Print this chapterPrint this chapter

ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "КОЛИВАННЯ ТА ХВИЛІ". Компенсаційний курс

Розділ 15. Хвилі

Теоретичні відомості. Звукові хвилі

Механічні хвилі при визначених частотах коливань, діючи на органи слуху – вуха, створюють слухове відчуття і називаються чутним звуком. Крім чутного звуку, існують інфразвук та ультразвук. За суб'єктивним сприйняттям всі звуки поділяються на музичні звуки та шуми. Усі звуки характеризуються гучністю, а музичні ще й висотою тону та тембром.

 

Чутний для людини звук утворюють механічні хвилі в середовищі, що мають частоти в діапазоні:

\(\nu=(16\div{20000})\) Гц.

Діапазон частот чутного звуку для інших істот може відрізнятися. Так, кажани чують в ультразвуковому діапазоні частот.

 

Хвилі с частотами \(\nu<16\) Гц називаються інфразвуком, а з частотами \(\nu>20000\) Гц – ультразвуком.

 

Звукові хвилі практично ніколи не бувають монохроматичними. Вони несуть коливання різних частот або, як говорять, мають певний спектральний склад. Сприйняття звуку людиною сильно залежить від характеру спектра. Якщо звук складається з усіх можливих частот у широкому діапазоні, то спектр такого звуку називають безперервним. Звуки з безперервним спектром людина сприймає як шуми. Якщо ж звик складається з визначеного набору хвиль з окремими частотами у заданому діапазоні частот, то кажуть, що спектр такого звуку є дискретним. Звуки з дискретним спектром сприймаються як музичні.

 

Музичні звуки характеризуються висотою і тембром (колоратурою). Висота звуку визначається частотою основного тону, тобто найнижчою частотою в спектрі даного звуку. Більш високі частоти, кратні до основного тону, називаються обертонами або гармоніками.

Набір обертонів і їхні амплітуди визначають тембр звуку – специфічне «забарвлення», що робить звук приємним для слуху і визначає індивідуальне звучання людського голосу і кожного музичного інструмента

 

Незалежно від спектру всі звуки за силою впливу на вухо характеризуються гучністю. Гучність звуку визначається амплітудою звукової хвилі і чутливістю вуха, яка максимальна в середині звукового діапазону і різко зменшується на краях.