Звук в физике и его характеристики, виды, формулы и определения с примерами

Звуковые волны или звук – это колебания частиц, распространяемые волнообразно в какой-либо среде – газообразной, жидкой или твёрдой

, – которые воспринимаются органами слуха животных.

Когда мы изучаем свет, то убеждаемся не только в том, что он существует вне нас, но сверх того еще и в том, что нам необходимо иметь глаза для восприятия света, иначе мы и не подозревали бы о нем. Всё вокруг нас погружается в темноту, когда мы закрываем глаза. Точно так же для нас не существовало бы мира звуков, если бы у нас не было органа слуха, который воспринимает их.

Итак, мы называем звуком то, что мы чувствуем нашим слуховым аппаратом. Но явления внешнего мира для нас имеют характер звуковых только с того момента, когда они дошли до наших ушей. Закрыв уши пальцами, мы не услышим разговора, хотя он и продолжается около нас.

• Звуковые волны, как и свет, представляет собою действие на нас специальных волнообразных движений. Явления, общие для всех родов волнообразного движения, будут иметь место и в свете, и в звуке, хотя существуют огромные различия между тем и другим родом волнообразных движений.
• Звуковые волны отличаются от света тем, что волнообразные движения происходят не в межзвездном пространстве, а в материальной среде. Такою средою, большею частью, служит воздух. Но ею может быть также всякий газ или смесь газов, ею могут быть и жидкости, как вода, и твердые тела. Там же, где нет обычной материи, не может быть и звука.

Из этого следует, что как бы ни были грандиозны звуковые явления, происходящие на Солнце и Луне, они не могут произвести такого шума, который мог бы быть услышан у нас на Земле, потому что за пределами нашей атмосферы, между Землей и небесными телами, нет обычной материи.

Источники звуковых волн

Мы говорим, что звук есть волнообразные движения или колебания. Каждый, кто видел или чувствовал то, что происходит, когда рождается звук, тотчас согласится с этим. Так, например, если крепко натянуть нить и потом быстро ударить по ней, то можно видеть, как она заколеблется. И услышать при этом небольшой музыкальный звук. То же самое будет наблюдаться в звучащей фортепианной струне или в колоколе. И мы можем ощущать эти колебания, если дотронемся до них.

Источники звуковых волн. Схема натянутая струна

Мы также знаем, что при ударе по стеклу оно издает звук, который прекращается, если прикосновением пальца прекратить его колебания. Все эти явления служат доказательством того, что известные колебания производят звук. Каждый раз, когда колеблется колокольчик, стакан или струна, воздух получает от них легкие удары. В нем образуется ряд волн, доходящих до нашего уха, вот почему мы и слышим звук.

Нетрудно доказать, что воздух проводит звуковые волны. Для этой цели производят следующий опыт: под стеклянный колпак воздушного насоса помещают электрический звонок, заставляют его непрерывно звенеть. Затем начинают насосом выкачивать воздух.

Звуковые волны. Опыт со звонком

Когда уменьшается количество воздуха под колпаком, мы видим звонок так же хорошо, как и раньше, потому что свет распространяется, когда воздуха нет. Но звук делается все тише и наконец совершению прекращается. Колебания звонка продолжают совершаться, но так как вокруг него больше нет воздуха, то он не может производить те волны. которые мы называем звуковыми. Если же воздух начинает снова входить под колпак, то звук восстанавливается. Этот простой опыт показывает нам не только то, что воздух служит проводником звука, но и то, что сила звука в значительной степени зависит от состояния воздуха.

Когда у нас появляется возможность сравнить скорость света со скоростью звука, то мы находим между ними огромное различие. Но видим огонь и дым при стрельбе из отдаленной пушки на несколько секунд раньше звука от ее выстрела. Свет распространяется так быстро, что даже значительное расстояние, на котором находится от нас действующее орудие, он проходит в какую-нибудь тысячную долю секунды; тогда как звук распространяется гораздо медленнее, и скорость его распространения при таком опыте очень легко вычислить.

