Значение слова «акустика» в 9 словарях

В целом акустика является наукой о звуках. Звуки во все времена играли особую роль в жизни любого человека, так как они позволяют людям ориентироваться в пространстве, общаться, смотреть фильмы и слушать любимую музыку.

Рисунок 1. Разновидности акустики.. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Использование акустики востребовано абсолютно всеми областями, начиная от строительства, заканчивая медициной. Данный научный раздел изучает колебания звуковых волн, принципы их формирования и распределения.

Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы

Определение 1

Акустика – обширная область физики, которая исследует упругие колебания и волны от самых низких частот до предельно высоких.

Человек начинает слышать звук при постоянных колебаниях, производимых с определенной частотой. Одно из основных определений акустики – это звуковая волна, которая представляет собой вибрации, давление которых непосредственно зависит от источника. Например, сигнал автомобильного клаксона осуществляется с более высоким колебанием, чем человеческий шепот. Сила звука всегда определяется в децибелах.

Современная акустика охватывает достаточно широкий круг вопросов, в ней выделяют ряд таких важных подразделов:

физическая акустика — изучает особенности распространения упругих волн в различных пространствах;
физиологическая акустика — описывает устройство и работу звукообразующих и звуковоспринимающих органов у человека и животных.

В более узком смысле слова под акустикой следует понимать учение о звуке, то есть об упругих вибрациях в газах, твердых телах и жидкостях, воспринимаемых человеческим ухом. Звуковая волна способна отражаться от поверхностей, рассеиваться в них или поглощаться. Параметр отражения силы звука определяется тем, какие акустические характеристики она имеет и что было пройдено звуковой волной.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Понятие акустики в физике 410 ₽ Реферат Понятие акустики в физике 250 ₽ Контрольная работа Понятие акустики в физике 250 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Природа звука и его физические характеристики

Рисунок 2. Физические характеристики звука. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Звуковые волны и колебания — частный случай механических изменений. Однако в связи с важностью акустических определений для правильной оценки слуховых ощущений, а также из-за медицинского приложения целесообразно будет некоторые вопросы разобрать более детально.

На сегодняшний день принято различать следующие звуки:

тоны, или музыкальные звуки;
шумы;
звуковые удары.

Тоном представляет собой периодический процесс звука. Если этот процесс вполне гармонический, то тон называется чистым или полным, а соответствующая звуковая плоская волна описывается соответствующим уравнением. Ключевой физической характеристикой такого вида звука является частота. Ангармоническому колебанию соответствует сложный тон. Простой тон формирует, например, камертон, а вот сложный тон возможно услышать благодаря музыкальным инструментам.

Наименьшая частота разложения сложного тона на более простые структурные единицы соответствует основному тону, остальные обертоны в этом случае имеют частоты, равные $2νο$, $3νο$ и так далее.

Определение 2

Набор колебаний с указанием их конкретной интенсивности (амплитуды А) называется в физике акустическим спектром.

Спектр сложного тона всегда линейчатый. Таким образом, акустический спектр — одна из важнейших физических характеристик музыкальных звуков, так как она способна отличаться сложной неповторяющейся временной зависимостью.

К шуму исследователи относят звуки от вибрации автомобилей, аплодисменты, шорох, пламя горелки, скрип, согласные звуки речи и так далее. Этот звуковой вид можно рассматривать как сочетание хаотично изменяющихся сложных тонов

Определение 3

Звуковой удар — это кратковременное равномерное звуковое воздействие в виде взрыва или хлопка.

Не следует путать звуковой удар с ударной волной, частота которой значительно выше.

Основные направления современной акустики

Многочисленные научные труды по исследованию природы шума и вопросам шумоподавления и шумоизоляции были опубликованы некоторое время спустя. Первые работы в этой области касались в основном шумов, производимых авиационной техникой и наземных транспортом. Но со временем границы этих исследований значительно расширились. На данный момент большинство промышленно-развитых стран имеют свои научно-исследовательские институты, занимающиеся разработкой решения данных проблем.

На сегодняшний день наиболее известны следующие разделы акустики: общая, геометрическая, архитектурная, строительная, психологическая, музыкальная, биологическая, электрическая, авиационная, транспортная, медицинская, ультразвуковая, квантовая, речевая, цифровая. В следующих главах будут рассмотрены некоторые из перечисленных разделов науки о звуке.

Волновая природа звука

Рисунок 3. Волновая природа звука. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Чтобы лучше определить систему появления звуковой волны, необходимо представить находящийся в трубе классический динамик, который до краев наполнен воздухом. Если это устройство совершит внезапное движение вперёд, то находящийся в непосредственной близости воздух на какое-то мгновение сжимается. После этого воздушная прослойка расширится, толкая собой сжатую область воздуха вдоль по трубе.

Вот такое волновое движение и станет впоследствии звуком, когда доберется до слухового органа и «взбудоражит» барабанную перепонку. При возникновении звуковой волны в газе формируется избыточное внутреннее давление, ненужная плотность и происходит трансформация частиц с постоянной скоростью. При изучении звука и его особенностей важно помнить то обстоятельство, что материальное вещество не перемещается пропорционально звуковой волне, а появляется только временное возмущение действующих воздушных масс.

Замечание 1

Если частицы вибрируют вдоль направления распределения волны, то волновой звук называется продольным, если же они колеблются прямо перпендикулярно направлению волнового распространения, то волна называется поперечной.

