Значение звука

Акустика — учение о звуках, а звук — это волна, распро-страняющаяся в упругой среде. Звуки различаются по высоте и громкости, тембру и длительности. Звуки бывают мелодичными и визгливыми. Есть «слышимые» и «неслыш-ные» звуки. Все эти особенности звука и являются предме-том изучения акустики.

Акустика — раздел физики, изучающий процессы воз-буждения и распространения упругих волн в различных средах. Но для большинства людей привычно более узкое толкование термина «акустика» — как учения о звуках. Да и само название «акустика» произошло от греч. akustikos — «слуховой».

В обыденном понимании звук — это то, что воспринимает человеческое ухо. В научном понимании звук — это распространяющиеся в упругой среде колеба-ния частиц, образующих эту среду. Органы слуха человека воспринимают колебания с частотой от 16 до 16 000 — 20 000 Гц.

Звук — это распространя-ющаяся в среде волна уп-ругих деформаций. Мы слышим звуки потому, что колеблющиеся частички среды стучат по нашей ба-рабанной перепонке, а различаем разные звуки потому, что в ухе есть спе-циальный орган — основ-ная перепонка, различные участки которой резониру-ют при разных часто-тах. Способность человека воспринимать звуки — слух — позволяет ему об-щаться с окружающим ми-ром. И чем тоньше слух, тем богаче информация, которую с его помощью получает человек.

Но звуки слышат не только люди, но и животные, и даже растения в той или иной степени реагируют на зву-ки. Диапазон частот, которые слышат животные, гораздо шире того, что воспринимают люди. Звуки с частотой, пре-вышающей верхнюю границу слышимого человеком диа-пазона, называются ультразвуком , звуки с частотой, мень-шей слышимого диапазона, — инфразвуком . Инфразвук хорошо воспринимают рыбы и киты, а ультразвук — летучие мыши, дельфи-ны и собаки. Звуки с частотой v ~ 10 9 — 10 13 Гц носят название «гиперзвук» . Ги-перзвук соответствует максимально возможной частоте v max упругих волн в различных средах, а максимальная час-тота определяется минимальной длиной волны λ min и скоростью звука v ЗВ:

v max = v ЗВ / λ min .

В твердых телах и жидкостях могут распространяться упругие волны , длина которых не меньше удвоенного среднего расстояния между молекулами (атомами, ионами). В газах мо-гут распространяться упругие волны с длиной, превышающей среднюю длину свободного пробега молекул (атомов, ио-нов). Используя характерные значения скорости распространения звуковых волн в различных средах, можно полу-чить приведенные выше оценки границ гиперзвука — для газов при нормальных условиях v max ~ 10 9 Гц, а для жидких и твердых тел P max ~ 10 12 — 10 13 Гц. Физических ограничений для нижней границы частоты инфразвука не существует, можно говорить об упругих волнах со сколь угодно малой частотой. Материал с сайта

ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

Мир звуков так многообразен,
Богат, красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос Откуда звуки возникают,
Что слух наш всюду услаждают?
Пора задуматься всерьез.

Причина звука? - вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незамтны для нашего глаза.

Источники звука - физические тела, которые колеблются, т.е. дрожат или вибрируют с частотой
от 16 до 20000 раз в секунду. Вибрирующее тело может быть твердым, например, струна или земная кора, газообразным , например, струя воздуха в духовых музыкальных инструментах или в свистке или жидким, например, волны на воде.

Вокруг колеблющегося тела возникают колебания окружающей среды, которые распространяются в пространстве.
Звук – это механические упругие волны , распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах.
Волны, которые вызывают ощущение звука, с частотой от 16 Гц до 20 000 Гц называют
звуковыми волнами (в основном продольные).

СДЕЛАЙ САМ!

Если поднести к стакану или стеклянной банке бусинку на ниточке и ударить, например,
карандашом по стенке стакана, то мы увидим колебания бусинки и услышим ее позванивание.

ЧТОБЫ УСЛЫШАТЬ ЗВУК

необходимы:
1. источник звука;
2. упругая среда между ним и ухом;
3. определенный диапазон частот колебаний источника звука – между 16 Гц и 20 кГц,
достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

Громкость.
.
Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне.

За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона). Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости.
На практике громкость измеряют в децибелах (дБ).
1 дБ = 0,1Б. 10 дБ – шепот; 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях;
50 дБ – разговор средней громкости;
70 дБ – шум пишущей машинки;

80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля;
120 дБ – шум работающего трактора на расстоянии 1 м
130 дБ – порог болевого ощущения.

Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

Высота тона.

Определяется частотой колебаний источника звука.
Звуки человеческого голоса по высоте делят на несколько диапазонов:

бас – 80–350 Гц,
баритон – 110–149 Гц,
тенор – 130–520 Гц,
дискант – 260–1000 Гц,
сопрано – 260–1050 Гц,
колоратурное сопрано – до 1400 Гц.

Частотный спектр звуков музыкальных инструментов.

Согласно легенде, Пифагор все музыкальные звуки расположил в ряд, разбив этот ряд на части – октавы , – а октаву – на 12 частей (7 основных тонов и 5 полутонов). Всего насчитывается 10 октав, обычно при исполнении музыкальных произведений используются 7–8 октав. Звуки частотой более 3000 Гц в качестве музыкальных тонов не используются, они слишком резки и пронзительны.

ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН ЗВУКОВ, ВОСПРИНИМАЕМЫХ ЖИВОТНЫМИ

КНИЖНАЯ ПОЛКА

ИНТЕРЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ!

О ЗВУКАХ В ЛИТЕРАТУРЕ...

(Шум - это беспорядочная смесь музыкальных звуков.)

НЕ ШУМИТЕ!
А разве мы шумели?
Ну, Андрюша стучал еле-еле
Молотком по железной трубе,
Я тихонько играл на губе,
Восемь пятых размер соблюдая,
Таня хлопала дверью сарая,
Саша камнем водил по стеклу,
Толя бил по кастрюле в углу.
Кирпичом! Но негромко и редко.
«Не шумите!» - сказала соседка,
А никто и не думал шуметь.....

Ал. Кушнер.

Почему барабан звучит?

Однажды встретились вождь Соколиный глаз и шаман Змеиный язык.
" Почему звучит барабан?" - спросил шаман.
Вождь быстро ответил: "Потому, что его ударили".
Шаман очень быстро отозвался: "Звук после удара длится заметно дольше, чем сам удар".
Тут же вождь и шаман потребовали себе самый большой барабан.
Сначала вождь ударял, а шаман трогал барабанную шкуру, потом - наоборот.
В конце концов, они заметили, что шкура дрожит, и когда она дрожит - слышен звук.
Тут вождь, который был так же силен в догадках, как шаман в загадках, высказал Великую Догадку:
ВСЕ ЗВУЧАЩЕЕ - ДРОЖИТ!!!
При этом вождь завопил от восторга так, что у шамана в ушах зазвенело.
Не помня себя от боли, шаман ухватил вождя за горло. Горло дрожало!
Шаман отпустил вождя и взял за загривок Сторожевого Ягуара, который мурлыкал у входа.
Загривок дрожал!
Тут вождь перестал вопить и выдал вторую Великую Догадку:
ВСЕ ДРОЖАЩЕЕ - ЗВУЧИТ!!!
Шаман вместо коварного вопроса приблизил к носу вождя судорожно сжатый кулак.
Кулак (и вся рука) дрожали - но не звучали. Вторую великую догадку пришлось поправить:
НЕ ВСЕ ДРОЖАЩЕЕ ЗВУЧИТ!
Тем временем у шамана созрел очередной коварный вопрос:
"Как дрожать, чтобы звучать? "
Вождь вспомнил недавний бой: если в ствол дерева вонзается длинная стрела - она беззвучно дрожит, если короткая - звучит. Шаман вытащил самую длинную стрелу, прижал оперенный конец к плоскому камню, а вождь пригнул острый конец вниз - и тут же отпустил.
Потом сделал свободный конец покороче - и опять отпустил.
Ответ вождя, недаром его звали Соколиный Глаз, был таков:
" Стрела начинает звучать, когда ее дрожание перестает быть заметным глазу - настолько оно частое."
Шаман попросил вождя поменяться местами: теперь вождь держал оперенный конец стрелы, а
шаман отклонял и отпускал острие. Шаман Змеиный язык был слабее вождя, и каждый раз отклонял острие не так сильно. Как менялось звучание?