Как захватить видео с iPhone со звуком

• Для начала перейдите в «Настройки» — «Пункт управления» — «Настроить элементы управления»;

Добавьте кнопку записи экрана в Пункт управления через Настройки

• В списке доступных элементов управления найдите «Запись экрана» и включите, нажав на зелёный плюс рядом с ним;

Там вы найдёте и другие функции, к которым можно получать быстрый доступ

• Вернитесь на рабочий стол и откройте «Пункт управления» свайпом вниз от правого верхнего угла;

Запись со звуком позволяет фиксировать не только ваш голос, но и звук из приложений и игр

• Нажмите и держите палец на иконке записи экрана;
• Включите микрофон, чтобы его иконка подсветилась красным, и начните запись.

Как на iOS быстро пролистать страницу до конца

Записанный видеоролик по умолчанию сохраняется в приложении «Фото». Чтобы его найти, вам даже не придётся открывать его и искать видеозапись вручную. Apple всё продумала за вас: после завершения записи вам поступит уведомление от приложения «Фото», нажатие на которое перенесёт вас прямо в свежезаписанное видео. Останется только просмотреть его и решить, стоит ли подвергать его дополнительной постобработке или можно отправить и таким.

Распространение звуковых волн

Возьмем несколько бильярдных шаров и положим их прямой линией на бильярдном столе так, чтобы они касались друг друга. Затем возьмем еще шар и покатим его так, чтобы он ударил в шар, лежащий на конце ряда. Тогда каждый из шаров в ряду будет попеременно сжиматься и производить давление на следующий за ним, в результате чего шар, находящийся на другом конце ряда, отскочит от него.

Распространение звуковых волн. Опыт с бильярдными шарами

Каждый шар ряда здесь попеременно сжимается и расширяется. То же самое случается и в воздухе, когда звук проходит через него. Мы можем представить себе, что волну принуждают двигаться частицы воздуха, ударяющие одна о другую при своих движениях взад и вперед, точно так, как эти бильярдные шары.

Скорость звука

Скорость света одинакова при всех условиях, насколько это можно было изучить. А скорость звука изменяется в значительной степени с изменением условий, при которых он распространяется в воздухе. Большое счастье для музыкального искусства заключается в том, что скорость звука изменяется только в незначительной степени с изменением высоты его или силы.

Было бы очень затруднительно слушать издали музыку, если бы звуки различных инструментов оркестра доходили до нашего слуха в разное время, в то время как композитор имел в виду, что они будут слышаться одновременно. Или, если бы мотив, разыгрываемый одной частью оркестра, доходил до нашего слуха раньше того, что играет другая часть оркестра, или позже.

Скорость звука в воздухе

Обычная скорость звука в воздухе считается около 331 метра (То есть около трети километра) в секунду. Когда температура воздуха поднимается, он становится более упругим и тогда прохождение звука через него совершается быстрее.

Самолет преодолевает скорость звука

Скорость звука увеличивается с повышением температуры воздуха, если плотность его остается той же самой.

Если мы примем во внимание зависимость скорости звука от упругости проводящей его среды, то нам будет понятно, почему звук проходит значительно быстрее в жидкостях, чем в газах, и еще быстрее в твердых телах.

Скорость звуковых волн в твёрдых телах

Звуковые волны распространяются в твёрдых телах быстрее, чем в воздухе. Железо, когда оно в твердом состоянии, обладает большею упругостью, чем воздух, и звук проходит в нем почти в семнадцать раз быстрее, чем в воздухе

Нельзя смешивать скорость распространения звука в воздухе или в какой-либо другой среде с высотой тона. Она у музыкального звука зависит от числа колебаний в секунду, и чем их больше, тем выше тон.

Звук, как мы сказали, проходя через железо, достигает нашего уха в семнадцать раз быстрее, чем когда он проходит через воздух; высота же его тона остается той же самой в обоих случаях, потому что число колебаний в секунду остается одно и то же, хотя звук через железо проходит значительно быстрее.