Обычно звуковые тоны в жидкостях и газах – продольные, в твердых же физических телах возможно формирование волн обоих типов. Поперечные волны в материальных телах возникают посредством сопротивления к изменению изначальной формы. Ключевая разница между указанными двумя типами волн состоит в том, что поперечная волна оснащена свойством поляризации, а продольная – нет.

Анекдот из жизни

Тем не менее даже в настоящее время не все производители промышленной техники уделяют хоть какое-то внимание данному вопросу. Руководство далеко не всех заводов и фабрик озабочено сохранением здорового слуха у своих подчинённых.

Иногда приходится слышать рассказы, подобные этому. Главный инженер одного из крупных предприятий промышленности распорядился установить в наиболее шумных цехах микрофоны, подсоединённые к громкоговорителям, расположенным снаружи зданий. По его мнению, таким образом микрофоны будут высасывать часть шума наружу. Конечно, при всей комичности данной истории она заставляет задуматься о причинах такой безграмотности в вопросах, касающихся шумоподавления и шумоизоляции. А причина у этого единственная – в учебных заведениях высшего, средне-профессионального и средне-специального уровня образования лишь в последние десятилетия стали вводить специальные курсы по акустике.

дальнейшее чтение

Бенаде, Артур Х (1976). Основы музыкальной акустики
. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. OCLC 2270137.
С.В. Бирюков, Ю.В. Гуляев, В. Крылов, В. Плесский (1995). Поверхностные акустические волны в неоднородных средах.
, Springer. ISBN 978-3-540-58460-5.
М. Крокер (редактор), 1994. Энциклопедия акустики
(Interscience).
Фалькович, Г. (2011). Механика жидкости, краткий курс для физиков
. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-00575-4 .
Фрэнк Дж. Фэхи; Паоло Гардонио (2007). Звуковая и структурная вибрация: излучение, передача и реакция
(Второе изд.). Академическая пресса. ISBN 978-0-08-047110-5 .
M.C. Юнгер и Д. Фейт (1986). Звук, конструкции и их взаимодействие
, 2-е издание, MIT Press.
Л. Э. Кинслер, А. Р. Фрей, А. Б. Коппенс и Дж. В. Сандерс, 1999. Основы акустики,
четвертое издание (Wiley).
Мейсон В.П., Терстон Р.Н. Физическая акустика
(1981)
Филип М. Морс и К. Уно Ингард, 1986. Теоретическая акустика
(Издательство Принстонского университета). ISBN 0-691-08425-4
Аллан Д. Пирс, 1989. Акустика: введение в ее физические принципы и приложения
(Акустическое общество Америки). ISBN 0-88318-612-8
Райхель Д. Р., 2006. Наука и применение акустики,
второе издание (Springer). ISBN 0-387-30089-9
Рэлей, Дж. У. С. (1894). Теория звука
. Нью-Йорк: Дувр. ISBN 978-0-8446-3028-1 .
Э. Скуджик, 1971. Основы акустики: основы математики и основы акустики
(Спрингер).
Stephens, R.W.B .; Бейт, А. Э. (1966). Акустика и вибрационная физика
(2-е изд.). Лондон: Эдвард Арнольд.
Уилсон, Чарльз Э. (2006). Контроль шума
(Пересмотренная ред.). Малабар, Флорида: Krieger Publishing Company. ISBN 978-1-57524-237-8 . OCLC 59223706.

Смотрите также

Очертание акустики
Акустическое затухание
Акустическая эмиссия
Акустическая инженерия
Акустический импеданс
Акустическая левитация
Акустическая локация
Акустическая фонетика
Акустическая трансляция
Акустические метки
Акустическая термометрия
Акустическая волна
Аудиология
Слуховая иллюзия
Дифракция
Эффект Допплера
Акустика для рыболовства
Гелиосейсмология
Волна ягненка
Линейная эластичность
Красная книга акустики
(в Соединенном Королевстве)
Продольная волна
Музыкальная терапия
Шумовое загрязнение
Фонон
Пикосекундный ультразвук
Волна Рэлея
Ударная волна
Сейсмология
Сонификация
Сонохимия
Звукоизоляция
Звуковой пейзаж
ударная волна
Сонолюминесценция
Поверхностная акустическая волна
Термоакустика
Поперечная волна
Волновое уравнение

Профессиональные общества

Акустическое общество Америки (КАК)
Австралийское акустическое общество (AAS)
Европейская акустическая ассоциация (EAA)
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)
Институт акустики (IoA UK)
Аудио инженерное общество (AES)
Американское общество инженеров-механиков, Отдел контроля шума и акустики (ASME-NCAD)
Международная комиссия по акустике (ICA)
Американский институт аэронавтики и астронавтики, Аэроакустика (AIAA)
Международная ассоциация компьютерной музыки (ICMA)

Акустическая шкала

Гиперзвук — упругие волны с частотами от 101000 до 1012—1018 Гц. По физической природе гиперзвук не отличается от звуковых и ультразвуковых волн. Гиперзвук часто представляют как поток квазичастиц — фононов

В природе он генерируется колебаниями атомов в узлах кристаллической решетки, а длина его волны равна среднему пробегу молекулы до ее столкновенияч с другой.

Ультразвук — с частотой больше 20 кГц.

Обычный звук (слышимый человеческим ухом) — от 20 ГЦ до 20 кГц.

Инфразвук — с частотой меньше 20 Гц.