ле число разів більше частоти його основного тону (тому їх називають також вищими гармонійними тонами). Обертони визначають тембр звуку, т. Е. Таке його якість, яка дозволяє нам відрізняти звуки одних джерел від звуків інших. Наприклад, ми легко відрізняємо звук рояля від звуку скрипки навіть у тому випадку, якщо ці звуки мають однакову висоту, т. Е. Одну і ту ж частоту основного тону. Відмінність же цих звуків обумовлено різним набором обертонів (сукупність обертонів різних джерел може відрізнятися кількістю обертонів, їх амплітудами, зрушенням фаз між ними, спектром частот). Таким чином, висота звуку визначається частотою його основного тону: чим більше частота основного топа, тим вище звук. Тембр звуку визначається сукупністю його обертонів.
Гучність звуку
Щоб з'ясувати, від чого залежить гучність звуку, повернемося до досвіду. До однієї гілки камертона підводять впритул маленький висить на нитці кулька, а за іншою злегка вдаряють молоточком. Обидві гілки камертона приходять в коливальний рух. Чути неголосний звук. Шарик відскакує від коливної гілки на невелику відстань. Потім камертон глушать і знову вдаряють по ньому, але набагато сильніше, ніж у перший раз. Тепер камертон звучить голосніше, а кулька відскакує на більшу відстань, що свідчить про більшу амплітуді коливань гілок. Цей та багато інших досліди дозволяють зробити висновок про те, що гучність звуку залежить від амплітуди коливань: чим більше амплітуда коливань, тим голосніше звук. У розглянутому досвіді частоти коливань обох звуків - тихого і гучного - однакові, так як їх джерелом є один і той же камертон. Але якби ми порівнювали звуки різних частот, то крім амплітуди коливань нам довелося б враховувати ще один фактор, що впливає на гучність. Справа в тому, що чутливість людського вуха до звуків різної частоти різна. При однакових амплітудах як більш гучні ми сприймаємо звуки, частоти яких лежать в межах від 1000 Гц до 5000 Гц. Тому, наприклад, високий жіночий голос з частотою 1000 Гц буде для нашого вуха голосніше низького чоловічого з частотою 200 Гц, навіть якщо амплітуди коливань голосових зв'язок в обох випадках однакові. Гучність звуку залежить також від його тривалості і від індивідуальних особливостей слухача.
Гучність звуку - це суб'єктивне якість слухового відчуття, що дозволяє розташовувати всі звуки за шкалою від тихих до гучних.
У практичних завданнях гучність звуку прийнято характеризувати рівнем гучності, вимірюваним в фонах, або рівнем звукового тиску, вимірюваним в белах (В) або децибелах (дБ), складових десяту частину білого.
Наприклад, звуки, що виникають при листанню газети, відповідає рівень звукового тиску порядку 20 дБ, звуку дзвінка будильника - приблизно 80 дБ, двигуна літака - близько 130 дБ (такий гучний звук викликає в людини болюче відчуття).
Систематичний вплив на людину гучних звуків, особливо шумів (невпорядкованою суми звуків різної гучності, висоти тону, тембру), несприятливо відбивається на його здоров'ї.
У гучних районах у багатьох людей з'являються симптоми шумової хвороби: підвищена нервова збудливість, швидка стомлюваність, підвищений артеріальний тиск. Тому у великих містах доводиться приймати спеціальні заходи для зменшення шумів, наприклад, забороняти звукові сигнали автомобілів.
Поширення звуку
звук коливання хвиля відображення
Ми сприймаємо звуки, перебуваючи на відстані від їх джерел. Зазвичай звук доходить до нас по повітрю. Стиснення і розрідження повітря (викликані коливаннями джерела і поширюються завдяки виникненню пружних сил) досягають нашого вуха і призводять барабанну перетинку в коливальний рух. В результаті у нас виникають певні слухові відчуття. Таким чином, повітря служить передавальної середовищем, т. Е. Речовиною, в якому звук поширюється від джерела до приймача, зокрема до нашого вуха. Якщо між джерелом і приймачем видалити пружну звукопередающую середу, то звук поширюватися не буде і, отже, приймач не сприйме його. Продемонструємо це на досвіді. Помістимо під дзвін повітряного насоса годинник-будильник. Поки в дзвоні знаходиться повітря, звук дзвінка ми чуємо ясно. При відкачуванні повітря з-під дзвони звук поступово слабшає і, нарешті, стає нечутним. Без передавальної середовища коливання тарілки дзвінка не можуть поширюватися, і звук не доходить до нашого вуха. Впустимо під дзвін повітря і знову почуємо дзвін. Добре проводять звуки пружні речовини, наприклад метали, деревина, рідини, гази. Покладемо на один кінець дерев'яної дошки кишеньковий годинник, а самі відійдемо до іншого кінця. Приклавши вухо до дошки, ми ясно почуємо хід годинника. Прив'яжемо до металевої ложці мотузку. Кінець мотузки докладемо до вуха. Б'ючи по ложці, почуємо сильний звук. Ще більш сильний звук ...
