|
Физические характеристики звука. Характеристики звуково-го ощущения и их связь с физическими характеристиками звука.
Звуком называются упругие волны, распространяющиеся в воздухе, имеют частоту в пределах от 16 до 20 000 Гц. В соответст-вии с этим упругие волны в любой среде, имеющие частоту, заклю-ченную в указанных пределах, называют звуковыми волнами или просто звуком. Упругие волны с частотами, меньшими 16 Гц, назы-вают инфразвуком; волны с частотами, превышающими 20000 Гц, называют ультразвуком. Инфра- и ультразвуки человеческое ухо не слышит.
Воспринимаемые звуки люди различают по высоте, тембру и громкости. Каждой из этих субъективных оценок соответствует оп-ределенная физическая характеристика звуковой волны.
Всякий реальный звук представляет собой не простое гармо-ническое колебание, а является наложением гармонических колеба-ний с определенным набором частот. Набор частот колебаний, при-сутствующих в данном звуке, называется его акустическим спек-тром. Если в звуке присутствуют колебания всех частот в некотором интервале от ?' до ?'', то спектр называется сплошным. Если звук со-стоит из колебаний дискретных частот ?1, ?2, ?3 и т.д., то спектр на-зывается линейчатым. Сплошным акустическим спектром обладают шумы. Колебания с линейчатым спектром вызывают ощущение зву-ка с более или менее определенной высотой. Такой звук называется тональным.
Высота тонального звука определяется основной (наимень-шей) частотой. Относительная интенсивность обертонов (т.е. коле-баний с частотами ?2, ?3 и т.д.) определяет окраску, или тембр, звука. Различный спектральный состав звуков, возбуждаемых разными му-зыкальными инструментами, позволяет отличить на слух, например, флейту от скрипки или рояля.
Под интенсивностью звука понимают среднее по времени зна-чение плотности потока энергии, которую несет с собой звуковая волна. Для того чтобы вызвать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью, которая называ-ется порогом слышимости. Порог слышимости несколько различен для разных лиц и сильно зависит от частоты звука. Наиболее чувст-вительно человеческое ухо к частотам от 1000 до 4000 Гц. В этой области частот порог слышимости составляет в среднем около 10 12Вт/м2. При других частотах порог слышимости лежит выше (см. Рисунок 1).
|
На уровень вверх
Купить