Акустика. Природа звука. Физические характеристики звука. Тоны и шумы.

Акустика - раздел физики, изучающий звуковые явления. Акустика подразделяется на общую, физиологическую, архитектурную, музыкальную и другие.

Общая акустика изучает преимущественно явления, касающиеся генерации, распространения (отражение, преломление, поглощение и т.д.) и использования звуковых волн для тех или иных целей. Физиологическая акустика изучает физические основы устройства органов речи и слуха, систему звуковых измерений (связь между характеристиками слухового ощущения и звуковой волны) и т.д. Прочие разделы акустики касаются использования звука в различных прикладных областях.

Звуковыми колебаниями или просто звуком называют колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом, т.е. в среднем от 16 до 20 000 Гц.

В акустике рассматриваются и пограничные со звуком области: ниже 16 Гц — инфразвук и выше 20 000 Гц — ультразвук.

Источником звука является тело любой природы, находящееся в колебательном движении обычно в результате каких-либо механических воздействий, т.е. для возбуждения звука всегда требуется энергия. При колебаниях тело образует в окружающей среде (например, в воздухе) упругую продольную волну, которая достигая уха, вызывает слуховое ощущение.

Звук распространяется в любых упругих средах. Скорость его распространения не зависит от частоты колебаний, она зависит от упругих свойств и плотности среды, а также от температуры. Скорость звука в воздухе (0⁰ С) составляет 331,5 м/сек. При повышении температуры на 1⁰ С она увеличивается примерно на 0,5 м/сек. В твердых и жидких средах скорость звука значительно выше, в воде, например, около 1500 м/сек. Эта скорость звука может быть принята как средняя и для мягких тканей тела человека.