основные сведения об акустике

Что такое звук? Звуком называют механические колебания в упругих телах, частоты которых лежат в диапазоне от 16 до 20 000 Гц. Именно эти частоты способно воспринимать человеческое ухо.

Так как музыкальные звуки воспринимаются ухом, то и процесс этот, безусловно, индивидуален, субъективен и определяется особенностями психофизиологического восприятия каждого человека. С другой стороны, звук, являясь механическим колебанием, может быть охарактеризован объективно физическими свойствами:

1.  Амплитудой колебаний (силой звука) — субъективно воспринимается как громкость звука.

2. Частотой колебаний звуковой волны, т. е. количеством колебаний в единицу времени (Гц), субъективно воспринимается как высота звука.

3.  Спектральным составом — субъективно воспринимается как тембр (окраска) звука.

Громкость — это субъективное восприятие человеческим ухом силы звука, которая зависит от амплитуды колебаний источника звука: чем больше амплитуда, тем сильнее звук. Чтобы получить достаточной силы звучание, необходимо тщательно подобрать материал звучащего тела, массу, размеры, конструкцию.

Громкость звука принято называть специальными терминами и обозначать особыми знаками (forte — громко и piano — тихо).

Высота звука — определяется частотой колебаний звучащего тела: чем больше частота колебаний, тем выше звук (выше тон). Частота колебаний измеряется в Герцах (Гц).

Способы получения различных по высоте звуков в инструментах неодинаковы, но все они основаны на применении звучащих тел разной длины, толщины, формы.

Тембр звука — это характерная окраска звука, определяющая его спектральный состав. Тембр зависит от формы колебаний источника звука и определяется числом и интенсивностью обертонов (гармоник).

Тембр позволяет различать звуки одной и той же высоты, полученные на различных инструментах. Характерная окраска звука возникает от того, что звучащее тело, например струна, колеблется не только всей своей длиной, но и своими частями (двумя половинами, тремя третями и т. д.), колеблющимися каждая в отдельности. В результате кроме основного тона слышны и другие частичные тона — призвуки или обертоны. Наличие в составе звука тех или иных гармоник (обертонов) и их интенсивность будут определять тембр.

Таким образом, тембр звука — это суммарный эффект гармонических обертонов, кратных основному звуку, присоединяющихся к основному звуку и качественно изменяющих этот звук.

С учетом свойств материала, размера, конструкции инструмента можно изготавливать инструменты с определенными показателями по тембру звука.