozeznati může, musí posluchač nejméně o polovic té cesty, jižto zvuk za jednu devitinu sekundy probíhá, od plochy odrážející vzdálen býti, aby aspoň jednu hlásku svou ohlasovati slyšel, protože zvuk stejný prostor tam a sem proběhnuti musí, aby se zase k uchu navrátil. Ješto pak rychlost vzduchu 1024', jest vzdálenost potřebná k ohlasu jednoslabičnému 1024:18 = 57', ku dvěslabičnému 2krát větší a t. d. Kde se více nalézá předmětů zvuk pravidelně odrážejících v rozličných dálkách, tu ohlas mnohonásobný slyšeti bývá, jako v krajinách skalnatých n. p. v Zámrskách (Adersbach) známo.

§. 116. Křižení zvuku.

Vlny zvučné na rozličných místech stejnou dobou zplozené setkávajíce se vespolek při svém prostraňování sesilují neb oslabují se, jakož buď stejnými nebo nestejnými částmi na sebe dopadají. Když se totiž setkávaji vrstvy zhuštěné jedné se zhuštěnými druhé vlny, tu povstává větší rozdíl mezi zhuštěnou a zředěnou částí vlny, vlna tedy se sesiluje; když ale padá vrstva zhuštěná na zředěnou, tu se rozdíl hutnosti zmenšuje a vlna slabne. Toto stékání se rozličných vln křižení (Interferenz) zvuku slove. Po křižení jde každá vlna zase pro sebe dále, jakoby se byla se žádnou nesetkala. Odtud to přichází, že mnoho hlasů z rozličných míst přicházejících najednou slyšeti můžeme a je také dobře rozeznáváme, kde vlny jejich po společném křižení samostatně se vyvinuly; když ale posloucháme v těch místech, kde ještě vyvinuty nejsou, tu nám ze všech jen nesrozumitelný hlahol do ucha padá, jako k. p. když mnoho lidí ve shromáždění najednou mluví.

§. 117. Znění.

Když těleso zvuk zplozující samo při tom se vlní, a vlny tyto dosti rychlé i souměrné jsou, zplozují se také rychlé a souměrné vlny v ústředí okolním, které pak na ucho narážejíce počet zvuku souměrného a lahodného v něm zbuzují, kterýž zněním (Klang) se nazývá. Aby tedy těleso jakés znělo, musí souměrného a dosti rychlého kyvání čili drhání částic svých schopno býti a k tomu jest potřebná pravidelná forma a dostatečná pružnost. Pařez nezní, protože jest neforemný, ale hůlka suchá dřevěná zní; neforemný kus skla nezní, velmi dobře ale deska, prut, zvonek skleněný; olovo nezní, proto že málo pružné jest, dobře ale měď, stříbro a j. Struna nenapnutá nezní, protože dosti pružná není; napnutá však zní výborně.

§. 118. Vlny znějící.

Ob. 99
Ob. 99
V tělesích ku znění způsobených povstávají vlny znějící způsobem následujícím: Na místě, kde tělesa rázem, švihnutím neb jiným způsobem zpuzeno, vybíhají částice jeho z polohy své a drhajíce sem tam zplozují vlnu, která od jednoho konce tělesa k druhému běží, tam se odráží , s druhou následující vlnou setkává a vlnu stojatou tvoří, která vždy na jednom místě zůstává, takže jen zvýšeniny v prohlubiny, vrstvy zhuštěné ve zředěné střídavě se proměňují. Nejjednodušší způsob znějící vlny ukazuje dosti dlouhá a tlustá napnutá struna (Ob. 99) AB, když ji ve prostředu C smýkneme. Tu vybíhá do polohy ADB a z této do AEB rychle semtam drhajíc a při tom pravidelný zvuk B čili tón vydávajíc. Příčinou tohoto drhání struny jest pružnost její; neboť puzena byvši do polohy ADB a tím roztažena, stahuje se zase pružností svou, běží s rostoucí rychlostí do polohy ACB nazpět, kdež rychlosti největší nabývá, pročež zde ostati nemůže, nébrž do polohy AEB vybíhati musí, kdežto ztrativši roztahem rychlost svou zase stahovati se počíná a nazpět běží kolysajíc se jako kyvadlo semtam tím déle, čím silněji smýknuta byla.

