Skip to main content
Вся фізика

Звук

Звук, у широкому сенсі — коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газоподібному, рідкому або твердому середовищах — те саме, що пружні хвилі; у вузькому сенсі — явище, суб'єктивно сприймане органом слуху людини і тварин. Людина чує звук у діапазоні частот від 16 Гц до 20 кГц. Нечутний звук з частотою нижче 16 Гц називається інфразвуком, вище 20 кГц — ультразвуком, а найвищочастотні пружні хвилі в діапазоні від 109 до 1012—1013 Гц — гіперзвуком.
 
Важливою характеристикою звуку є його спектр, отримуваний у результаті розкладання звуку на прості гармонічні коливання (т. зв. частотний аналіз звуку). Основна частота визначає при цьому сприйману на слух висоту звуку, а набір гармонічних складових — тембр звуку. У спектрі звуку мовлення є форманти — стійкі групи частотних складових, що відповідають певним фонетичним елементам. Енергетичною характеристикою звукових коливань є інтенсивність звуку, яка залежить від амплітуди звукового тиску, а також від властивостей самого середовища і від форми хвилі. Суб'єктивною характеристикою звуку, пов'язаною з його інтенсивністю, є гучність звуку, що залежить від частоти. Найбільшою чутливістю людське вухо володіє в області частот 1—5 кГц.
 
Джерелом звуку можуть бути будь-які явища, що спричиняють локальну зміну тиску або механічні напруження. Широко поширені джерела звуку у вигляді коливних твердих тіл (наприклад, дифузори гучномовців і мембрани телефонів, струни і деки музичних інструментів); в УЗ діапазоні частот це пластинки і стрижні з п'єзоелектричних матеріалів або магнітострикційних матеріалів. Великий клас джерел звуку — електроакустичні перетворювачі.
 
До приймачів звуку належить, зокрема, слуховий апарат людини і тварин. У техніці для приймання звуку застосовуються головним чином електроакустичні перетворювачі: у повітрі — мікрофони, у воді — гідрофони, у земній корі — геофони.
 
Поширення звукових хвиль характеризується насамперед швидкістю звуку. У ряді випадків спостерігається дисперсія швидкості звуку, тобто залежність швидкості його поширення від частоти. При поширенні звукової хвилі відбувається поступове згасання звуку, тобто зменшення його інтенсивності і амплітуди, яке зумовлюється значною мірою поглинанням звуку, пов'язаним з незворотним переходом звукової енергії в інші форми (головним чином у теплоту). При поширенні хвиль великої амплітуди (див. Нелінійна акустика) відбувається поступове спотворення синусоїдальної форми хвилі і наближення її до форми ударної хвилі.