Перейти к основному содержанию

Фильтр

23
57

Акустика или наука о звуке

Основное определение

Акустика - это междисциплинарная наука, изучающая звук, его возникновение, распространение, взаимодействие с веществом и восприятие живыми организмами. Она находится на стыке физики, инженерии, психологии, биологии и архитектуры.

Основные разделы акустики

  • Физическая акустика - изучает природу звуковых волн
    • Распространение звука в различных средах
    • Отражение, преломление и дифракция звука
    • Акустические волны в твердых телах
  • Архитектурная акустика - проектирование помещений с оптимальными звуковыми характеристиками
  • Музыкальная акустика - изучение звуков музыкальных инструментов и голоса
  • Психоакустика - как человек воспринимает и интерпретирует звук
  • Электроакустика - преобразование звука в электрические сигналы и обратно
  • Биоакустика - звуковая коммуникация у животных

Физические основы звука

Звук представляет собой механические колебания, распространяющиеся в упругой среде (газе, жидкости или твердом теле) в виде продольных волн.

Основные характеристики звука

ХарактеристикаОписаниеЕдиницы измерения
ЧастотаКоличество колебаний в секундуГерц (Гц)
Длина волныРасстояние между соседними максимумами давленияМетры (м)
АмплитудаМаксимальное отклонение от равновесияПаскаль (Па) для давления
Скорость звукаСкорость распространения волным/с (метры в секунду)

Распространение звука

Скорость звука зависит от среды:

  • В воздухе при 20°C - ~343 м/с
  • В воде - ~1482 м/с
  • В стали - ~5960 м/с

Применение акустики

В технике

  • Разработка аудиооборудования
  • Ультразвуковая диагностика
  • Шумоподавление
  • Гидролокация

В архитектуре

  • Проектирование концертных залов
  • Звукоизоляция помещений
  • Акустический дизайн

В природе

  • Изучение коммуникации животных
  • Эхолокация у летучих мышей и дельфинов
  • Сейсмические волны

Исторические вехи

  1. VI век до н.э. - Пифагор изучает музыкальные интервалы
  2. 1636 - Мерсенн измеряет скорость звука
  3. 1877 - Эдисон изобретает фонограф
  4. 1915 - Ланжевен разрабатывает сонар
  5. 1960-е - развитие современной архитектурной акустики

Интересные факты

  • Человеческое ухо может воспринимать частоты от 20 Гц до 20 кГц
  • Самое тихое место на Земле - камера в лабораториях Microsoft (-20.6 дБ)
  • Громкость взрыва вулкана Кракатау в 1883 году была слышна на расстоянии 4800 км
Была ли статья полезна?
No votes yet