Ob. 100-101
Ob. 100-101
Když se dotkneme struny v polovici C prstem a smýkáme smyčcem jednu poli n. p. AC, tu se rozdělí struna sama na dvě polovice zvláště kolysajicí, jako(Ob. 100) ukazuje, bodem nepohnutým C od sebe oddělené. Podobně, když se dotkneme ve čtvrtině neb jakékoli souměrné části délky struny v D (Ob. 101), rozdělí se struna samovolně na čtvrti (neb jiné části stejné) a každá čtvrt kolysá pro sebe zvláště jako (Ob. 101) naznačuje, jsouc jedna od druhé nepohnutými body D, C, E oddělena, kteréž uzly vln (Schwingugnsknoten) slovou. O tom se přesvědčíme, když na rozličná místa struny tak vlněcí nasázíme zahnutých papírků jako jezdců, kdežto spatříme, že všecky se struny kolysající spadnou, mimo na bodech D, C, E sedící na důkaz, že jen body tyto při znění struny nepohnuty zůstávají. Podobným způsobem vlny znějící ve všech tělesích k tomu způsobilých se zplozují.

§. 119. Rychlost jejich.

Ob. 102
Ob. 102
Tak jako rozličné způsoby zvuku vůbec rozeznáváme, jako buchot, hukot, rachot, praskot a t. d. tak i rozličné způsoby znění: rozeznávajíce n. p. znění houslí od znění klavíru, toto od znění píšťal a t. d. Každý pak zvláštní způsob znění zase rozdělujeme dle tak nazvané hloubky a výšky jeho, kterouž tónem nazýváme. Výška tónů závisí od rychlosti, jížto tělo znějící se vlní; čím rychleji se vlní, tím vyšší tóny vydává. O tom se přesvědčíme nejsnáze strunou nad deskou dřevěnou napnutou. Když ji necháme vlniti se celou délkou, kolysá nejzvolněji a vydává nejhlubší tón, jehož schopna jest; čím více pak ji zkracujeme bez proměny napnutosti, tím rychleji se vlní a tím vyšší tóny vydává. Lépe k tomu slouží tak nazvaná syréna (Ob. 102), jenž se skládá z trubice A na okrouhlé svrchní ploše dirkami v okruhu rozstavenými opatřená. Zrovna nad plochou touto nachází se kotouč B na ose C lehce pohyblivý a na okresu svém též dirkami v stejném rozměru šikmo vrtanými opatřený. Když se trubkou D do nástroje toho fouká, proniká vzduch dirkami v B a otáčí je, při tom tón vydávaje tím vyšší, čím rychleji se B točí. Při každém otočení tvoří se tolik vln vzdušných, kolik direk B má, čím rychleji se tedy B točí, tím více vln v téže době a tím vyšší také tón. Když známo, kolikrát se B v jisté době n. p. v jedné vteřině (sekundě) otočilo, tedy se dle známého počtu direk snadno spočítá, kolik vln se utvořilo tónu jistému náležejících; aneb kolikrát vzduch každou sekundu vlniti se musí, aby jistý tón vydával. K tomu účelu opatřena jest osa C závitkem, jenž do zoubku kolečka F zasahuje, které se tedy tím též otáčí a pří každém celém otočení ručkou na ose své upevněnou zase kolečko E o jeden zub postrkuje, kdežto pak rafičky s kolečkama těmato spojené na druhé straně počet oběhů udávají. Tím způsobem vyšetřen počet vln ku každému tónu potřebných a vyskoumáno, že pro obyčejný sluch lidský nejméně 16 a nejvíce 16000 vln jednotlivých čili kyvů těleso znějící za 1 sekundu činiti musí, aby čitelný tón vydávalo. Nejnižšímu tedy tónu přináleží 16, nejvyššímu 16000 kyvů za sekundu, a čím vyšší tón, tím právě větší počet tento.