РУПОР - УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА

Часто на соревнованиях, когда тренеру или судье необходимо сообщить что-либо спортсмену на большом расстоянии, используют рупор. Это может быть достаточно сложный прибор – мегафон, но можно обойтись и простой газетой свернутой в кулек. Можно сделать рупоры из больших листов ватмана. Если в классе два таких рупора поставить у противоположных стенок, то разговаривать с их помощью можно шепотом.

СЛУШАЕМ МУЗЫКУ!

Чтобы продемонстрировать, как рупор усиливает звук , сделайте из плотной бумаги
небольшой рупор , и в тонкий его конец перпендикулярно поверхности бумаги воткните
швейную иголку . Вставьте карандаш в отверстие пластинки с записью какой-нибудь музыки.
Уприте острый конец карандаша с пластинкой в поверхность стола и начните вращать пластинку, быстро проворачивая карандаш. Другой рукой поставьте острие иголки рупора на звуковую бороздку пластинки. Прислушайтесь! Должен появиться звук!

ПОПРОБУЙ!

А если взять 2 тонкие резиновые трубочки, вставить в узкий конец рупора, замотать изоляционной лентой, а свободные концы этих трубок вставить в оба уха, то с таким несложным приспособлением далекие и слабые звуки будут слышны гораздо лучше.
Для примера вспомни, для чего врачу нужен стетоскоп?
С помощью чего Э.К.Циолковский пытался компенсировать глухоту?
Для чего человек прикладывает ладонь к уху, пытаясь разобрать плохо слышимые звуки?

ВОТ ЭТО ДА-А!

Обнаружили, что когда растению становится трудно добывать воду из пересохшей почвы,
стебель растения начинает издавать ультразвуковые шумы. Присоединив к стеблям
специальные микрофоны, можно уловить эти шумы и включать поливальные установки
только тогда, когда сами растения этого требуют

Звук храпа может достигать 69 децибелл, что сравнимо со звуком отбойного молотка.
___

Самый громкий шум, полученный в лабораторных условиях, был равен 210 дБ. Он был получен
за счёт отражения звука железобетонным испытательным стендом, предназначенным для испытаний ракеты в Центре космических полётов США, в 1965 г. Звуковой волной такой силы можно было бы сверлить отверстия в твёрдых материалах. Шум был слышен в пределах 161 км.

Самая высокая из полученных нот имеет частоту 60 гигагерц. Она была сгенерирована лазерным лучом, направленным на кристалл сапфира, в США, в 1964 г.

Самое тихое место - это «Мёртвая комната» в Лаборатории концерна «Белл телефон систем» в США, она является самой звукопоглощающей комнатой в мире, в которой исчезает 99,98% отражаемого звука.

СДЕЛАЙ САМ!

Самодельный телефон из нитки и спичечных коробок.

Возьми 2 спичечных коробочки (или любые другие коробочки подходящих размеров: из-под пудры, зубного порошка, скрепок) и нитку длиной несколько метров (можно на всю длину школьного класса).Проткни иголкой с ниткой донышко коробка и завяжи на нитке узелок, чтобы она не выскакивала.Таким образом, оба коробка будут соединены с помощью нитки.В телефонном разговоре участвуют двое: один говорит в коробок, как в микрофон, другой- слушает, приложив коробок к уху. Нить во время разговора должна быть натянута и не должна касаться каких-либо предметов, включая и пальцы, которыми держат коробки. Если прикоснешься пальцем к нитке, разговор тут же прекратится. Почему?

Музыкальные инструменты.

Если взять несколько пустых одинаковых бутылок, выстроить их в ряд и наполнить водой (первую небольшим количеством воды, последующие заполнять по нарастающей, а последнюю наполнить доверху), то получится музыкальный ударный инструмент. Ударяя по бутылкам ложкой, мы заставим воду колебаться. Звуки от бутылок будут различаться по высоте.

Берем картонную трубку, вставляем в неё, как поршень, пробку с воткнутой вязальной спицей и перемещая поршень, дуем в край трубки. Звучит флейта!

Берем коробку с не проминающимися краями, надеваем на нее кольцевые резинки (чем туже обхватывают они коробку, тем лучше), и готова арфа! Перебирая резинки, как струны, слушаем мелодию!

Еще одна “музыкальная” игрушка.

Если взять кусок гофрированной пластиковой трубки и раскрутить его над головой, то раздастся музыкальный звук. Чем больше скорость вращения, тем выше высота звука. Поэкспериментируй! Интересно, чем вызвано появление звука в этом случае?

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ?

Самолёт, летящий со сверхзвуковой скоростью , обгоняет создаваемые им звуки. Эти звуковые волны сливаются в одну ударную волну. Достигая поверхности земли, ударная волна выбивает стёкла, разрушает постройки, оглушает.

Звук издаваемый синим китом громче, чем звук выстрела рядом стоящего тяжелого орудия, или громче, чем звук стартующей ракеты.

При прохождении метеоритами атмосферы Земли возбуждается ударная волна, скорость которой в сто раз выше звуковой, при этом возникает резкий звук, похожий на звук рвущейся материи.

При умелом ударе кнутом вдоль него образуется мощная волна, скорость распространения которой на кончике кнута может достигать огромных значений! В результате возникает мощная ударная звуковая волна, сравнимая со звуком выстрела.

ТАИНСТВЕННАЯ ГАЛЕРЕЯ ШЕПОТОВ

Лорд Рэлей первым объяснил загадку галереи шепотов , расположенной под куполом лондонского собора Святого Павла. На этой большой галерее очень хорошо слышен шепот. Если, например, ваш приятель шепнул что-нибудь, обернувшись к стене, то вы услышите его, в каком бы месте галереи вы ни стояли.
Как ни странно, вы слышите его тем лучше, чем более “прямо в стенку” он говорит и чем ближе к ней стоит. Сводится ли эта задача просто к отражению и фокусировке звука? Чтобы исследовать это, Рэлей изготовил большую модель галереи. В одной точке ее он поместил манок - свистульку, какой охотники приманивают птиц, в другой - чувствительное пламя, которое чутко реагировало на звук. Когда звуковые волны от свистульки достигали пламени, оно начинало мерцать и таким образом служило индикатором звука. Вы, наверное, нарисовали бы путь звука так, как показано стрелкой на рисунке. Но, чтобы не принимать это на веру, представьте себе, что где-то между пламенем и свистулькой у стены галереи помещен узкий экран. Если ваше предположение относительно хода звуковых волн верно, то при звуке свистульки пламя все равно должно мерцать, так как экран, казалось бы, находится в стороне! Однако в действительности, когда Рэлей установил этот экран, пламя перестало мерцать. Каким-то образом экран преградил путь звуку. Но как? Ведь это всего лишь узенький экранчик и расположен он вроде бы в стороне от пути звука. Полученный результат дал Рэлею ключ к разгадке секрета галереи шепотов.

