Діапазон звукових частот. Взаємозв’язок частоти звукової хвилі, її довжини і швидкості

Що собою являє звук і звукова хвиля

Звук — це суб’єктивне відчуття, але чуємо ми його, тому що наше вухо потрапляє щось реально існуюче. Це звукова хвиля. Фізиків цікавить, як відчуття, які ми відчуваємо, пов’язані з характеристиками звукової хвилі.

Звукові хвилі — це поздовжні механічні, володіють малою амплітудою хвилі, діапазон частот 20 Гц-20 кГц. Мала амплітуда — це коли зміна тиску внаслідок згущення-розрідження набагато менше, ніж тиск у середовищі. У повітрі в областях згущення-розрідження зміна тиску набагато менше атмосферного. Якщо амплітуда того ж порядку або більше атмосферного тиску, то це вже не звукові хвилі, а ударні, вони поширюються з надзвуковою швидкістю.

Чутність звуків

Ми вже з’ясували, який діапазон звукових частот, але що ж лежить за його межами? Якщо частота менше 20 Гц, такі хвилі називаються инфразвуковыми. Якщо більше 20 кГц — це ультразвукові хвилі. І інфра-і ультразвук не викликають слухових відчуттів. Межі досить розмиті: немовлята чують 22-23 кГц, нестарі люди можуть сприйняти 21 кГц, хто чує 16 Гц. Тобто чим молодше людина, тим вище частоти він може почути.

Собаки чують більш високі частоти. Цю їх здатність використовують дресирувальники, вони подають команди ультразвуковим свистком, не чутним людьми. На малюнку показані діапазони частот, доступні для сприйняття різними тваринами.