Звук

Звукът е трептенето на материя, възприемано чрез слуха. Обикновено чуваме трептения, които се предават по въздуха, но звукът също се предава и през газове, течности и твърди тела. Той не може да се разпространява във вакуум (например в космоса). Когато дадено тяло трепти, в заобикалящия го въздух възникват така наречените звукови вълни. Те предизвикват налягане върху тъпанчето на ухото, вследствие на което се получава възприятието на звук. С увеличаване на звуковото налягане звука се чува по-силно и обратно. Възприятието на звуковата сила не се увеличава пропорционално на звуковото налягане, а значително по-слабо — с логаритмична зависимост. Мярката за сила на звук — децибел (dB), също е логаритмична по тази причина.

„Звукът е разпространяваща се в еластична среда периодична промяна на налягането, амплитудата или скоростта на частица“ (Олсън 1957) или поредица от механични свивания и разреждания (надлъжни вълни), които успешно се разпространяват в някаква среда, която е поне малко свиваема (твърдо тяло, течност или газ, но не вакуум).

Звуковете биват тонове и шумове. Тоновете се получават в резултат на равномерното периодично трептене. Трептенията със случаен характер са шум.

Тоновете се различават по височина, сила, трайност и тембър(цвят на тона). Височината на тона се определя от броя на трептенията в секунда. Измерва се с мерната единица „херц“ на името на Хайнрих Херц (Heinrich Hertz). С увеличаването на честотата се увеличава и височината на тона. Интервалът на честотите, които човешкото ухо може да възприеме като тонове, е между 16 и 20 000Hz. Децата чуват по-добре високите честоти. С напредване на възрастта тази способност намалява прогресивно. Честотите, към които човешкото ухо е най-чувствително, са между 1000 и 2000 Hz.

От музикална гледна точка звуците се категоризират в музикален звукоред. Тонът ла (а) от първа октава има с 440 Hz. Следващият тон ла, една октава по-високо, има 880 Hz; точно два пъти повече. Тоновете една и две октави по ниско имат честота 220 и 110 Hz. Октава е интервалът между два тона, чиито честоти са в съотношение 2:1.

Трайността на тона зависи от продължителността на времето, през което звуковите вълни предизвикват възприятие за тон. Силата на тона зависи от ширината на амплитудата, която се получава при трептенето. Колкото е по-голяма, толкова по-силен е тонът. Тембърът е качество, по което се различават музикалнте инструменти и гласове. В природата не съществуват прости тонове. Всеки тон звучи в съчетание с още много други, по-високи от него, наречени обертонове. Те се получават в резултат на това, че трептящият източник на тон освен с цялта си маса трепти и с нейните части. Така при трептенето на цялта маса се получава главният, основният тон. Този тон звучи най-силно и се възприема като единствен. От трептенето на половината маса се получава друг — по-висок, от половината на половината друг. Те се наричат обертонове. Натуралният ред на обертоновете е следният : ако вземем за пръв тон до от голяма октава C, c, g, c1, e1, g1, b1 (си бемол), c2 и т.н. доказани са до 40 обертона. Редът, в който се явяват се нарича натурален звукоред.

Скорост на звука

При нормални условия скоростта на звука е:

• Във въздух — 338 м/с.
• Във вода — 1500 м/с.
• В твърди тела — 2000—6000 м/с.

Вижте още

• Звукови вълни
• Скорост на звука
• Инфразвук
• Ултразвук
• Акустика

Външни препратки

• Информация за звуковите вълни