Галерея шепотов (в разрезе)

Модель галереи шепотов, сделанная Рэлеем. Звук свистка заставляет пламя мерцать.

Если у стенки модели галереи установлен тонкий экран, пламя не реагирует на звуки свистков. Почему? Непрерывно отражаясь от стен купола, звуковые волны распространяются в узком поясе вдоль стены. Если наблюдатель стоит внутри этого пояса, он слышит шепот. За пределами этого пояса, дальше от стены, шепот не слышен. Шепот слышен лучше, чем обычная речь, так как он богаче звуками высокой частоты, а “пояс слышимости” для высоких частот шире. Звук при этом распространяется как бы в цилиндрическом волноводе и его интенсивность убывает с расстоянием значительно медленнее, чем при распространении в открытом пространстве.

Шумящие водопроводные трубы.

Почему водопроводные трубы порой начинают рычать и стонать, когда мы открываем или закрываем кран? Почему это не происходит непрерывно? Где именно возникает звук : в водопроводном кране, в части трубы, примыкающей непосредственно к крану, или в каком-нибудь изгибе ее где-то дальше? Почему шум начинается только при определенных уровнях расхода воды? Наконец, почему шум можно устранить, присоединив к водопроводной трубе закрытую с другого конца вертикальную трубку, в которой находится воздух? При увеличении скорости потока в местах сужений в трубах может возникать турбулентность, которая приводит к кавитации (образованию и разрыву пузырьков). Колебания пузырьков усиливаются трубами, а также стенами, полами, потолками, к которым трубы прикреплены!. Иногда шум может быть вызван и периодическими ударами турбулентного потока о препятствия (например, сужения) в трубе.

Умеют ли рыбы разговаривать?

Рыбы говорят человеческим языком, только в сказках, но они вовсе не глухи и могут издавать звуки. Различные звуки они издают с помощью зубов, воздушного пузыря, хвоста. Звуки им служат для общения и для отпугивать врагов. Рыбаки знают, что пескарь может пищать, а лещи издавать булькающие звуки.

Но рыбы и воспринимают звук. Так хищники спешат на то место, где произошел всплеск другой, мелкой рыбы.

Самый громкий шум, полученный в лабораторных условиях, был равен 210 дБ , или 400 тыс. ак. Вт (акустических ватт), сообщило агентство НАСА. Он был получен за счёт отражения звука железобетонным испытательным стендом размером 14,63 м и фундаментом глубиной 18,3 м, предназначенным для испытаний ракеты «Сатурн V», в Центре космических полётов им. Маршалла, Хантсвилл, штат Алабама, США, в октябре 1965 г. Звуковой волной такой силы можно было бысверлить отверстия в твёрдых материалах. Шум был слышен в пределах 161 км .

Энергия, которую обычно переносят звуковые волны , очень мала. Если бы стакан с водой полностью поглощал всю падающую на него звуковую энергию, соответствующую громкости достаточно громкой речи, и был бы полностью теплоизолирован от окружающей среды, то для того, чтобы нагреть воду от комнатной температуры до кипения потребовалось бы примерно 30 тысяч лет!

УДИВИТЕЛЬНОЕ РЯДОМ!

Попробуй выполнить этот опыт и удиви своих родственников!

Инструментом же у тебя будет стеклянный (не хрустальный) тонкостенный бокал на ножке, вместимостью от половины до стакана жидкости.

Стекло бокала должно быть чистое, гладкое, ничем не разрисованное. Подобрав инструмент, приступай к проверке его музыкальных качеств. Прежде чем приступить к опыту, хорошо вымой руки с мылом. Затем, слегка намочив чистой водой пальцы правой руки, поставь бокал на стол, а левой рукой крепко держи его за ножку. Средним или указательным пальцем правой руки начни вкруговую водить по краю бокала.. Через несколько секунд ты должен услышать мелодичный звук. Звук не будет прекращаться пока ты водишь по краю бокала. Если это успешно получилось, налей в бокал чистую воду, немного не доходя до края,и продолжай водить пальцем. Ты должен услышать звук значительно ниже того, который был без воды. Продолжая круговые движения пальцем, посмотри на поверхность воды. На ней образовались маленькие волны. Они призошли от колеблющихся, звучащих стенок бокала. Теперь начни постепенно удалять воду небольшими порциями. Звук будет постепенно повышаться и самый высокий будет у пустого бокала.

Если ты удивишь этим опытом и меня, то в журнале появится "5"!

ЗВУКОВОЙ УДАР

Проделайте в дне пластмассового ведерка из под майонеза отверстие около 1см в диаметре,
закройте ведро крышкой, напротив отверстия поставьте горящую свечу. Ударьте рукой по крышке – свеча погаснет. Звук тушит свечу.

САМОДЕЛЬНАЯ СИРЕНА

Возьмите деревянный круг, проделайте в нем отверстия вдоль окружностей разного радиуса через правильные промежутки. Начните его вращать, расположив вертикально. Направьте струю воздуха из шланга пылесоса в отверстия каждой из окружностей. Будут ли отличаться звуки? Как сделать звук громче, выше или ниже? Можете ли вы объяснить принцип работы сирены?

ЗВУКИ ПУСТЫНЬ

Очень часто в литературе упоминаются о таинственных звуках, которые можно услышать в пустыне. Сегодня известно, что эти звуки возникают в результате движения слоёв песка, но полного объяснения этих явлений ещё нет.
Различают два вида звучащих песков - „гудящие“ и „свистящие“ , которые отличаются частотой и длительностью звука и возникают при разных условиях.
Свистящие звуки - лёгкое посвистывание песка под ногами можно услышать на морских побережьях, на берегах рек и озёр по всему миру. Это акустические колебания песчинок с частотой от 500 до 2500 Гц.
Гудящие звуки - они возникают глубоко в пустыне вблизи отдельных больших дюн. Это громкий звук низкой частоты 50–300 Гц, длящийся обычно от несколько секунд до 15 минут. Они разносятся на расстояния до 10 километров, и нередко сопровождается вибрациями почвы.
Свистят и гудят пески, состоящие из кварца.
А вот звучание песков Гавайских островов напоминает лай собаки. Гавайские пески - единственные звучащие пески, состоящие не из кварца.

Звук, в широком смысле - колебательное движение частиц упругой среды,распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твёрдой средах в узком смысле - явление, субъективно воспринимаемое специальным органом чувств человека и животных. Человек слышит З. с частотой от 16гц до 20 000гц. Физическое понятие о З. охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. З. с частотой ниже 16гц называется инфразвуком, выше 20 000 гц - ультразвуком; самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 10 9 до 10 12 -10 13 гц относят к гиперзвуку. Область инфразвуковых частот снизу практически не ограничена - в природе встречаются инфразвуковые колебания с частотой в десятые и сотые долигц. Частотный диапазон гиперзвуковых волн сверху ограничивается физическими факторами, характеризующими атомное и молекулярное строение среды: длина упругой волны должна быть значительно больше длины свободного пробега молекул в газах и больше межатомных расстоянии в жидкостях и в твёрдых телах. Поэтому в воздухе не может распространяться гиперзвук с частотой 10 9 гц и выше, а в твёрдых телах - с частотой более 1012-10 13 гц.

