ЗВУК

ЗВУК, рас­про­стра­няю­щие­ся в ви­де волн от­кло­не­ния плот­но­сти и дав­ле­ния уп­ру­гой ма­те­ри­аль­ной сре­ды от рав­но­вес­но­го со­стоя­ния (см. Аку­сти­че­ские вол­ны). Тер­мин «З.» упот­реб­ля­ет­ся так­же для обо­зна­че­ния ощу­ще­ния, вы­зы­вае­мо­го дей­ст­ви­ем этих волн на ор­ган слу­ха че­ло­ве­ка и жи­вот­ных. Че­ло­век вос­при­ни­ма­ет З. в диа­па­зо­не ча­стот от 16 Гц до 20 кГц. Не­ко­то­рые ви­ды жи­вот­ных (напр., сло­ны, тиг­ры) спо­соб­ны слы­шать З. бо­лее низ­ких ча­стот – инф­ра­звук, дру­гие (со­ба­ки, ле­ту­чие мы­ши и пр.) вос­при­ни­ма­ют бо­лее вы­со­кие ча­сто­ты – уль­тра­звук.

Зву­ко­вая (аку­сти­че­ская) вол­на, имею­щая си­ну­сои­даль­ную фор­му, на­зы­ва­ет­ся гар­мо­ни­че­ской вол­ной или чис­тым то­ном, час­то­та ко­то­ро­го в осн. оп­ре­де­ля­ет вос­при­ни­мае­мую на слух вы­со­ту зву­ка. В ре­зуль­та­те раз­ло­же­ния лю­бо­го зву­ко­во­го сиг­на­ла на гар­мо­нич. со­став­ляю­щие по­лу­ча­ет­ся спектр зву­ка, ко­то­ро­му со­от­вет­ст­ву­ет субъ­ек­тив­ная ха­рак­те­ри­сти­ка – тембр зву­ка. Энер­ге­тич. ха­рак­те­ри­сти­ка З. – его ин­тен­сив­ность – свя­за­на с субъ­ек­тив­ным по­ня­ти­ем гром­ко­сти зву­ка.

Ис­точ­ни­ка­ми З. мо­гут быть лю­бые яв­ле­ния, вы­зы­ваю­щие воз­му­ще­ние сре­ды, т. е. ло­каль­ные от­кло­не­ния в ней от со­стоя­ния рав­но­ве­сия. В соз­да­вае­мых ис­кус­ст­вен­но из­лу­ча­те­лях зву­ка для этой це­ли ис­поль­зу­ют ко­ле­ба­ния твёр­дых тел (напр., стру­ны муз. ин­ст­ру­мен­тов, диф­фу­зо­ры гром­ко­го­во­ри­те­лей и мем­бра­ны те­ле­фо­нов, пье­зо­элек­трич. пла­сти­ны) или ог­ра­ни­чен­ных объ­ё­мов сре­ды (напр., в ду­хо­вых му­зы­каль­ных ин­ст­ру­мен­тах, сви­ст­ках). З. мо­жет воз­бу­ж­дать­ся уда­ром или щип­ком (стру­ны, ко­ло­ко­ла), по­то­ком га­за (га­зо­струй­ные из­лу­ча­те­ли), а так­же пу­тём пре­об­ра­зо­ва­ния ко­ле­ба­ний элек­трич. то­ка в ме­ха­нич. ко­ле­ба­ния (элек­тро­аку­сти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­те­ли).

В при­ро­де З. воз­бу­ж­да­ет­ся при об­тека­нии твёр­дых тел по­то­ка­ми воз­ду­ха за счёт об­ра­зо­ва­ния и от­ры­ва вих­рей (напр., при об­ду­ва­нии вет­ром уг­лов зда­ний, про­во­дов, греб­ней волн и т. п.). З. низ­ких и ин­фра­низ­ких час­тот воз­ни­ка­ет при взры­вах и об­ва­лах. Ис­точ­ни­ка­ми З. яв­ля­ют­ся при­ме­няе­мые в совр. тех­ни­ке ме­ха­низ­мы и обо­ру­до­ва­ние, ко­то­рые соз­да­ют зна­чительный по уров­ню шум аку­сти­че­ский, «за­гряз­няя» та­ким об­ра­зом ок­ру­жаю­щую сре­ду. Осо­бый вид ис­точ­ни­ков З. – го­ло­со­вой ап­па­рат че­ло­ве­ка и жи­вот­ных.

В аку­стич. тех­ни­ке при­ём­ни­ка­ми зву­ка, слу­жа­щи­ми для вос­при­ятия зву­ко­вой энер­гии и пре­об­ра­зо­ва­ния её в др. фор­мы, яв­ля­ют­ся гл. обр. элек­тро­аку­стич. пре­об­ра­зо­ва­те­ли – мик­ро­фо­ны в воз­ду­хе, гид­ро­фо­ны в во­де, гео­фо­ны в зем­ной ко­ре, а так­же раз­но­об­раз­ные пер­вич­ные дат­чи­ки для аку­стич. ап­па­ра­ту­ры ди­аг­но­стич. и тех­но­ло­гич. на­зна­че­ния. К при­ём­ни­кам зву­ка от­но­сят­ся так­же слу­хо­вые ор­га­ны че­ло­ве­ка и жи­вот­ных.

Рас­про­стра­не­ние зву­ко­вых волн ха­рак­те­ри­зу­ет­ся ско­ро­стью зву­ка и за­ту­ха­ни­ем зву­ка. Ус­ло­вия рас­про­стра­не­ния мо­гут обу­слов­ли­вать та­кие яв­ле­ния, как дис­пер­сия зву­ка, ин­тер­фе­рен­ция и ди­фрак­ция зву­ка. Уве­ли­че­ние ин­тен­сив­но­сти З. мо­жет при­вес­ти к ис­ка­же­нию фор­мы зву­ко­вой вол­ны и про­яв­ле­нию др. эф­фек­тов не­ли­ней­ной аку­сти­ки.

См. так­же Аку­сти­ка.