Скорость звука в разных средах

Газ:

• Хлор – 206 м/сек
• Углекислый газ – 259 м/сек
• Кислород – 316 м/сек
• Водород – 1 284 м/сек
• Неон – 435 м/сек
• Метан – 430 м/сек
• Воздух – 331 м/сек

Жидкость:

• Вода – 1 483 м/сек
• Ртуть – 1 383 м/сек

Твёрдые тела:

• Стекло – 4 800 м/сек
• Литий – 6 000 м/сек
• Алмаз – 12 000 м/сек
• Железо – 5 950 м/сек
• Золото – 3 240 м/сек

Запись экрана со звуком на айфоне

Благодаря функции захвата изображения со звуком вы сможете не только показывать, что происходит на экране вашего iPhone, но и описывать это голосом. Для этого даже не нужна внешняя гарнитура, потому что вся запись производится на встроенный микрофон. Главное – во время записи не закрывать область с микрофоном рукой или чем-то ещё. В противном случае на выходе звук может получиться либо слишком тихим, либо не записаться вообще. Поэтому, если у вас iPhone, держите его за боковые грани на весу, а iPad – вертикально, по возможности не зажимая нижний торец.

Как на iOS научить приложение всегда запрашивать доступ к местоположению

Однако в таком режиме можно записывать не только свой голос, но и звук самого iPhone или iPad. Да, вы правы, захват экрана на iOS фиксирует ещё и аудиосопровождение в играх, видеосервисах и других приложениях с озвучкой. То есть, по сути, благодаря этой функции вы сможете вести если не прямые трансляции, то по крайней мере записывать геймплей игр, в которые вы играете, а потом, немного подкорректировав, выложить на YouTube или отправить тому, для кого запись предназначалась. Главное – помните, что записывать таким образом фильмы и сериалы на платных видеоплощадках, чтобы затем отослать кому-то или распространить другим способом, незаконно и приравнивается к пиратству.

Сила звука

Когда мы начнем исследовать силу звука на разных расстояниях, то найдем, что первый закон, относительно его, тот же, что и для света. И насколько нам известно, этот закон верен не только относительно волнообразных движений, но и такого явления, как тяготение.

На точном научном языке закон о силе звука излагается так:

Сила звука изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от его источника

Таким образом можно коротко и ясно выразить, например, ту мысль, что если мы удаляемся от источника звука на расстояние, которое в три раза больше прежнего, то сила звука уменьшится при этом не в три, а в девять раз: девять есть квадрат трех. Квадратом числа называется число, полученное от перемножения его на самого себя.

Когда этот закон применяется к силе света или тяготения, то нам не приходится считаться с какими-либо условиями, которые могут повлиять на них. Но если речь идёт о звуке, то дело обстоит несколько иначе. На звук влияет плотность той среды, в которой он проходит; в морозную ночь воздух очень плотен, почему нам и дышится тогда легче, звук же будет в это время слышен сильнее. С другой стороны, звук ружейного выстрела высоко в горах ослабляется, потому что воздух там редок. Это явление напоминает нам опыт со звонком под колпаком воздушного насоса.

Как поделиться видео со звуком на Zoom

Поскольку эта функция доступна для настольных и мобильных приложений, давайте проверим шаги отдельно.

Делитесь видео со звуком в настольных приложениях Zoom

Когда вы включаете эту функцию, любой звук, воспроизводимый на вашем компьютере, будет слышен другими.

Заметка: Вы не можете поделиться звуком компьютера когда несколько экранов используются в Zoom.

Вот шаги, чтобы поделиться аудио в Zoom:

Шаг 1: Присоединяйтесь к встрече Zoom.

Шаг 2: Нажмите кнопку «Поделиться экраном» на нижней панели инструментов.

Наконечник: Вот руководство о том, как узнать пароль собрания Zoom.

Шаг 3: Вам будут показаны окна, которыми вы можете поделиться. Выберите тот, который содержит ваше видео. Это может быть из браузера или видео на вашем компьютере.

Затем установите флажок «Поделиться звуком компьютера» внизу и нажмите кнопку «Поделиться».

Заметка: Другие даже услышат уведомление и другие звуки на вашем компьютере, когда вы делитесь звуком компьютера.

Поделиться компьютерным аудио в увеличенном масштабе после совместного использования экрана

Если вы уже начали совместное использование экрана, вам не нужно останавливать совместное использование, чтобы воспроизводить компьютерный звук. Чтобы поделиться или остановить звук компьютера после того, как вы начали показывать экран, наведите указатель мыши на верхний край экрана. Появится панель инструментов. Щелкните значок с тремя точками и выберите «Поделиться звуком компьютера». Повторите шаги, чтобы отключить звук.