Основные характеристики звука. Важной характеристикой З. является его спектр, получаемый в результате разложения З. на простые гармонические колебания (т. н. частотный звука анализ). Спектр бывает сплошной, когда энергия звуковых колебаний непрерывно распределена в более или менее широкой области частот, и линейчатый, когда имеется совокупность дискретных (прерывных) частотных составляющих. З. со сплошным спектром воспринимается как шум, например шелест деревьев под ветром, звуки работающих механизмов. Линейчатым спектром с кратными частотами обладают музыкальные З. (основная частота определяет при этом воспринимаемую на слух высоту звука, а набор гармонических составляющих - тембр звука. В спектре З. речи имеются форманты - устойчивые группы частотных составляющих, соответствующие определённым фонетическим элементам. Энергетической характеристикой звуковых колебаний является интенсивность звука - энергия, переносимая звуковой волной через единицу поверхности, перпендикулярную направлению распространения волны, в единицу времени. Интенсивность З. зависит от амплитуды звукового давления, а также от свойств самой среды и от формы волны. Субъективной характеристикой З., связанной с его интенсивностью, является громкость звука, зависящая от частоты. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в области частот 1-5кгц. В этой области порог слышимости, т. е. интенсивность самых слабых слышимых звуков, по порядку величины равна 10 -12 вм/м 2 , а соответствующее звуковое давление - 10 -5 н/м 2 . Верхняя по интенсивности граница области воспринимаемых человеческим ухом З. характеризуется порогом болевого ощущения, слабо зависящим от частоты в слышимом диапазоне и равным примерно 1вм/м 2 . В ультразвуковой технике достигаются значительно большие интенсивности (до 10 4 квм/м 2 ).

Источники звука - любые явления, вызывающие местное изменение давления или механическое напряжение. Широко распространены источники З. в виде колеблющихся твёрдых тел (например, диффузоры громкоговорителей и мембраны телефонов, струны и деки музыкальных инструментов; в ультразвуковом диапазоне частот - пластинки и стержни из пьезоэлектрических материалов или магнитострикционных материалов). Источниками З. могут служить и колебания ограниченных объёмов самой среды (например, в органных трубах, духовых музыкальных инструментах, свистках и т.п.). Сложной колебательной системой является голосовой аппарат человека и животных. Возбуждение колебаний источников З. может производиться ударом или щипком (колокола, струны); в них может поддерживаться режим автоколебаний за счёт, например, потока воздуха (духовые инструменты). Обширный класс источников З. - электроакустические преобразователи, в которых механические колебания создаются путём преобразования колебаний электрического тока той же частоты. В природе З. возбуждается при обтекании твёрдых тел потоком воздуха за счёт образования и отрыва вихрей, например при обдувании ветром проводов, труб, гребней морских волн. З. низких и инфранизких частот возникает при взрывах, обвалах. Многообразны источники акустических шумов, к которым относятся применяемые в технике машины и механизмы, газовые и водяные струи. Исследованию источников промышленных, транспортных шумов и шумов аэродинамического происхождения уделяется большое внимание ввиду их вредного действия на человеческий организм и техническое оборудование.

Приёмники звука служат для восприятия звуковой энергии и преобразования её в др. формы. К приёмникам З. относится, в частности, слуховой аппарат человека и животных. В технике для приёма З. применяются главным образом электроакустические преобразователи: в воздухе - микрофоны, в воде - гидрофоны и в земной коре - геофоны. Наряду с такими преобразователями, воспроизводящими временную зависимость звукового сигнала, существуют приёмники, измеряющие усреднённые по времени характеристики звуковой волны, например диск Рэлея, радиометр.

Распространение звуковых волн характеризуется в первую очередь скоростью звука. В газообразных и жидких средах распространяются продольные волны (направление колебательного движения частиц совпадает с направлением распространения волны), скорость которых определяется сжимаемостью среды и её плотностью. Скорость З. в сухом воздухе при температуре 0?С составляет 330 м/сек, в пресной воде при 17?С - 1430 м/сек. В твёрдых телах, кроме продольных, могут распространяться поперечные волны, с направлением колебаний, перпендикулярным распространению волны, а также поверхностные волны (Рэлея волны). Для большинства металлов скорость продольных волн лежит в пределах от 4000м/сек до 7000м/сек, а поперечных - от 2000м/сек до 3500м/сек.

При распространении волн большой амплитуды (см. Нелинейная акустика)фаза сжатия распространяется с большей скоростью, чем фаза разрежения, благодаря чему синусоидальная форма волны постепенно искажается и звуковая волна превращается в ударную волну. В ряде случаев наблюдается дисперсия звука, т. е. зависимость скорости распространения от частоты. Дисперсия З. приводит к изменению формы сложных акустических сигналов, включающих ряд гармонических составляющих, в частности - к искажению звуковых импульсов. При распространении звуковых волн имеют место обычные для всех типов волн явления интерференции и дифракции. В случае, когда размер препятствий и неоднородностей в среде велик по сравнению с длиной волны, распространение звука подчиняется обычным законам отражения и преломления волн и может рассматриваться с позиций геометрической акустики.

При распространении звуковой волны в заданном направлении происходит постепенное её затухание, т. е. уменьшение интенсивности и амплитуды. Знание законов затухания практически важно для определения предельной дальности распространения звукового сигнала. Затухание обусловливается рядом факторов, которые проявляются в той или иной степени в зависимости от характеристик самого звука (и в первую очередь, его частоты) и от свойств среды. Все эти факторы можно подразделить на две большие группы. В первую входят факторы, связанные с законами волнового распространения в среде. Так, при распространении в неограниченной среде З. от источника конечных размеров интенсивность его убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Неоднородность свойств среды вызывает рассеяние звуковой волны по различным направлениям, приводящее к ослаблению её в первоначальном направлении, например рассеяние З. на пузырьках в воде, на взволнованной поверхности моря, в турбулентной атмосфере (см. Турбулентность), рассеяние высокочастотного ультразвука в поликристаллических металлах, на дислокациях в кристаллах. На распространение З. в атмосфере и в море влияет распределение температуры и давления, силы и скорости ветра. Эти факторы вызывают искривление звуковых лучей, т. е. рефракцию З., которая объясняет, в частности, тот факт, что по ветру З. слышен дальше, чем против ветра. Распределение скорости З. с глубиной в океане объясняет наличие т. н. подводного звукового канала, в котором наблюдается сверхдальнее распространение З., например З. взрыва распространяется в таком канале на расстояние более 5000 км.

