Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас голоса людей и музыка, шум ветра и щебет птиц, рокот моторов и шелест листвы. С помощью речи люди общаются, с помощью слуха получают информацию об окружающем мире. Не меньшее значение звук имеет для животных.

С точки зрения физики, звук - это механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твёрдом теле и т.п. Звуковая волна – физическое явление, происходящее в различных агрегатных средах. Говоря о звуковой волне, подразумевают обычно распространение звука в атмосфере. Скорость распространения малых возмущений конечна и зависит только от свойств среды в данной точке.

Объяснение этого опыта следующее. Ударив левый камертон, мы передали ему некоторое количество механической энергии. В результате камертон начал звучать, то есть излучать энергию в окружающее пространство в виде звуковых волн. Наиболее интенсивно они излучаются через открытую сторону ящичка-подставки. Попадая внутрь такого же ящичка- подставки второго камертона, волны возбуждают в ней (и ножках камертона) вынужденные колебания той же частоты. Через 5-10 секунд звуковые волны перенесут достаточное количество энергии, чтобы звук правого камертона стал достаточно громким. Однако он все же тише звука первого камертона, поэтому его и нужно заглушить, например, ладонью.

Глухой музыкант

Способность человека воспринимать упругие колебания, слушать их отразились в названии учения о звуке - акустика (от греческого akustikos - слуховой, слышимый). Вообще человеческое ухо слышит звук только тогда, когда на слуховой аппарат уха действуют механические колебания с частотой не ниже 16 Гц, но не выше Гц. Колебания же с более низкими или с более высокими частотами для человеческого уха неслышимы.

УДАРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Ударные инструменты из дерева

Клавишные инструменты КЛАВЕСИН

ФОРТЕПИАНО.

МЕДНЫЕ ДУХОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Гитара

Щипковые струнные инструменты

А все-таки один инструмент-оркестр специального внимания заслуживает. Это - ОРГАН.

Наиболее чувствительны наши органы слуха к частотам в диапазоне от 700 до 6000 Гц. В этом диапазоне ухо способно воспринимать звуки интенсивностью около 10– 12–10–11 Вт/м2. Порогом слышимости называется наименьшая интенсивность звуковой волны, которая может быть воспринята органом слуха. При частоте 1 кГц порог слышимости составляет 10–12 Вт/м2. За единицу громкости звука принят бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона) [это логарифм отношения мощности звука к начальной мощности, отвечающей порогу слышимости: громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости. На практике громкость измеряют в децибелах (дБ): 1 дБ = 0,1Б.]

Порогом болевого ощущения называется интенсивность звука, вызывающего болевые ощущения. Он практически не зависит от частоты и составляет примерно 1 Вт/м 2. Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки. Звук, издаваемый телом, которое колеблется с одной, строго определенной частотой, называется тоном. Например, камертоны различного размера издают звуки разного тона. Частота колебаний характеризует высоту тона. Например, летящий комар издает звук высокого тона, шмель – звук низкого тона.

10 дБ – шепот; 20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях; 40 дБ – тихий разговор; 50 дБ – разговор средней громкости; 70 дБ – шум пишущей машинки; 80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля; 100 дБ – громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5–7 м; 120 дБ – шум работающего трактора на расстоянии 1 м; 130 дБ – порог болевого ощущения.

Интенсивность типичных шумов Примерный уровень звукового давления, дБ Источник звука и расстояние до него 160Выстрел из ружья калибра 0,303 вблизи уха 150Взлет лунной ракеты, 100 м 140Взлет реактивного самолета, 25 м 120Машинное отделение подводной лодки 100Очень шумный завод 90 Тяжелый дизельный грузовик, 7 м Дорожный перфоратор (незаглушенный), 7 м 80Звон будильника, 1 м 75В железнодорожном вагоне 70 В салоне небольшого автомобиля, движущегося со скоростью 50 км/ч; квартирный пылесос, 3 м 65 Машинописное бюро Обычный разговор, 1 м 40Учреждение, где нет специальных источников шума 35Комната в тихой квартире 25Сельская местность, расположенная вдали от дорог

Основными частотами, при помощи которых люди общаются друг с другом, используя речь, являются герц. Частотный спектр «голосов» многих представителей животного мира располагается в диапазоне слуха человека. Так, например, слоны «разговаривают» в зоне герц, земноводные – , цикады – , жуки – , саранча – герц.

В то же время диапазон звуков, воспринимаемых животными, намного шире диапазона человека. Опытом доказано, что кошки воспринимают звуки до герц, а собаки даже выше этой частоты. Летучие мыши при полете пользуются своеобразными звуковыми радарами с частотой герц для прощупывания объектов. Аналогичные устройства имеют дельфины.

"... название песчаной бури - самум - значит ядовитый, отравленный". "... издавать звуки могут даже просто большие скопления песка. Например, поющие пески на отмелях Кольского полуострова, на Рижском взморье, в долинах рек Вилюя и Лены, на Байкале. Порой такие пески издают самые неожиданные звуки. То под ногами идущего человека слышится что-то вроде лая собак, то звон натянутой струны, а то и рокот авиационных моторов".

"... феномены "стонущих", "говорящих", "поющих" камней также обусловлены температурными изменениями. Обычно такие камни имеют очень пористую структуру и по вечерам, когда воздух уже остывает, а скалы еще хранят накопленное за день тепло, теплый воздух из трещин устремляется наружу, издавая звук, напоминающий стон". "... "поют" не только отдельные камни, но и целые горы. Например, гора Рег-Раван около Кабула, покрытая слоем белого песчаника. Когда несколько человек сходят с нее, раздаются звуки, напоминающие барабанный бой. Или гора Джебаль-Накуг на берегу Красного моря. Когда человек взбирается на ее вершину, песок будто стонет под ногами".

"... звучание песков, камней и гор часто вызывает у свидетелей беспричинный очень сильный страх. Ученые полагают, что при звучании пески помимо слышимых звуковых волн издают еще и инфразвуковые волны, которые и порождают у людей такие эмоции. Также инфразвуки могут вызвать сильную усталость, и даже морскую болезнь с головокружением и тошнотой. Такое действие инфразвука проявляется тогда, когда частота волны совпадает с так называемым альфа- ритмом головного мозга

"... у многих народов существуют различные легенды о таинственном звучании песков. В них повествуется о том, что это поют прекрасные сирены, которые завлекают моряков, чтобы погубить их на скалах, или о том, что это звучат занесенные песками города, или о заточенных под землей злых духах". "... так называемые "звуковые маяки" использовались в казахских аулах. Это были особенные трубы с отверстиями, на ветру они издавали свист, чем помогали пастухам и охотникам, верно, ориентироваться в степи".

Интересный факт: если рассчитать длину звуковой волны крика новорожденного, то получается, что она равна длине позвоночника его мамы. Таким образом, мама в прямом смысле «спинным мозгом чувствует» голос своего малыша. И еще одно «мистическое» совпадение. Высота стандартного камертона, по которому настраивают все музыкальные инструменты нота ля первой октавы также совпадает с высотой крика новорожденного.