3.1.1 Звуковые волны

Звук - это разновидность кинетической энергии, которая называется "акустической" и представляет собой пульсацию давления, возникающее в физической среде при прохождении звуковой волны.

Полный период колебания волны звукового давления состоит из полупериода сжатия (повышения давления) и последующего полупериода разряжения молекул воздуха (понижения давления). Звуки с большей амплитудой (громкие) вызывают более сильное сжатие и разряжение молекул воздуха, чем звуки с меньшей амплитудой (тихие).

Скорость пульсации звукового давления называется "частотой волны". К звуковым волнам относятся те, частота пульсации давления которых в воздухе составляет от 20 до 20000 колебаний (полных периодов) в секунду. Частота определяет другую характеристику звука - его высоту. И хотя высота звука является более сложной характеристикой, чем частота (она зависит также от амплитуды звуковых колебаний), в общем случае, звуки большей частоты воспринимаются, как более высокие. Для измерения частоты звуковых колебаний используется единица, которая называется "герц" и обозначается Гц: 20 Гц = 20 колебаний в секунду.

Периодом волны называется время одного полного колебания звуковой волны, он измеряется в секундах и определяется по уравнению:

Период = 1/Частота.

Скорость распространения звуковой волны в воздухе при нормальных условиях (при 15°С на уровне моря) составляет 344 м/с (1130 фут/с). Скорость звука не зависит от его частоты. Реальное расстояние, которое звуковая волна определенной частоты проходит за один полный период, называется "длиной волны". Длина волны выражается уравнением:

Длина волны = Скорость звука / Частота