Вторая группа факторов, определяющих затухание З., связана с физическими процессами в веществе - необратимым переходом звуковой энергии в др. формы (главным образом в тепло), т. е. с поглощением звука, обусловленным вязкостью и теплопроводностью среды ("классическое поглощение"), а также переходом звуковой энергии в энергию внутримолекулярных процессов (молекулярное или релаксационное поглощение). Поглощение З. заметно возрастает с частотой. Поэтому высокочастотный ультразвук и гиперзвук распространяются, как правило, лишь на очень малые расстояния, часто всего на несколько см. В атмосфере, в водной среде и в земной коре дальше всего распространяются инфразвуковые волны, отличающиеся малым поглощением и слабо рассеиваемые. На высоких ультразвуковых и гиперзвуковых частотах в твёрдом теле возникает дополнительное поглощение, обусловленное взаимодействием волны с тепловыми колебаниями кристаллической решётки, с электронами и со световыми волнами. Это взаимодействие при определённых условиях может вызвать и "отрицательное поглощение", т. е. усиление звуковой волны.

Значение звуковых волн, а следовательно, и их изучение, которым занимается акустика, чрезвычайно велико. С давних пор З. служит средством связи и сигнализации. Изучение всех его характеристик позволяет разработать более совершенные системы передачи информации, повысить дальность систем сигнализации, создать более совершенные музыкальные инструменты. Звуковые волны являются практически единственным видом сигналов, распространяющихся в водной среде, где они служат для целей подводной связи, навигации, локации (см. Гидроакустика). Низкочастотный звук является инструментом исследования земной коры. Практическое применение ультразвука создало целую отрасль современной техники - ультразвуковую технику. Ультразвук используется как для контрольно-измерительных целей (в частности, в дефектоскопии), так и для активного воздействия на вещество (ультразвуковая очистка, механическая обработка, сварка и т.п.). Высокочастотные звуковые волны и особенно гиперзвук служат важнейшим средством исследований в физике твёрдого тела.

Уровень интенсивности силы звука

Пользуясь определениями бела идецибела, можно сформулировать определение принятому в акустике основному понятию −«уровень интенсивности (силы) звука - L » в дБ и записать его условную формулу (28):(28)

В математическом виде формула (28) с учётом пропорциональности (21) примет вид формулы (29): (29)Уровень интенсивности (силы) звука - L (дБ ) является отвлечённым понятием, которым пользуются в практических расчетах вместо конкретного физического понятия − интенсивность (сила) звука. В то же время с его помощью можно объяснить многие противоречия между объективными и субъективными оценками звука. С учётом тождества (11) в мировой практике принято следующее определение этого понятия:

Уровень интенсивности (силы) звука, выраженный в децибелах, представляет собой двадцатикратный логарифм отношения абсолютной величины давления звука р к базисной величине звукового давления р0 = 2 10-5 Н/м2 стандартного тона частотойf = 1000 Гц на пороге слышимости ЭИЗ = 10-12Вт/м2 установленного международным соглашением. Очень важно понимать, что уровень интенсивности (силы) звука - это не физическое, а чисто математическое понятие.

Понимание того, что уровень интенсивности (силы) звука не физическое, а чисто математическое понятие очень важно для понимания многих «тайн акустики».

Слайдов: 14 Слов: 463 Звуков: 0 Эффектов: 0

Урок физики в 9 классе. Тема: Звуковые волны. Цели: 1. Ввести понятие звуковых волн. Поддерживать устойчивый интерес к предмету. Пора задуматься всерьез. Человек живёт в мире звуков. Звук для человека является источником информации. Звук в виде музыки, пения птиц доставляет нам наслаждение. Мы с удовольствием слушаем человека с приятным голосом. Звуковыми волнами принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА Громкость. Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. Громкость звука равна 1Б. - Звук.ppt

Мир звука

Слайдов: 15 Слов: 1517 Звуков: 0 Эффектов: 0

«Мир звука». Введение. Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Что такое звук? Чем одни звуки отличаются от других? Из истории звука. Древние индийцы раньше других овладели высокой музыкальной культурой. Понять и изучить звук люди стремились с незапамятных времен. Открытие Пифагора положило начало науки об акустики. Что же такое звук? Рассмотрим примеры, поясняющие физическую сущность звука. Струна музыкального инструмента передает свои колебания окружающим частицам воздуха. Мы услышим звук. Акустика - наука о звуке. Архитектурная акустика изучает распространение звука в помещениях. - Мир звука.ppt

Звук и слух

Слайдов: 24 Слов: 957 Звуков: 23 Эффектов: 0

«Звук и слух». Что такое звук? Цели: 1).Развивать творческие способности учащихся. 2).Активизировать познавательную деятельность учащихся. Тема: 9 класс, 2 урока и внеклассное занятие. Физика. 1).Какие тела являются источниками звука? 2).Каковы основные характеристики звука? 3).Как работает наш орган слуха? Причины потери слуха.Как сохранить хороший слух? 4).Что такое ультразвуки и инфразвуки? 5).Особенности распространения звуковых волн. Как, когда и кем впервые была измерена скорость звука? 6).Звуковой резонанс в живой природе и в музыкальных инструментах. 8).Ультразвуки и инфразвуки в живой природе и в технике. - Звук и слух.ppt

Физика звука

Слайдов: 11 Слов: 499 Звуков: 0 Эффектов: 66

Творческое название. Звуки - наши неизменные спутники. Учебная тема. Механические колебания. Звук. К.Я.Ваншенкин. Основополагающий вопрос: Прочему вокруг нас существуют разнообразные звуки? Учебные предметы: физика, биология, информатика. Участники проекта: ученики 9 класса учитель физики. Аннотация. Данный проект охватывает тему «Механические волны. Звук.» из раздела физики «Механические колебания и волны. Звук.» Рассчитан на 4 часа. Работа по группам способствует развитию коммуникативных навыков. Качественные проблемные вопросы создают ситуацию успеха. Использование информационно – коммуникативных технологий повышает интерес к предмету. - Физика звука.ppt

Понятие звука

Слайдов: 19 Слов: 1013 Звуков: 2 Эффектов: 19

Источники звука. Механические волны. История изучения звуков. Мир, в котором мы живем. Камертон. Звук. Голос. Колебательные движения. Найдите источники звука. Источник звука. Поговорка «нем как рыба». Продольная волна. Улыбнись. Звон колокола. Скорость звука в различных веществах. Звук - это волна. Что за прибор был изобретён для настройки музыкальных инструментов. Большинство насекомых издают звук. - Понятие звука.ppt

Изучение звука

Слайдов: 21 Слов: 1004 Звуков: 2 Эффектов: 15

Источники звука. Звуковые колебания. Цели урока. Тип урока. Ход урока. Фронтальный опрос. История изучения звуков. Мир, в котором мы живем. Камертон. Звук. Колебания тел порождают колебания воздуха. Как возникают колебательные движения. Источник звука – это любое тело, совершающее колебания. Поговорка «нем как рыба». Звук – это продольная волна. Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося внутри сосуда. Скорость звука в различных веществах. Частота колебаний крыльев насекомых и птиц в полете. Мини-тест. - Изучение звука.ppt

Звуки вокруг нас

Слайдов: 15 Слов: 1483 Звуков: 0 Эффектов: 52

Физика вокруг нас. Музыкальные звуки. Мы охотно слушаем музыку. Различие между музыкой и шумом. Звуки, идущие от колеблющихся струн. Музыкальные инструменты. Пианино. Орган. Звуки разных инструментов. Белл. Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков. Нижняя нота. Ультразвук. Инфразвуки в искусстве. Красота формул. - Звуки вокруг нас.ppt