Делитесь видео со звуком в мобильных приложениях Zoom

Хотя функция совместного использования экрана доступна в приложении Zoom для Android, вы не можете передавать звук вместе с ним. Однако все по-другому в версии приложения для iOS, в которой вы можете делиться звуком своего телефона.

Для этого вам просто нужно нажать на кнопку «Поделиться контентом» в нижней части собрания Zoom. Затем выберите Экран.

Появится экран трансляции экрана. Нажмите на Zoom и нажмите кнопку Start Broadcast. Теперь воспроизведите аудио или видео на своем телефоне, и другие будут слышать тот же звук.

Чтобы остановить трансляцию, коснитесь верхнего края экрана и выберите «Остановить» во всплывающем меню. Вы попадете на экран трансляции Zoom. Коснитесь в любом месте, чтобы вернуться к вызову.

Отражение звука

Когда мы наблюдаем, как волны моря или озера ударяют в крутой берег, мы видим, что они отражаются от него и отскакивают назад. Если поверхность берега ровная и вертикальная, то мы видим, что волны отражаются от нее точно так же, как мяч от стены. Если звук есть действительно волнообразное движение, то мы всегда можем ожидать, что и он будет так же отражаться, как водяные волны, и нам часто приходится убеждаться в этом.

Всякие движущиеся волны могут отражаться от преград на их пути; это совершается как при свете, так и при морских волнах. Есть законы отражения, которые одинаково приложимы к этим различным явлениям.

1. Первый из них говорит, что угол падения волны равен углу ее отражения: это значит, что угол, под которым волна достигает поверхности, точно такой, под которым волна удаляется от нее в другую сторону. Точно такое же явление происходит при бросании мяча в стену. Если мы бросим мяч в стену в перпендикулярном направлении, то в таком же направлении он отскочит от нее; если мы бросим мяч вкось, он так же вкось отскочит. А в том случае, когда стена плоская и на мяче нет никаких неровностей и если при этом мы можем измерить угол, под которым мяч падает на стену, и тот, под которым он отскакивает от нее, то всегда найдем, что оба эти угла равны.

Угол отражения равен углу падения

1. Второй: плоскость, в которой волна приближается, всегда та же самая, по которой она удаляется от отражаемой ее поверхности. Предположим, например, что звук движется по поверхности листа бумаги и на краю листа ударяется в перпендикулярную к нему стену. Он отразится не только под тем же углом, под которым приближался, а пойдет назад опять в плоскости листа бумаги, не уклоняясь ни вверх, ни вниз.

Падающий и отражённый лучи лежат в одной плоскости с нормалью к отражающей поверхности в точке падения

DARKER

Звуки ужаса / Th’dread Rattlin’

Великобритания, 2018
Жанр: ужасы, драма

Режиссер: Эл Карретта

В ролях: Эл Карретта, Меган Пурвис, Мелани Барсело, Хлое Буйенс, Клеменс Керинг, Аннабель Лэнйон, Элизабет Кача, Джо МакГрюдди, Дженнифер Харви-Френч, Софии Пэйн

Похожие фильмы:

• «Мэнди» (2018)
• «Ведьма из Блэр 2: Книга теней» (2000)
• «Разрыв последовательности» (2017)

Говорят, что для дробления пазлов на кусочки используется один алгоритм. То есть детальки из совершенно разных картинок легко подходят друг к другу по форме. И если собирать головоломки лицевой частью вниз, ориентируясь только по тому, как они встают в пазы (как страдающий аутизмом герой в начале фильма «Расплата» с Беном Аффлеком), части от разных наборов становятся взаимозаменяемыми. Конечное изображение при такой методике сбора, мягко говоря, не будет отличаться целостностью. Кусочки будут мешаться, портить впечатление либо, напротив, создавать новое видение, но последнее маловероятно. Вот и фильм «Звуки ужаса» очень похож на собранный из нескольких наборов пазл с заменами деталей: здесь все абсолютно не к месту, а общая картина удручающе бессмысленна.