§. 120. Pořadí tónů.

Při postupu od nižších tónů k vyšším rozeznává ucho zvláště řadu sedmi, po ní následující osmý vždycky nejlépe s prvním souhlasí, po němž zase ty samé tóny u větší výšce následují. Řada osmi tónů těchto oktavou se nazývá. Tóny tyto znamenají se literami C, D, E, F, G, A, H, po nichž opět c a t. d. následuje. Určitost tónů těchto zakládá se na stálém poměru, v němž stojí k sobě počty vln čili kolysů je zplozujících, kterýžto poměr buď syrenou buď samostrunem (Monochord) nalézti se dá. Samostrun takový jest struna jediná, závažím jisté tíže napnutá, na desce ozvučné upevněná. Při stejné napnutosti a tlouštce kývá se struna tím rychleji a dává tím vyšší tóny, čím více ji kobylkou pohybnou skracujeme, a počet kyvů stojí v převráceném poměru délky její. Když se kývá celá, vydává nejhlubší tón svůj, když ji v polovici podložíme, dává oktávu tónu toho, 2/3 délky dávají kvintu (tón pátý), 8/9 sekundu, 4/5 velkou terci, 3/4 kvartu, 3/5 sextu, 8/15 septimu. Jelikož pak počty kyvů v převráceném poměru délek stojí, jest poměr počtů těchto pro celou oktávu, jejíž tón základní k. p. C jest:

C D E F G A H c
1 9/8 5/4 4/3 3/2 5/3 15/8 2

Pro vyšší oktávy obdržíme poměry tyto, když je počtem 2, 4 . . a pro nižší počtem 1/2, 1/4 . . . umnožíme.

Tím se určuje počet vln, každému tónu náležících, když počet tento jen pro jeden tón znám. Tak víme, že nejhlubší tón slyšitelný, jejž vydává trouba 32 střevíců dlouhá, na obou stranách otevřená, vlnami se tvoří, jichž 16 na jednu sekundu padá, kterýžto tón hluboké C se nazývá a druhá nižší oktávu jest velikého C na klavíru, jemuž tedy 16 X 4 = 64 kyvů přináleží. Počet tento umnožen poměry svrchu udanými udává počet vln ostatních tónů. Tak jest D = 64 X 9/8 = 72, E = 64 X 5/4 = 80 a t. d. Čím jednodušší poměr, v němž počty vln k sobě stojí, tím líbezněji souzvučí tóny; pročež nejlépe souzvučí s tónem základním jeho oktáva, pak kvinta a terce; tón základní s tercí a kvintou souzvučí nejlépe, sekunda a septima ale tóny nesouzvučné jsou.

Dle známého počtu vln každému tonu patřících dá se také určiti délka vln těchto, když se rychlost zvuku počtem tím rozdělí. Kolik vln se totiž v jedné sekundě utvoří, tolik jich padá na délku tu, kterou zvuk za sekundu probíhá, totiž 1024 pař. střevíců, pročež délku tuto počtem vln jen rozděliti třeba. Tak jest délka vlny tónu C = 1024: 64 = 16 pař. střevíců.

§. 121. Mezery tónů.

