Физическая характеристика звука

Звук – это колебания молекул, которые накладываются на броуновское движение упругой среды (в частности воздуха), распространяющееся в ней в виде продольной волны давления. Такие колебания среды генерируются колеблющимися телами, например, камертоном или раструбом громкоговорителя, которые передают среде энергию, сообщая ускорение ближайшим к ним молекулам. От последних энергия переходит к молекулам, расположенным чуть дальше и т.д. Этот процесс распространяется вокруг источника звука как волна со скоростью 335 м/с. В результате колебания молекул в среде возникают зоны с большей или меньшей плотностью их упаковки, где давление соответственно выше или ниже среднего. Амплитуда его изменения называется звуковым давлением. Как и любое другое давление, звуковое давление выражают в Н\м² (Па), но в акустике принимают сравнительную величину – так называемый уровень звукового давления (УЗД), измеряемый в децибелах (дБ).

Сила звука – это количество энергии, проходящей через единицу поверхности за единицу времени, она выражается в Вт/м².

Частота звука – выражается в герцах (Гц); один герц равен одному циклу колебаний в секунду.

Тон – звуковые образования одной частоты. Чистые тоны в повседневной жизни не встречаются; большинство звуков образовано наложением нескольких частот. Обычно это сочетание основной частоты и нескольких кратных ей по величине гармоник (т.е. закономерное сочетание тонов в одновременном звучании). Таковы музыкальные звуки.

Основная частота отражается в периоде сложной волны звукового давления.

Так различные источники образуют различные гармоники, звуки при одинаковой звуковой частоте могут различаться, чем и достигается богатство оттенков звучания при игре оркестра.

Звук, состоящий из множества несвязанных между собой частот называется шумом. Регистрируя звуковое давление шума, периоды обнаружить не удается.