Краткий синопсис сообщает о группе студентов, отправившихся в лес, чтобы исследовать загадочный звуковой феномен. Честно, без этой подсказки понять, что происходит, было бы довольно тяжело. Появляющиеся в кадре персонажи вообще не говорят о том, кто они такие. Может быть, студенты. Может быть, школьники. Может быть, офисный планктон на отдыхе. Идентифицировать удается только двух священников, да и то лишь по специфическим воротничкам. Один из персонажей в титрах обозначен как «рейнджер», но в фильме на его род деятельности нет ни малейшего намека.

По поводу цели похода несколько раз звучит фраза, мол, собираемся делать проект. Внятного объяснения, что конкретно планируют герои, нет и в помине. Зато есть флешбэки с видеосъемкой в лесу, из-за чего можно предположить, что это студенты, скажем, факультета кино или телевидения. Впрочем, сумбур сцен со съемками может легко и непринужденно оказаться кислотным трипом.

Загадочность звукового феномена автор подчеркивает чаще, чем что-либо. Происходит это так. Персонажи стоят, общаются, потом один вдруг говорит: «Ты это слышишь?». Зритель вместе с персонажем прислушивается — и мнения разделяются. Ибо зритель, в отличие от герев, слышит саундтрек, отвратительный и сам по себе, и в сочетании с видеорядом. На фоне постоянно что-то издает звуки, которые назвать музыкой можно только в обмен на обещание немедленно выключить «это».

Сюжет тоже получился под стать всему остальному. Он представляет собой череду эпизодов, ничем не связанных между собой (кроме действующих лиц, да и то не всегда). Подавляющее большинство сцен изображают, как два действующих лица где-то сидят и разговаривают друг с другом. Если какой-нибудь Квентин Тарантино, Гай Ричи или «Квартет И» способны возвести диалог на недосягаемые высоты искусства, то большинству приходится симулировать талант. И зачастую симуляция видна невооруженным глазом. Герои просто обсуждают что-то, что никак не раскрывает их как личности, вспоминают события, не имеющие отношения к основному действу, и повторяют изредка про «таинственные звуки» и «исчезнувших девушек».

Символично, что на интернет-ресурсах информация о сценаристе отсутствует, как будто сценария как такового и не было. Просто набрали кучу комментариев из первых попавшихся блогов, в духе «сходил за хлебом», «лежал в траве и смотрел на небо», «хочу на море», «боюсь неумолимого бега времени и бездонной тщетности бытия». И снимали по этим комментариям, рандомно перемешав их в кучу. Приплюсуйте к этому отвратительный, режущий слух саундтрек — и вуаля! Готов новый артхаусный шедевр.

Из положительного стоит отметить, что режиссер Эл Карретта умеет работать с визуальной составляющей. Каждый кадр выстроен экстравагантно: заваленный горизонт, расфокусировка объектов на заднем плане, акцентирование внимания на мелочах. Видно, что с камерой работать он тоже умеет. Ему бы снимать визионерские клипы для эпатажных музыкантов. А вот сшивать отдельные зарисовки в полный метр — это совсем не его.

«Звуки ужаса» ужасны. Ужасны не только своими звуками, но и подачей материала, диалогами, актерской игрой, общим сюжетом. Только визуал неплох, но эта ложка меда в бочке фекалий погоды не делает. Адекватным зрителям смотреть опасно для психики.

Внимание! Фильм может понравиться тонким ценителям современного «искусства» с офигенно богатым внутренним миром и синдромом поиска глубинного смысла. Артхаусность из него так и прет.

Поддержите DARKER!

Это важно! Нам нужна ваша помощь. Станьте спонсором DARKER и получите эксклюзивный ранний доступ к материалам из новых номеров и не только!

Мы Вконтакте

Подпишись!

Наш Инстаграм

Подпишись!

Мы на YouTube

Природа грома

Мы все хорошо знаем, что на открытом воздухе звук кажется нам не таким, как в закрытом помещении. И наш голос в разных местах звучит различно. Все эти явления зависят от особенностей отражения звука в разных местах.

Самым лучшим способом для доказательства отражения звука может служить эхо. Мы можем довольно простым способом определить скорость звука, стоит только нам произвести звук на некотором расстоянии от отражающей его поверхности и заметить, как быстро мы услышим эхо.