Человек в мире звуков

Слайдов: 30 Слов: 1247 Звуков: 0 Эффектов: 11

Как разнообразен мир звуков. Содержание. Цели и задачи. Звуки. Ухо- приемник звука. Голос- источник звука. Диапазон области слышимых звуков. Рекорды звуковго голоса человека. Много случаев столкновения птиц с турбореактивными самолетами. Почему гудят морские раковины. «Нем, как рыба». На что похожи звуки рыб. Что порождает ультразвук. Летучая мышь издает короткие ультразвуковые сигналы. Что порождает инфразвук. Американские ученые. Имеет ли звук цвет. Теоретические предпосылки. Цветной слух. Измерь то – не знаю что. Пробный эксперимент. - Человек в мире звуков.ppt

Волшебный мир звуков

Слайдов: 36 Слов: 838 Звуков: 0 Эффектов: 2

Удивительный мир звуков. Г. Сортавала 2013 г. Объект исследования. Предмет исследования. Цель работы. Гипотеза исследования. Возможно, что звук возникает от колеблющегося тела и передается частицами среды. Задачи исследования. Методы исследования. Звуки. Мы живём в звучащем мире. Звуки всюду нам слышны. Часто слышим мы в эфире Сотни звуков тишины. В час веселья и разлуки Нас прекрасный мир влечёт. Ощущенье света, тени, Мир прохлады и тепла. Пёстрый мир тревог, волнений Нам природа в дар дала. Звуки леса, поля, моря... Каждый день и каждый час. Звуки радости и боли В сердце каждого из нас. - Волшебный мир звуков.ppt

«Звук» физика 9 класс

Слайдов: 18 Слов: 730 Звуков: 1 Эффектов: 6

Звук. Фронтальный опрос. Допишите предложения. Колебания частиц среды. Самостоятельная работа. Звук (звуковые волны). Источники звука. Происхождение. Камертон. Звон колокола, находящегося внутри сосуда. Высота тона. Частота колебаний. Что такое звук. Мини-тест. Много лет живёте вы. - «Звук» физика 9 класс.ppt

Звуковые явления

Слайдов: 18 Слов: 536 Звуков: 3 Эффектов: 3

Звуковые явления в природе, технике и быту. Обобщение знаний по теме «Звуковые волны». Биолог. Источники звука в природе. Муха. Источники звука в технике. Условия возникновения звука в природе. Косяк рыбы. Распространение звука в различных средах. Поющая стрела. Звук и резонанс. Искусствовед. Хомус в мире варгана. Акустик. Дятел. Информатик. График колебаний. Краткое интервью. - Звуковые явления.ppt

Колебания звука

Слайдов: 15 Слов: 602 Звуков: 6 Эффектов: 6

Исследование характеристик звуковых волн при помощи PC. Цель: Исследовать различные источники звуковых волн, методом визуализации. Звуковые волны. В прозрачной среде – воздухе или жидкости – волны невидимы. Причина звука. Музыкальные звуки и шумы. Громкость и высота звука. Звуки, которые мы слышим каждый день, очень разнообразны. К первым относится пение, звучание натянутых струн музыкальных инструментов, свист. Характеристики звука. Высота - Определяется частотой колебаний, от 15 до20 000 Гц. Громкость - Зависит от амплитуды колебательной среды. Скорость - Зависит от среды и температуры. - Колебания звука.ppt

Частота колебаний

Слайдов: 24 Слов: 864 Звуков: 1 Эффектов: 104

Творческий проект по физике на тему: «Звук. Цели проекта. Разобрать звук как явление. Изучить все свойства звука. Вспомнить все, что знаем о звуке. Содержание проекта: Источники звука. Звуковые колебания. Высота и тембр звука. Громкость звука. Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука. Отражение звука. ЭХО. Звуковой резонанс. Ультразвук. Инфразвук. Интерференция звука. Вывод. На рисунке изображена укрепленная в тисках упругая металлическая линейка. В данном случае колебания источника звука очевидны. Камертон. Прибор для измерения звука, называется камертоном. В данном случае камертон укреплен на резонаторном ящике. - Частота колебаний.ppt

Звуковые колебания

Слайдов: 12 Слов: 711 Звуков: 0 Эффектов: 30

Все ли мы слышим? Как создать звук? Акустика- раздел физики, в котором изучаются звуковые явления. Источники звука. Звук создается коротким или долгим колебанием каких-то предметов. Колеблющиеся тела создают возле себя зоны разряжения или сжатия. Уплотнения воздуха разбегутся от источника во все стороны. Звук создается и резко изменяющимся в объеме телом(лопается шарик). Звуковые волны- упругие волны в среде, вызывающие у человека слуховые ощущения. Возникновение и восприятие звуковых волн. Колебания источника звука вызывают в воздухе волны сжатия и разряжения. Ухо делится на три части: наружное, среднее и внутреннее ухо. - Звуковые колебания.ppt

Звук звуковые колебания

Слайдов: 13 Слов: 520 Звуков: 0 Эффектов: 109

Звуковые колебания. План урока. Повторение. Кроссворд. Возмущения, распространяющиеся в какой-либо среде с течением времени. Наибольшее отклонение тела от положения равновесия. Причины возникновения звука. Звук порождается любым колеблющимся телом. Источники звука. Естественные. Искусственные. Голосовые связки, жужжание мухи. Камертон. Характеристики звука. Классификация звуковых волн. Инфра. Слышимый (акустический). Ультра. Звук. Акустический звук. Акустический звук – упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах. Человеческое ухо воспринимает упругие волны с частотой от 20 до 20 000 Гц. - Звук звуковые колебания.pps

Звуковые колебания физика

Слайдов: 21 Слов: 892 Звуков: 0 Эффектов: 28

Источники звука. Звуковые колебания. Значение звука. Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. С помощью речи люди общаются, с помощью слуха получают информацию об окружающем мире. Не меньшее значение звук имеет для животных. Предупреждение об опасности, поиск себе подобных, отпугивание хищников и т.п. (от греческого akustikos - слуховой, слышимый). Колебания же с более низкими или с более высокими частотами для человеческого уха неслышимы. Историческая справка. Первые наблюдения по акустики были проведены в VI веке до нашей эры. В IV в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. - Звуковые колебания физика.ppt

Источники звука

Слайдов: 45 Слов: 424 Звуков: 23 Эффектов: 69

1.Какое из перечисленных ниже движений является механическим колебанием? Г. Движение мяча, падающего на землю. Д. Движение спортсмена, совершающего прыжок в длину. З. Движение струны гитары. 2. Амплитуда колебания – это… Б. Отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. В. Наибольшее (по модулю) отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. Г. Координата колеблющегося тела. 3.Частота колебаний – это… У. Число колебаний за единицу времени. Ф. Число колебаний за некоторое время. Ч. Число колебаний за время, равное периоду колебаний. З. Уменьшится. И. Сначала уменьшится, а затем увеличится. -

Свойства звука

Слайдов: 24 Слов: 706 Звуков: 8 Эффектов: 10

Тема урока: «звуки в природе, музыке, технике». В. Маяковский. План урока. Повторение материала о колебаниях и волнах. Практическое задание. Физические свойства звука. Проблемные задания: в чем и как проявляются позитивные и негативные свойства звука? Задание №1 С помощью «шарманки» исследовать свойство отражения звуковых волн. Получить звучание, исходящее из тарелки, прислоненной к уху. Когда звук становится слышимым, не слышимым? Задание №3 Оденьте в уши слуховые трубки зонда стетоскопа. Ударьте молоточком металлическую ложку. Добейтесь звучание «колокола». Задание №4 Получите чистый, музыкальный тон с помощью камертона. - Свойства звука.ppt

