6.3.1. Звук, его характеристики

Звук является адекватным раздражителем слуховой сенсорной системы. Как физическое явление, звук представляет собой колебательные движения любого тела (например,  натянутой струны), которые передаются  окружающему воздуху, вызывая в нем последовательные сгущения и разрежения его частиц. Они распространяются в виде продольной  звуковой волны,  скорость ее  распространения в разных средах различна и зависит от упругих свойств  среды (в воздухе  она составляет около 330 – 340 м/сек., в воде – 1450 м/сек).

С физической точки зрения звук характеризуется тремя свойствами: высотой, силой, звуковым спектром. 

Высота звука зависит от частоты колебаний звучащего тела, единицей измерения высоты звука является герц (Гц). Гц — это число периодических колебаний в 1 сек.  Звуки с малым числом колебаний (до 300 Гц) называются низкочастотными звуками, с числом колебаний более 3000 Гц — высокочастотными, с частотой колебаний от 300 до 3000 Гц  — звуками средней частоты. Для человеческого уха предел воспринимаемых звуковых частот составляет от 16 до 20000 Гц.

Ультразвуки (звуки с частотой свыше 20000 Гц) и инфразвуки (с частотой менее 16 Гц) ухо человека не воспринимает.

Сила звука (или громкость) зависит от амплитуды звуковых колебаний, чем больше амплитуда колебаний, тем сильнее звук и наоборот. Силу звука измеряют в децибелах (дБ), например, шелест листьев составляет  10 дБ, шепот около уха — 25 — 30 дБ, разговорная речь средней громкости — 40 — 60 дБ, громкая речь — 80 — 90 дБ.

Звуковой спектр — это совокупность дополнительных колебаний (обертонов), которые возникают в музыкальных звуках наряду с основной частотой — основным тоном, так как происходит колебание тела не только целиком, но и частями, что и порождает добавочные звуки. Они превышают основной тон в кратных отношениях (2:1, 6:1 и.т.д.). Обертоны придают звукам определенную окраску,  или   тембр.

Звуки с периодическими колебаниями, т.е.  с одинаковыми и правильно повторяющимися волнами называются музыкальными тонами. Кроме них  имеются звуковые колебания непериодического характера (не связанные между собой частоты) — шумы (скрип, стук, гул, вой, треск).