ються ультразвуковими, а коливання з частотами менше 16 Гц - інфразвуковими. Ультразвук і інфразвук поширені в природі так само широко, як і хвилі звукового діапазону. Їх випромінюють і використовують для своїх «переговорів» дельфіни, кажани і деякі інші живі істоти. Ультразвук знаходить широке застосування в техніці.
Тепер трохи поміркуємо. Якщо, приміром, в горах впав камінь, а поруч не було нікого, хто міг би чути звук його падіння, існував звук чи ні? На запитання можна відповісти й позитивно і негативно в рівній мірі, так як слово «звук» має подвійне значення. Тому потрібно домовитися, що ж вважати звуком - фізичне явище у вигляді поширення звукових коливань в повітрі або відчуття слухача.
Перше по суті є причиною, друге наслідком, при цьому перше поняття про звук - об'єктивне, друге - суб'єктивне.
У першому випадку звук дійсно являє собою потік енергії, поточної подібно річковому потоку. Такий звук може змінити середовище, через яку він проходить, і сам змінюється нею.
У другому випадку під звуком ми розуміємо ті відчуття, які виникають у слухача при впливі звукової хвилі через слуховий апарат на мозок. Відчуваючи звук, людина може відчувати різні почуття. Найрізноманітніші емоції викликає у нас той складний комплекс звуків, який ми називаємо музикою. Звуки становлять основу мови, яка служить головним засобом спілкування в людському суспільстві. І, нарешті, існує така форма звуку, як шум. Аналіз звуку з позицій суб'єктивного сприйняття складніший, ніж при об'єктивній оцінці.
При досягненні звуковою хвилею якої-небудь точки простору, частинки речовини, до того не здійснювали впорядкованих рухів, починають коливатися. Будь-яке рухоме тіло, в тому числі і нестійке, здатне здійснювати роботу, тобто воно володіє енергією. Отже, поширення звукової хвилі супроводжується поширенням енергії. Джерелом цієї енергії є нестійке тіло, яке і випромінює в навколишній простір (речовина) енергію.
Органи слуху людини здатні сприймати коливання з частотою від 15 Гц до 20 кГц. Механічні коливання з зазначеними частотами називаються звуковими чи акустичними (акустика - вчення про звук)
Отже, звук - це хвильової коливальний процес, що відбувається в пружною середовищі і викликає слухове відчуття. Однак сприйнятливість людини до звуків вибіркова, тому ми говоримо про чутних і нечутні звуках. Сукупність тих і інших у загальному нагадує спектр сонячних променів, в якому є видима область - від червоного до фіолетового кольору і дві невидимі - інфрачервона та ультрафіолетова.
Висота і тембр звуку
Ми знаємо, що вільна частина лінійки створює звук тільки в тому випадку, якщо вона коливається з частотою, що не меншою ніж 20 Гц. Перемістимо лінійку в лещатах вниз (укоротивши тим самим верхню частину) і наведемо її в коливальний рух. Ми помітимо, що частота коливань лінійки збільшилася, а видаваний нею звук став вище. Продовжуючи періодично вкорочувати коливну частина лінійки, ми переконаємося в тому, що зі збільшенням частоти коливань звук підвищується. Перевіримо цей висновок на іншому досвіді. Візьмемо зубчастий диск, за допомогою спеціального пристрою наведемо його в обертання і доторкнемося до зубчастому краю тонкої картонній платівкою. Під впливом зубів обертового диска пластинка почне здійснювати вимушені коливання, в результаті чого ми почуємо звук. Збільшимо швидкість обертання диска, і платівка стане коливатися частіше, а видаваний нею звук буде вище. До такого ж висновку ми прийдемо, порівнюючи звучання двох камертонів з різною власною частотою. Якщо частоти на камертонах не вказані, їх можна порівняти, отримавши сліди коливань на закопчених платівках. Камертон, коливний з більшою частотою, видає більш високий звук, а з меншою - нижчий. На підставі описаних дослідів можна зробити висновок, що висота звуку залежить від частоти коливань: чим більше частота коливань джерела звуку, тим вище видається їм звук. Ми знаємо, що гілки камертона здійснюють гармонійні (синусоїдальні) коливання. Таким коливанням притаманна тільки одна строго певна частота. Гармонійні коливання є найпростішим видом коливань. Звук камертона є чистим тоном. Чистим тоном називається звук джерела, коїть гармонійні коливання однієї частоти. Звуки від інших джерел (наприклад, звуки різних музичних інструментів, голоси людей, звук сирени і багато інших) являють собою сукупність гармонійних коливань різних частот, т. Е. Сукупність чистих тонів. Найнижча (т. Е. Найменша) частота такого складного звуку називається основною частотою, а відповідний їй звук певної висоти - основним тоном (іноді його називають просто тоном). Висота складного звуку визначається саме висотою його основного тону. Всі інші тони складного звуку називаються обертонами. Частоти всіх обертонів даного звуку в ці...