Характеристики звука

Слайдов: 17 Слов: 353 Звуков: 0 Эффектов: 9

Источником звука является… 3. В каких единицах измеряется скорость звуковой волны? 6. Какова примерно скорость распространения звуковых волн в воздухе? 7. Какова примерно самая низкая частота звука, слышимого человеком? Тема урока: «Характеристики звука». Характеристики звука. Громкость звука Высота звука Тембр звука. Частота колебаний крыльев насекомых и птиц в полете, Гц. Частотный диапазон голосов певцов и певиц, Гц. Ответь на вопросы. Почему летящего комара слышим, а птицу нет? Какими характеристиками обладает звук? Мы узнали, что: Тембр звука определяется формой звуковых колебаний. - Характеристики звука.ppt

Звук и его характеристики

Слайдов: 24 Слов: 462 Звуков: 0 Эффектов: 0

Звук и его характеристики. Что такое звук. Значение звука. Инфразвук. Ультразвук. Источники звука. Скорость. Распространение звука. Скорость звуковых волн. Высота тона. Чистый тон. Сложный звук. Обертоны. Громкость звука. Единица измерения. Интересные задачи. Гром грянул. Молния. Кирпич. Резец. Полет бабочки. Низкий баритон. - Звук и его характеристики.ppt

Физические характеристики звука

Слайдов: 21 Слов: 971 Звуков: 0 Эффектов: 5

Звук. Звуковые колебания. Источники звука. Колебание струн. Камертон. Слышимость звука. Ультразвук и инфразвук. Эхолокация. Высота и тембр звука. Чистый тон. Высота звука. Громкость звука. Уровень громкости. Меры предосторожности. Распространение звука. Проводники звука. Звуковые волны. Отражение звука. Эхо в помещениях. Звуковой резонанс. Резонанс и кантование. - Физические характеристики звука.ppt

Громкость звука

Слайдов: 16 Слов: 499 Звуков: 0 Эффектов: 3

Урок физики. « Звук и здоровье человека» 9 класс. Пора задуматься всерьез. Звуковая лесенка. «Всякое звучащее тело колеблется, но не всякое колеблющееся тело звучит…». Наше ухо может слышать только звуки частотой от 20 до 18000 Гц. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА Громкость. Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. Громкость звука равна 1Б. На практике громкость измеряют в децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б. Высота тона. - определяется частотой колебаний источника звука. Частотный спектр звуков музыкальных инструментов. Распространение звука. Скорость звука. Распространение звука происходит не мгновенно, а с конечной скоростью. - Громкость звука.ppt

Уровень громкости звука

Слайдов: 8 Слов: 233 Звуков: 0 Эффектов: 0

Громкость звука. Физическая величина. От чего зависит. Громкость звука зависит от: Амплитуды Частоты Длительности и от индивидуальных особенностей слушателя. Громкость в жизни. Вредное воздействие громких звуков на человека. Правила. Не слушайте музыку на очень большой громкости (свыше 90–100 дБ) продолжительное время. Человек слышит. Звуки. - Уровень громкости звука.ppt

Громкость и высота звука

Слайдов: 12 Слов: 303 Звуков: 3 Эффектов: 48

Актуализация знаний. Что такое звук? Назовите причины возникновения звука. Назовите физические характеристики звука. Механические колебания каких частот называются звуковыми? Громкость и высота звука. Уровень звукового давления, дБ. Виолончель. Саксофон. Балалайка. Кто в полёте чаще машет крыльями: муха или комар? Контрольный тест. Звук. - Громкость и высота звука.ppt

Высота и тембр звука

Слайдов: 18 Слов: 385 Звуков: 18 Эффектов: 1

ВЫСОТА И ТЕМБР ЗВУКА. ГРОМКОСТЬ ЗВУКА (9 класс). Повторим и вспомним. Человек живёт в мире звуков. Что же такое звук? Оцени свою работу. Карточка 1:Расстояние между ближайшими гребнями волн равно 3м. Скорость распространения волны 6 м/с. Какова частота ударов волн о берег? Карточка 2: По графику колебаний определите амплитуду, период и частоту колебаний. Демонстрация изменения громкости звука. Громкость звука. Демонстрация изменения высоты звука. Высота звука. Демонстрация изменения тембра звука. Тембр звука. Высота и тембр звука. Тест «Проверь себя». Об особенностях распространения звука мы узнаем на следующем уроке. - Высота и тембр звука.ppt

Распространение звука

Слайдов: 13 Слов: 1602 Звуков: 0 Эффектов: 54

Звук. Введение. Человек живет в мире звуков. Что такое звук? В средах могут распространяться звуковые волны двух типов: продольные и поперечные. Свойства звука. 1)Отражение 2)Преломление 3)Поглощение 4)Прямолинейное распространение 5)Интерференция 6)Дифракция. Проводники звука. Звуковая волна может проходить самые различные расстояния. Но проводником звука может быть не только воздух. Значит металл проводит звук быстрее и лучше, чем воздух. Вода тоже хорошо проводит звук. Необходимое условие распространения звуковых волн – наличие материальной среды. Поэтому на Луне из-за отсутствия атмосферы царит полная тишина. - Распространение звука.ppt

Скорость звука

Слайдов: 38 Слов: 912 Звуков: 0 Эффектов: 72

Нас окружает мир звуков: Музыкальные инструменты. Голоса людей. Шум транспорта. Звуки птиц. И животных. Что такое звук? Что является источником звука? Существуют как естественные, так и искусственные источники звука. Один из искусственных источников звука - камертон. Перечислите характеристики звука. Высота звука Тембр звука Громкость звука. От чего зависит высота звука? От чего зависит громкость звука? Назовите единицы громкости и уровня громкости звука. 1.Высота звука зависит от частоты колебаний. Частота измеряется в ГЦ (Герцах) 2.Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. - Скорость звука.ppt

Скорость звука в различных средах

Слайдов: 11 Слов: 368 Звуков: 0 Эффектов: 19

Как зависит скорость звука от среды? Наши задачи: Получить ответ, проведя исследование. Записать формулу, по которой вычисляется скорость звука. Гипотеза: Эксперимент. Заключение. Проведём исследование. Опустим в сосуд с водой ручные часы и расположим ухо на некотором расстоянии. Звук почти не слышен. Расположим над сосудом под углом плотный картон или книгу. Почему происходит усиление звука? Наилучшая слышимость при угле наклона картона в 450. О чём говорят справочники? - Скорость звука в различных средах.ppt

Скорость распространения звука

Слайдов: 10 Слов: 243 Звуков: 0 Эффектов: 0

Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука. Отчего зависит высота звука? Что называется чистым тоном? Что такое основной тон и обертоны звука? Чем определяется высота звука? Чем определяется тембр звука? От чего зависит громкость звука? Назовите единицы громкости и уровня громкости звука. Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков? Перечислите характеристики звука. Опытное подтверждение. Вывод: Наличие среды- необходимое условие распространения звука. Скорость звука в воздухе » 330 м/с. В жидкостях звук распространяется быстрее. - Скорость распространения звука.ppt