Лучшим примером отражения звука, производящего эхо, являются раскаты грома, случающиеся во время грозы:

• Гром — это сотрясение воздуха, образующее звук
• Он происходят благодаря тому, что молния проходит от облака к облаку или от облака к земле.
• Если нет эха, то мы слышим просто единичный удар грома, соответствующий одной мгновенной причине, производящей его
• Когда же мы слышим раскаты грома, мы просто слышим эхо одного и того же удара, отражающегося много раз от облаков к земле

Молния

Как представить видео со звуком в Google Meet

До середины апреля 2022 года у Google Meet не было возможности делиться системным звуком. Затем Google выкатил обновление для ознакомления с функцией добавления системного звука в Meet. Теперь, когда вы открываете доступ к вкладке Chrome в Meet, вы можете включить системный звук. Таким образом, другие могут слышать все, что играет на этой конкретной вкладке.

Заметка: Функциональность ограничена только вкладками Chrome. Вы не можете передавать звук прямо со своего компьютера.

Чтобы использовать эту функцию, откройте Chrome и воспроизведите видео, для которого вы хотите поделиться звуком на собрании. Если все выглядит и звучит нормально, откройте Google Meet и присоединитесь к встрече.

Нажмите кнопку «Показать сейчас» внизу и выберите вкладку «Chrome».

Выберите вкладку Chrome из списка открытых вкладок. Убедитесь, что вы установили флажок напротив «Поделиться аудио» внизу. Затем нажмите «Поделиться».

Волны Рэлея

Если мы наполним резиновый шар или выпуклый диск углекислым газом, то заметим, что он действует на звук точно так, как зажигательное стекло на световые лучи. Звуковые волны отклоняются газом, находящимся в шаре, так что они все собираются в одном пункте, находящемся по другую сторону шара точно так, как лучи солнца могут быть собраны на кусок бумаги в одну точку зажигательным стеклом.

Звуковые волны. Опыт Рэлея с часами и шаром

Это видно из хорошо известного опыта, произведенного замечательным английским ученым, лордом Рэлеем. Опыт этот заключается в том, что нас ставят против часов на таком расстоянии, чтобы не слышать их тиканья. Если после этого гуттаперчевый шар, наполненный углекислым газом, будет помещен между нами и часами, то, находясь на том же самом расстоянии, мы услышим часы. Это происходит вследствие того, что углекислый газ преломляет звуковые волны и фокусирует их в одной точке.

Что такое звук? Как устроено ухо? Что значит герц и децибел? Как устроен микрофон?

Звук… Он окружает нас с самого рождения. После зрения он, пожалуй, самое главное, с помощью чего мы воспринимаем наш мир. Но что это? Какова его природа? По каким законам он живёт? Давайте разбираться!

В этой статье:

1. Откуда берется звук и почему мы его слышим?
2. Почему все звуки разные и что такое частоты и герцы, амплитуда и децибелы, а также громкость?
3. Как устроена звукозапись?

Поехали!

1.Из за наличия у нашей планеты атмосферы, наполненной смесью газов — воздухом, у нас существует такое понятие как звук. Ведь звук — волнообразные колебания молекул воздуха. При любых таких колебаниях, вызванным будь то бегом человека, хлопоком в ладоши, лаем собаки или ударом по струне гитары, они улавливаются нашим ухом и воспринимаются нами как звуки. Рассмотрим этот процесс подробнее: например мы ударили барабанной палочкой в барабан. Тот час слышен соответствующий звук. Что произошло? Удар вызвал резкое смещение молекул воздуха, образовавшее большее давление, по сравнению с общий давлением окружающего воздуха, которое волнообразными колебаниями начало распространяться в пространстве, словно падение частиц домино, составленных в ряд. Так колебания дошли до молекул воздуха, находящихся в нашем наружном ухе. Ушная раковина и внешний ушной проход усилили эти колебания за счет своей формы (это как зал с хорошей акустикой, но в нашем теле), и наконец, движение молекул передалось барабанной перепонке — тонкой мембране, изолирующей от воздуха внутреннею часть уха, что привело уже к колебанию самой перепонки. Колебание передалось через систему среднего уха во внутреннее ухо, а точнее в специальную «улитку» — орган, представляющий собой спиралевидный канал из костной ткани, наполненный жидкостью и волокнами базилярной мембраны.

