Звук, который мы не слышим

О звуковых волнах в школе почти не говорят, мало внимания этому вопросу уделяется и в вузовском курсе. Тем не менее при изучении звуковых волн мы можем выяснить все особенности колебательных процессов. Кроме этого мы живем в мире, где нас постоянно окружают и звуки и шумы. При восприятии различных звуков человеческое ухо оценивает их прежде всего по уровню громкости, зависящей от потока энергии или интенсивности звуковой волны. Воздействие звуковой волны на барабанную перепонку зависит от звукового давления, т. е. амплитуды p0 колебаний давления в волне. Человеческое ухо является совершенным созданием природы, способным воспринимать звуки в огромном диапазоне интенсивностей: от слабого писка комара до грохота вулкана. Порог слышимости соответствует значению p0 порядка 10–10 атм, т. е. 10–5 Па. При таком слабом звуке молекулы воздуха колеблются в звуковой волне с амплитудой всего лишь 10–7 см! Болевой порог соответствует значению p0 порядка 10–4 атм или 10 Па. Таким образом, человеческое ухо способно воспринимать волны, в которых звуковое давление изменяется в миллион раз. Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то диапазон интенсивностей оказывается порядка 1012. Человеческое ухо, способное воспринимать звуки в таком огромном диапазоне интенсивности, можно сравнить с прибором, который можно использовать для измерения и диаметра атома и размеров футбольного поля. Еще одной характеристикой звуковых волн, определяющей их слуховое восприятие, является высота звука. Колебания в гармонической звуковой волне воспринимаются человеческим ухом как музыкальный тон. Колебания высокой частоты воспринимаются как звуки высокого тона, колебания низкой частоты – как звуки низкого тона. Звуки, издаваемые музыкальными инструментами, а также звуки человеческого голоса могут сильно различаться по высоте тона и по диапазону частот. Так, например, диапазон наиболее низкого мужского голоса – баса – простирается приблизительно от 80 до 400 Гц, а диапазон высокого женского голоса – сопрано – от 250 до 1050 Гц. Музыкальными звуками называются звуки, издаваемые камертоном или другими гармоническими колеблющимися телами. Громкость звука определяется амплитудой колебаний звучащего тела, высота звука – его частотой.

Фамилия автора: Н.И. АЗАМОВА, Т.Н.КОЛЕСНИКОВА
Год: 2011
Категория: Педагогика
Яндекс.Метрика