Poměry počtu vln svrchu postavené nepostupují od jednoho tónu k druhému stejně, nébrž mají mezery (Intervalle) rozličné. Tak jest poměr D : C jako 9 : 8, E : D = 40 : 36 = 10 : 9, F : E = 16 : 15, G : F = 9 : 8, A : G = 10 : 9, H : A 45 : 40 = 9 : 8, c : H = 16 : 15. Mezera nejmenší 16 : 15 slove mezera půltónu, ostatní celého tónu; leží tedy mezi tercí a kvartou, mezi septimou a oktávou půltony, ostatně celé tony. Mezi sekundou a tercí leží pak ještě jiný tón, malá terce zvaný, jehož poměr jest 6/5, pročež mezera mezi ním a velkou tercí, 25 : 24, mezera malého půltónu slove. Pořadí tónů čili škála, v kteréž panuje velká terce, jmenuje se tvrdá; kde vládne malá terce, měkká. Aby ve škále půltony vždy na patřící místa padaly, musí se dle rozličnosti základního tónu brzy ten brzy onen o půltónu zvýšiti nebo snížiti, t. j. cena jeho mezerou malého půltonu, totiž v prvním pádu počtem 25/24, v druhém 24/25 umnožiti. Zvýšení takové syllabou is, snížení syllabou es se naznačuje. Jestli n. p. základní tón D, tedy jest škála: D, E, Fis, G, A, H, Cis, d; pakli F, bude: F, G, A, Hes, c, d, e, f a t. d.

Tím způsobem má tedy oktáva vlastně 22 tónů, z nichž však 10 se v hudbě praktické tratí, an ucho malých rozdílů jako mezi Cis a Des a j. nerozeznává, pročež tak nazvaná chromatická škála jen z 12ti tónů se skládá.

§. 122. Znění vzduchu.

Nejobyčejnější tělesa znějící jsou: vzduch, napnuté struny a blány, pružné pruty, jak rovné tak zakřivené, jako vidlice, obruče, péra a. j. desky pružné, jak rovné tak i ohnuté, jako zvony, nádoby a t. d. Vzduch zní, když oddělený sloupec čili pravidelná vrstva jeho, k. p, v troubě duté dosti rychlé stojaté vlny působí. Vlny takové rozličným způsobem se zplozují, a sice když se vzduch v trubici nafukováním zhušťuje, jako v troubě polní a lesní; když se tenký proud vzduchu po straně sloupce uzavřeného žene, jako při fletnách; když se proudem vzduchu pružný jazýček v trubici pohybuje, jako při klarinetech a j. Výška tónů, jež vzduch v píšťalách vůbec vydává, řídí se nejvíce dle velikosti sloupce se vlnícího a dle poměru pružnosti vzduchu k hutnosti jeho. Často však i podoba sloupce tohoto, položení a velikost otvoru, způsob foukání a hmota, tlouštka, hutnost i pružnost stěn píšťaly výšku tónů změňuje.

V píšťalách dlouhých, aspoň 6krát delších než širších, závisí výška tónů toliko od délky vlnícího se sloupce vzduchu, a jest tón tím vyšší, čím kratší tento, pročež dirkami a klapkami postranními délka sloupce vlnícího rozličně se mění, aby píšťala rozličné tóny vydávala. Píšťaly s jedné strany zavřené dávají nižší tóny než po obou stranách otevřené, pročež se také tón snižuje, když se otvor trouby z části zakrývá. Píšťaly s jazýčkem vydávají tím vyšší tóny, čím pružnější jazýček a čím rychleji kolysá.

§. 123. Znění strun.

Napnuté struny znějí vlníce se tak, jakož v §.115 ukázáno, a vydávají tóny tím vyšší, čím kratší a tenčí, a čím více napnuty jsou. V jakém poměru výška tónu s délkou struny stojí, v §. 120 ukázáno jest. Když se vlní celou délkou svou bez uzlu (jako Ob. 99), vydává tón svůj nejhlubší; když se vlní s jedním uzlem každá polovice pro sebe (jako Ob. 100), dává oktávu tónu předešlého; když pak s třemi uzly každá čtvrt pro sebe (jako Ob. 101), dává druhou oktávu a t. d. Mohou pak struny celou délkou vlnící zároveň také v rozličné uzly se děliti a menšími částkami svými pro sebe se vlniti; neboť smýknem-li strunu dosti dlouhou, aby celou délkou se vlnila, slyšíme mimo tón hlavní, jejž vydává, také slabší tóny vyšší, a sice oktávu, kvintu druhé oktávy a t. d., z čehož patrno, že se struna při kyvání celou délkou také na polovici, třetinu, čtvrtinu celé délky své dělí.