Мембрана делит улитку на два коридора — лестницу преддверия и барабанную лестницу. Жидкость, а именно перилимфа заполняет барабанную лестницу, а эндолимфа — лестницу преддверия. Через эти жидкости колебание передалось Кортиеву органу, расположенному на базилярной мембране. Он представляет из себя скопление волосковых клеток, улавливающих колебания, и преобразующих их уже в нервный импульс, несущий информацию о характере звука в нервные окончания, идущие в слуховой центр мозга. Сложнейший процесс, который происходит за доли секунды.

2.Мы разобрались с тем, что такое звук и каким образом мы его воспринимаем. Но что его характеризует? И почему все звуки разные?

У любой звуковой волны (то есть у колебания молекул в пространстве) есть несколько свойств: частота (высота), амплитуда (громкость), длина (продолжительность), а также спектр (тембр). В статье рассматриваются только первые два, самые ключевые свойства.

Частота — количество волнообразных колебаний, произошедших за секунду. Определяет то, что мы называем высотой звука. Чем больше частота, тем выше звук. Частота измеряется в герцах. 1 герц — одно колебание в секунду. Человек способен воспринимать звуки от 20 до 20 000 герц. Все что ниже — инфразвук, выше — супер и гиперзвук.

Здесь существует зависимость — чем больше значение герц, то есть чем чаще происходят колебания, тем они короче:

Так, низкие по частоте звуковые волны более продолжительны.

Теперь разберемся с амплитудой, частично задающей то, что мы называем громкостью. Амплитуда это величина, показывающая на сколько сильны колебания воздуха, то есть на сколько сильное давление создает звуковая волна. Вот как выглядят больший и меньший по амплитуде звуки:

У последнего амплитуда колебаний выше, соответственно каждое колебание создаёт большее давление. Сразу уточню — амплитуда и громкость это не одно и тоже! Как я уже упомянул — амплитуда показывает силу давления, создаваемого звуковой волной, а громкость это восприятие нашим ухом этого самого давления. Однако не одна амплитуда определяет, будем ли мы считать звук громким, или тихим. На громкость также влияют главным образом частота, а также остальные свойства звука. Амплитуда, измеряется в децибелах. Децибел это не линейная величина, она показывает не силу давления звука, а то, во сколько раз это давление больше минимального уровня давления, которое может уловить наше ухо. Таким образом прибавление 12 децибел хоть к двум, хоть к ста децибелам увеличивает громкость в 4 раза! То есть прибавить 12 децибел к звуку тихого шепота совсем не все равно, что прибавить 12 децибел к громкости на концерте Rammstein. И в том, и в другом случае амплитуда, а значит и громкость увеличится в 4 раза. Одолжил у Википедии шкалу сравнения громкости в децибелах:

0 — порог слышимости

5 — почти ничего не слышно — тишина среди ночи.

10 — почти не слышно — шёпот, тиканье часов.

15 — едва слышно — шелест листьев.

20 — едва слышно — уровень фона на открытой местности;

25 — мурлыканье кота на расстоянии 0,5 м.

30 — тихо — настенные часы, максимально разрешённый шум для источников постоянного шума, расположенных в жилых помещениях, ночью с 21:00 до 7:00.

35 — хорошо слышно — приглушённый разговор, тихая библиотека, шум в лифте.

40 — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис), шум кондиционера, шум телевизора в соседней комнате.

50 — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина.

60 — умеренно шумно — громкий разговор, норма для контор.

65 — весьма шумно — громкий разговор на расстоянии 1 м.

70 — шумно — громкие разговоры на расстоянии 1 м, шум пишущей машинки, шумная улица, пылесос на расстоянии 3 м.

75 — шумно — крик, смех с расстояния 1 м, шум в старом железнодорожном вагоне.

80 — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м, крик, мотоцикл с глушителем, шум работающего двигателя грузового автомобиля, длительный звук вызывает ухудшение слуха.

85 — очень шумно — громкий крик, мотоцикл с глушителем;

90 — очень шумно пневматический отбойный молоток, грузовой вагон на расстоянии 7 м.

