Физические свойства звука

You are here

Звук как физическое явление.

Звуком называют воспринимаемое периодическое изменение давления на орган слуха, вызываемое колебаниями тел в упругой среде. Например, если какое-либо тело (классический пример — струна гитары или скрипки) начинает колебаться от щипка пальцем или ведения по ней смычком, то вследствие упругости воздуха эти колебания начнут распространяться в виде волн (попеременного увеличения и уменьшения давления на окружающие предметы). Барабанная перепонка нашего уха под действием воздушных колебаний также начинает колебаться, а информация о характере этих колебаний передается в мозг, который воспринимает их в виде звука.

 

Простейшая звуковая волна (на слух воспринимается как щелчок):

Реальный пример: хлопок в ладоши. Хлопок - это короткое одиночное колебание, которое быстро затухает. График звуковых колебаний типичного хлопка выглядит так:

 

Основные физические характеристики звука

Звук обладает рядом физических характеристик, которые субъективно воспринимаются как высота, громкость и тембральная окраска.

Высота определяется частотой звуковой волны.
Громкость – амплитудой волны.
Тембр – спектральным составом волны.

Кроме того, звук обладает пространственной локализацией, т.е. может быть определено местоположение источника звука (т.е. направление и расстояние). Это называется бинауральным или двуушным эффектом. Для его воспроизведения в звукозаписи используется стереофония, а также системы 3D или объемного звука. Исследования показывают, что восприятие азимутального направления прихода звука по отношению к положению головы человека связано с разностью фаз или времени прихода колебаний к правому и левому уху, а также с разностью интенсивности волны, приходящей к правому и левому уху.