Mimo toto kolysání příčné mohou se struny vlniti také na délku roztahujíce se a stahujíce zase střídavě bud po celé délce své nebo v souměrných oddílech uzly od sebe odmezených, při čemž tóny vydávají vesměs mnohem vyšší, než vlněním příčním zplozené jsou.

§. 124. Zvuk desk.

Ob. 103-104
Ob. 103-104
Pružné desky, k. p. kotouče neb čtverhranníky skleněné, dřevěné, kovové, mezi 3 - 6 palci v průměru držící, tenké, na jednom místě upevněné, na jiném smyčcem smykané, znějí v tónech rozličných, jejichž výška ode hmoty, velikosti, pružnosti a podoby desky, od místa podpory a toho, kde se smýká, závisí. Při znění rozděluje se deska na více částí souměrných pro sebe zvláště kolysajících a pruhami nepohnutými od sebe oddělených, kteréž uzlovky, (Knotenlinien) slovou. Uzlovky tyto stávají se viditelnými, když se deska posype pískem suchým drobným, an se posypátko na nich shromažduje, z částí vlnících odskakujíc. Tím povstávají rozličné figury souměrné, které zvukové obrazy (Schallbilder) a poněvadž je Chladný vyskoumal, obrazy Chladného (Chladins Klangfiguren) slovou. Při téže desce má každý tón svou vlastní figuru, která při nejhlubším tónu, jehož deska schopna, nejjednodušší, a čím vyšší tón desky, tím složenější jest. Deska čtverhranná (Ob. 103) dává při nejhlubším tónu svém figuru 1, při vyšších 2, 3, 4; deska okrouhlá (Ob. 104) při nejhlubším 1, při vyšších po sobě 2, 3, 4; kdežto a bod, kde se mezi dvěma prsty drží nebo upevní, b kde se smyčcem smýká, naznačuje.

§. 125. Ozvuk.

Když spojeno tělo znějící s jiným dosti pružným a souměrného vlnění schopným, zplozuje se také v tomto vlna znějící původní souměrná a ji sesilující, což se resonancí čili ozvukem nazývá. Tak víme, že n. p, jehlice laděcí nebo struna prosto napnutá velmi slabě zní, zvučně však a hlasitě, když na bedně z tenkého dříví, jako na houslích, klavíru, napnuta jest. Musí se tedy vlnění její sdělovati dřevu a vzduchu bednou obsaženému, tak že ona spolu se strunou zní. Že tomu v pravdě tak jest, dokazuje se tím, poněvadž se hlas struny s proměnou dna ozvukujícího mění, a vše, co vlnění jeho na překážku jest, také plnosti hlasu překáží, jako k. p, když na housle při hraní něco těžkého se položí. Ano i viditelně objevují se vlny těla ozvukujícího figurami ozvukovými, jež prach neb drobný písek na dně ozvukujícím představuje. Ozvuk způsobuje, že k. p. hudba hlasněji zní v sále než venku; proč nezní na jednom místě jako na druhém, proč se hlas více rozléhá v prostoru zavřeném než venku, proč lidé větší a složitější vůbec silnější a hlubší hlas mají a t. d. Ano nejen jednomu, nébrž celé soustavě těl může se vlnění znící sdělovati tak, že všecka ozvukují. Když se spojí n. p. ozvukující dno fortepiana v jednom pokoji stojícího se dnem druhého v jiném pokoji prutem dřevěným nebo skleněným, tedy znějí obě, když se na jednom hraje; taktéž znějí housle při fortepianu visecí; při harfě Aeolově se struny větrem samy v části souzvučné rozdělují a t. d.

§. 126. Sluch.

