Акустика. Физика звука

Как мы слышим? Какова скорость звука? Как он распространяется? На все эти вопросы отвечает отдельная наука о природе звука - акустика. 

Что такое акустика

Но что такое звук? Звук - механические колебания, распространяющиеся в виде упругой волны в жидкой, твердой или газообразной среде. 

Характеристики звука

Звуковые волны, в зависимости от их спектра, делятся на шумы и музыкальные звуки.

Традиционно, звуком называют колебания определенной частоты, воспринимаемые слухом человека. Диапазон частот колебаний, которое воспринимает ухо: от 20 до 20000 Герц. Данное деление условно и границы диапазона не являются четкими, все зависит также от индивидуальных особенностей слуха каждого человека. Речь и большинство звуков, которые мы слышим, лежат в пределах около 4000-5000 Герц.  

Ниже границы в 20 Герц лежит область инфразвука, а выше верхней границы слышимого диапазона - область ультразвука.

Частота $\vartheta$ связана с длиной волны $\lambda$ соотношением $\lambda =\frac{V}{\vartheta }$, где $V$ - скорость распространения звука в среде.

Помимо частоты и длины волны звук характеризуется громкостью. Громкость (уровень звукового давления) измеряется в децибелах. 

Современные направления акустики

Акустика изучает вопросы распространения звуковых волн в различных средах и прикладные проблемы, связанные с этим. Исследования в области акустики проводились еще в глубокой древности. Доказательством тому служит факт построения античных амфитеатров таким образом, чтобы зрители даже на высоких трибунах могли слышать речь актеров. 

В настоящее время акустика разделяется на множество направлений, таких как:

• физическая акустика;

• психоакустика;

• музыкальная акустика;

• электроакустика;

• медицинская акустика;

• биоакустика;

• физиологическая акустика;

• гидроакустика.