«Скорость распространения звука» 9 класс

Слайдов: 10 Слов: 1261 Звуков: 0 Эффектов: 0

Отражение звука

Слайдов: 9 Слов: 214 Звуков: 0 Эффектов: 0

Тест по теме «Звук. Отражение звука». 1. Какова скорость звука в воздухе? 2. Как меняется скорость звука при уменьшении плотности среды? 3. Звуковая волна в воздухе является: 4. Эхо образуется в результате: 6. Действие рупора основано на свойстве звука: - Отражение звука.ppt

Отражение звука эхо

Слайдов: 14 Слов: 1191 Звуков: 0 Эффектов: 8

Цель урока. Изучить свойства звука: отражение, эхо. Отрабатывать навыки решения задач. Тема урока. «Отражение звука. Эхо. Решение задач.». Кустова Надежда Ильинична с.Овгорт Шурышкарский район ЯНАО. Задачи. а) В Югославии одно из мест близ Куршумлии долгое время считалось дьявольским. Колонны сложены из очень пористого камня. Напоминающим стон. Задача. в) Голиаф – самая крупная лягушка, обитающая в Камеруне (Африка). Крик лягушки быка из Северной Америки слышен на расстоянии нескольких километров. Ещё громче орёт самец древесной лягушки коки из Пуэрто-Рико. Какие условия соответствуют крику древесной лягушки по уровню звукового давления? - Отражение звука эхо.ppt

Задачи на звук

Слайдов: 23 Слов: 353 Звуков: 0 Эффектов: 0

Повторительно-обобщающий урок в 9-м классе

У любого явления в нашем Мире, есть какие-либо количественные и качественные показатели, которые можно измерить, а значит изменить, получив предсказуемые, в большинстве случаев, последствия. И звук не стал исключением из правил!

Для него действуют те же параметры и показатели, что и для окружающего мира. Изучением этих параметров и показателей занимается наука «Акустика».

Звуковые колебания графически можно представить в виде графика движения тела, которое порождает звук. Если речь идёт о динамике, который воспроизводит звук, то график будет отображать движение диффузора. Если речь о струне, то график колебания струны. Если какой-либо духовой инструмент, то график колебания воздуха внутри трубки инструмента и т. д.
Чтобы описать такое явление, как звук, надо сперва понять – а что мы, собственно, слышим.

• Ну, во-первых – громкость, мы различаем громкие и тихие звуки.
• Во-вторых, звуковысотность, мы различаем звуки из которых складывается мелодия.
• В-третьих, мы воспринимаем изменение громкости отдельных звуков.
• В-четвёртых, мы различаем звук одного инструмента от другого, например, пианино от гитары, слышим их уникальный тембр.

Чтобы понять, как всё это работает, надо представить для себя всю картину.

Рассмотрим график движения диффузора в динамике.

Стоит оговориться, что он не может воспроизвести два звука одновременно, он движется линейно, в определённых пределах.

У движения диффузора есть амплитуда:

Грубо говоря – это расстояние на которое он может отклониться из состояния покоя.

Когда он воспроизводит аудиосигнал, он движется в этих пределах:

При движении он создаёт напряжение в воздухе, то сжимая его, то разряжая поочерёдно. Это воздействие диффузора на воздух, создаёт в воздухе «звуковое давление». Если сила сигнала, приходящего в динамик увеличивается, то амплитуда движения диффузора увеличивается:

Вслед за амплитудой увеличивается и скорость движения диффузора, так как большее расстояние ему нужно пройти за одно и то же время – волна-то одна, амплитуды разные. Так как увеличилась скорость, то, получается, что диффузор быстрее сжимает и разряжает воздух, а если воздух сжимается быстрее, то и давление, которое возникает в воздухе, становится больше. Соответственно, доходя до наших ушей, воздух сильнее раскачивает барабанную перепонку, от этого, возбуждение нервов становится больше и мы воспринимаем, что звук стал громче. Такие вот дела.

Из этого же примера можно заметить, что, не смотря на то, что амплитуда волны увеличилась, временные отрезки для обеих волн одинаковы, это обусловлено «частотой колебания», следующим параметром, который мы можем слышать. По сути, частота колебания – это звуковысотность, именно этот параметр отвечает за то, каким мы слышим звук – высоким или низким. Чем частота больше, тем и звук, который мы слышим, – выше, чем частота меньше, тем и звук ниже.

Частота измеряется в Герцах (Гц).

1 Герц – это одно колебание в секунду.

Порог слышимости человеческого слуха – от 20 до 20000 Гц.

Каждой ноте соответствует определённое количество колебаний. Таким образом, диффузор в динамике, который проигрывает какую-либо музыку раскачивает воздух не только с определённой амплитудой, влияя на громкость, слышимой музыки, но также и с определённой частотой. То есть, он совершает то большее, то меньшее количество колебаний, в зависимости от мелодии. Чтобы хоть немного представить скорость движения динамика, то можно сказать, что ноте «Ля» первой октавы соответствует частота в 440 Гц. То есть, если мы одну секунду будем слышать из динамика ноту «Ля», то за эту самую секунду, динамик совершит 440 колебаний.

Частота звука так же влияет на громкость, но это уже больше относится к разделу «психоакустики», так как затрагивает вопрос восприятия человеком звука. Наш слуховой аппарат устроен таким образом, что мы воспринимаем высокие частоты громче, чем низкие, если говорить о «звуковом давлении». То есть, если мы возьмём два звука – низкий и высокий и настроим их громкость так, чтобы они создавали одинаковое звуковое давление, то высокий будет казаться гораздо громче.

Следующее, что мы можем различить в звуке – это его ADSR-огибающая. Понятие ADSR больше относится к одиночным звукам и чаще всего к звукам синтезаторов, при цифровом синтезе звука. ADSR – это аббревиатура от английский слов Attack (Атака), Decay (Спад), Sustaine (Звучание)и Release (Затухание). Чуть позже, мы отдельно поговорим об этом подробнее, но сейчас стоит вкратце объяснить, суть. Представьте себе, что вы взяли гитару и дёрнули на ней струну. Сперва,вы услышите, что звук появился очень быстро, буквально сразу (Атака), затем громкость немного уменьшится (Спад), немного подержится (Звучание) и затихнет (Затухание).

В большинстве случаев, под ADSRподразумевают именно данные стадии звукообразования и их настройку. При цифровом синтезе эти параметры задаются в миллисекундах, при игре на инструменте ими управляет исполнитель.

Ещё одним слышимым качеством звука является тембр инструмента и наша способность эти тембры между собой различать.

Тема сложная и будет наиболее полно раскрыта во время нашего обзора различных инструментов. На тембр влияет практически всё, что есть в инструменте, в большей или меньшей мере. Первое и основное – это конечно способ звукообразования. То есть принцип работы инструмента. На скрипке по струнам водят смычком, на гитаре струны дергают, в клавишных по струнам ударяют молоточки, в духовые дуют, в результате, рождается звук инструмента. При этом, для каждого инструмента характерно своё, неповторимое звучание. Так, две гитары не будут звучать одинаково, что-то будет различаться в их звучании, хоть это по-прежнему будет звук гитары.

Это очень интересная тема, которую мы ещё разберём более подробно.

Из самых очевидных звуковых явлений мы всё рассмотрели, остались не очевидные, но о них в другой раз.