Všeliký zvuk poznává se sluchem, jehož čidlo ucho jest. Ucho dokonalé, jako člověčí, rozděluje se v ucho vnější a vnitřní. Vnější skládá se z boltce čili ouška utvořeného z chrupavky koží potažené, na způsob lastury svinuté a ze žlábku, čili trubky zevnitřní, která k uchu vnitřnímu vede a od něho mázdřicí bubínkovou oddělena jest. Za touto leží bubínek, t. j. dutinka, v kteréž jsou tři kůstky spojené: totiž kladivo, jehož rukovět k mázdřici přirostlá, kovadlo a třmen, jež kůstka sylviova spojuje. Z bubínku jde trouba Eustachova do hrdla, pročež on vždy vzduchem stálé teplosti a stejné se vnějším pružnosti naplněn jest. Za bubínkem leží bludiště, část ucha nejvnitřnější a nejdůležitější, jenž se skládá ze síně, kteráž děrou vejčitou, spodkem třmenovým zavřenou, s bubínkem spojena jest; ze tří polokružných trubek do předsíňky se otvírajících a ze závitku rýhy co ulita zatočené a u vnitř lupínkem koštěným přepažené, kterýchžto chodův jeden se síní, druhý ale pomocí díry okrouhlé mázdrou zavřené s bubínkem spojen jest. Všecky tyto dutinky a trubky teničkou blanou jsou vyložené, vypocují vodnatou vláhu, kterouž dva žlábečky odvádějí. Nerv sluchu rourou vnitřní vchází, a rozdělený rozličnými děrkami do závitků, do síně a trubek polokružných vniká.

Vlny zvučné, narážejíce na ucho vnější, shromaždují se tak jako v troubě ušní a žlábek je vede k mázdře bubínkové, která se jimi zatřásá a třesení toto kůstkám v bubínku sděluje. Vzduch v bubínku se nacházející třesením tímto též v pohybování vlnivé uvedený zvučí tak jako vzduch v ústrojí ozvukujícím, čímž se vlna zvučná sesiluje a do bludiště přecházejíc trubkami polokružnými, více sjednocená nervu sluchovému se sděluje. Když jest zvuk slabý, tedy se mázdra bubínková vlastním svalem, tak nazvaným napinatelem, více napíná; čímž dílem větší pružnosti nabývá, dílem spodek třmene k dírce vejčité více blíží, aby se vlna zvučná bez přetržení do bludiště dostala a slyšena býti mohla. Když ale zvuk tuze silný, táhnou jiní svalové mázdru bubínkovou zevnitř, čímž se napnutost její zmenšuje a spod třmene od dírky vejčité odtahuje, takže vlna zvučná na konci třmene do vzduchu postoupiti musí, a teprv do bludiště přechází, kterýmžto přetržením částku síly své tratí a bez nebezpečenství slyšeti se dá. Síla nárazu vlny zvučné ustanovuje sílu zvuku, a rychlost, kterouž po sobě následují, výšku tónů. Pocit, trvající déle nežli každý náraz, spojuje tyto v celek jeden, pročež zvuk nepřetržený slyšeti jest. Výška tónů mění se ale také, když se tělo znějící s jistou dosti velikou rychlostí k uchu přibližuje neb od něho vzdaluje. Při rychlém přibližování zvýšuje se tón, an nárazy vlny zvučící rychleji po sobě do ucha přicházejí, při vzdalování pak se snižuje, proto že se nárazy tyto v uchu opozďují. Když naráží na ucho více soustav vln stejnou dobou, tedy tím líbeznější se jimi zplozuje pocit, čím pravidelněji po sobě následují; následování v čase souměrné co libozvuk čili harmonie, nesouměrné co nelibozvuk čili disharmonie se slyší. Když dvě vlny rozličné v stejných dobách opětně na ucho narážejí, jejichž tóny libozvučné jsou, povstává společným jejich činěním v uchu pocit tónu třetího, jenž podmětný čili subjektivní slove, s nimi souzvučí a hlubší než tyto jest.


Předchozí Obsah Nahoru Následující Počátkové silozpytu