95 — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 м, громкая игра на фортепиано на расстоянии 1 м;

100 — крайне шумно — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м, кузнечный цех, очень шумный завод;

110 — крайне шумно — шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;

115 — крайне шумно — пескоструйный аппарат на расстоянии 1 м, м, пневмосигнал для велосипеда;

120 — почти невыносимо — болевой порог, гром, отбойный молоток, кислородная горелка;

130 — боль — сирена, рекорд по самому громкому крику, мотоцикл (без глушителя);

140 — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;

150 — контузия, травмы — реактивный двигатель на расстоянии 30 м, соревнования по автомобильным звуковым системам, ухудшается зрение;

160 — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья близко от уха, ударная волна от сверхзвукового самолёта или от взрыва давлением 0,002 МПа;

165—185 — светошумовая граната[4];

194 — воздушная ударная волна давлением 0,1 МПа, равным атмосферному давлению, возможен разрыв лёгких;

200 — воздушная ударная волна давлением 0,2 МПа, возможна быстрая смерть;

250 — максимальное давление воздушной ударной волны при взрыве тринитротолуола — 60 МПа[5];

282 — максимальное давление воздушной ударной волны при ядерном взрыве — 2500 МПа[6];

300 — среднее давление детонации обычных взрывчатых веществ — 20 000 МПа;

374 — максимальное давление продуктов реакции в момент ядерного взрыва — 100 000 000 МПа;

Поговорим подробнее о громкости. Выше я уже рассказал, что громкость это распознавание нашим мозгом того, насколько уж простите за тавтологию громким является звук. При этом громкость зависит не только от амплитуды, но во многом и от частоты. Взгляните на таблицу:

Это так называемая кривая громкости, она показывает зависимость уровня громкости, который измеряется здесь в условных единицах фонах, от амплитуды и частоты. Если вы вдруг не поняли, как ей пользоваться, приведу справку: по вертикали уроверь громкости в децибелах, по горизонтали частота в герцах. Выбираете определенную громкость и частоту, и проводите от них воображаемые линии. Точка пересечения линий будет уровнем громкости в фонах. Картинка:

Так, кривые громкости показывают нам, что звук в 40 дб и частотой 200 гц воспринимается нами в 40 фонов, но при этом звук в те же 40 дб, но частотой 500 гц, воспринимается примерно в 45 фонов. Дальше больше: 1000 герц — уровень фонов вернулся к 40, 2500 герц — снова 45 фонов, а на 7500 герц упал до 35. Естественно, все эти значения взяли не из воздуха — кривая громкости составлена по ощущениям большого количества людей в возрасте 18-25 лет, которым включали звуки разной амплитуды и частоты.

3.В завершение статьи хотелось бы упомянуть о том, как устроен микрофон, и каким образом он преобразует звуковые волны, то есть колебания молекул воздуха, в электрический сигнал. Существует большое количество различных типов микрофонов, отличающихся по своей конструкции и способу работы. Хотелось бы рассмотреть конденсаторный микрофон, ведь сейчас это один из самых распространённых типов микрофонов, кроме того, звукозапись музыки или какого либо другого аудиоматериала в студиях всегда осуществляется именно на него. Сразу представлю схему микрофона:

Две синии пластинки это конденсатор. Они не соединены между собой, крайняя представляет из себя тонкую пленку, покрытую никелем с внутренней стороны, которая активно колеблется под действием звуковых волн. Она называется диафрагмой. Вторая пластинка неподвижна. Обе пластинки подключены в электрическую цепь, в них есть ток. При колебании диафрагмы ее расстояние до второй пластинки изменяется, а ее электрические токи действуют на нее. Таким образом, напряжение во второй пластинке меняется в зависимости от приближения, или отдаления диафрагмы. На wavefrom (дорожка, показывающая входящие звуковые волны при звукозаписи в различных аудиоредакторах) показывается ни что иное, как сила тока, идущая от микрофона, и меняющаяся при изменении напряжения, вызванного колебанием диафрагмы.

P.S. На счет wavefrom — не уверен, что называется именно так, по крайней мере в русскоязычной среде. Буду рад, если продвинутые звукари подскажут:).