Звук

Звук (sound), колебательные возмущения воздуха или иной среды, распространяющиеся в виде волн, воспринимаемых ухом и преобразуемых мозгом в слуховое ощущение. Животные по-разному воспринимают 3. (с возрастом эта способность снижается), но обычно к звуковым относят волны с частотами в диапазоне от 15 до 20 000 Гц (диапазон слышимости человека). Нек-рые животные слышат 3. значит, более высоких частот. Обычные 3. характеризуются простой формой колебаний, где высокие и низкие тона 3. соответствуют высоким и низким частотам, а в 3. речи и музыки форма колебаний сложна, т.к. они состоят из неск. ча-стот. В муз. тонах эти частоты являются гармониками и находятся в простом соотношении друг с другом. Ухо человека - чрезвычайно чувствительный орган, способный воспринимать 3. в очень широком диапазоне интенсивностей: самый слабый и самый сильный различаются в 1012 раз. Уровень 3. измеряют в деци-белах, мозг воспринимает это как громкость. Т.о., интенсивность воспринимается как громкость, а частота - как высота тона. Интенсивность (мощность) самой низкой ноты фортепиано должна быть в миллион раз больше интенсивности ноты "до" первой октавы, чтобы их громкости казались одинаковыми. Как возмущение от камня, брошенного в воду, создает на ее поверхности волны, расходящиеся во все стороны, так и внезапное возмущение в воздухе может вызвать звуковые волны. Однако в отличие от волн на поверхности воды, где частицы среды движутся вверх-вниз (поперечные волны), воздух в звуковой волне, представляющей собой чередующиеся сжатия и разрежения, совершает движения в направлении распространения волны (продольные волны). Человек слышит 3. в диапазоне частот прибл. от 15 Гц (тон 10-метровой трубы органа) до 20 000 Гц, хотя у большинства людей этот диапазон уже. Звуковые волны более высокой частоты называются ультразвуком. Его используют для обнаружения дефектов в металлах и в мед. диагностике. Прохождение 3. зависит от среды, к-рая определяет как его скорость, так и степень поглощения. Длина звуковой волны равна частному от деления скорости 3. на частоту, поэтому для получения муз. тона вдвое более высокой частоты (на октаву выше) длину струны или органной трубы нужно вдвое уменьшить. Длина волны в воздухе для ноты "до" первой октавы (256 Гц) равна 3,93 м.

Подав электрический выходной сигнал микрофона на осциллограф, можно получить визуальное отображение колебаний давления воздуха на мембрану микрофона. Представленная осциллограмма, полученная с помощью синтезатора речи, который произнес фразу "Where are you?" ("Где Вы?"), наглядно демонстрирует колебательный характер звуковых волн.