Страница:Радио всем 1930 г. №08.djvu/11

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


УКДХ

В отличие от света, представляющего собою чрезвычайно короткие электромагнитные волны, ничем по своей природе не отличающиеся от волн, излучаемых любой антенной, звук обусловливается колебаниями механическими, возможными лишь в материальной среде и не проникающими через пустоту. Поэтому и свойства звуковых колебаний всецело зависят от механических свойств колеблющихся предметов, с одной стороны, a q другой—от той среды, в которой звучащие предметы находятся и которая' передает звуковые колебания нашему уху. Это влечет за собой большое разнообразие и сложность, которые мы наблюдаем в звуковых явлениях, а вместе о тем значительные трудности при их изучении. Сам орган, служащий нам для восприятия звуков,—наше ухо, оказывается настолько сложным, что действие отдельных его частей удалось выяснить лишь в самые последние годы, а некоторые явления, происходящие в ухе, до снх пор остаются еще темными и служат предметом спора между учеными.

До уха звуки доходят через воздух (или другую среду), передающий их и виде так называемых продольных звуковых волн, представляющих собою последовательные сжатия и расширения воздуха, передающиеся от колеблющегося и звучащего предмета, напр. от колокола, струны, камертона и нр., сначала ближайшим к ним объемам воздуха, а потом к следующим, все более и более удалшпым. Таким образом от звучащего тела к уху бегут последовательно то сжатие, то расширение о определенной скоростью и, дойдя до уха, вызывают в нем. то повышение, то понижение давления, действующие уже непосредственно на ухо. Частота смены давлений воспринимается нами как высота звука, а интенсивность изменения давления—как его сила.

Всякие колебания или ритмические движения предметов посылают в окружающий воздух сжатие е расширение, т. е. вызывают в нем звуковые волны, добегающие до нас, но не все они могут быть нами восприняты. Самый низкий тон, который еще может различать ухо, обладает частотой в 30—50 колебаний в секунду, а самый высокий 14 ООО1— 20 000 колебаний в секунду (в зависимости от свойств, уха). Между тем нам известны колебания твердых тел, совершающиеся с любой частотой от медленной корабельной качки до самых быстрых вибраций пьезокварцевой пластинки, которая может совершать десятки миллионов колебаний в секунду. Все это огромное разнообрази© частот неизбежно порождает в воздухе такое же точно разнообразие звуковых волн, но об их наличии мы в большинстве случаев можем узнать лишь косвенным путем, ибо даже и в области слышимых частот мы получаем звуковое ощущение лишь тогда, когда звуковые волны доходят до уха с достаточной интенсивностью.

Слабые звуки не в состоянии вызвать достаточного раздражения нервов, сильные могут разрушить наш слуховой аппарат и воспринимаются нами не так звук, а так ощущение боли. Амплитуда давлений воздуха в ухе, т. е. величина периодических колебаний, которые мы отчетливо воспринимаем при высоте,

соответствующей 1 000 колебаний в секунду, не может быть меньше одной миллионной доли грамма иа квадратный сантиметр и не должна превосходить трех о половиной граммов на кв. сантиметр.

Мир представляется нам поэтому гораздо более тихим и молчаливым, чем он оказывается в действительности.

Однако, так ни мала сама по себе область слышимых звуков, ни одно из наших чувств не может сравняться со слухом по богатству впечатлений, вызываемых ими в нашем сознании. Это обусловливается совершенством нашего уха и особенностями наших слуховых нервных центров. Мы легко различаем между собой по высоте тона два простых звука средней громкости при различии частот в Уг°/о, а музыканты с так называемым абсолютным слухом (термин весьма неудачный, так так он свидетельствует ■ сущности лишь об относительной повышенной тонкости слуха) улавливают различия в тонах, доходящие до 0,1 о/о тона и даже меньшие. Это значит, что среднее ухо в области слышимых звуков может различить по высоте до 40 000 различных тонов. По силе же звука мы можем различать максимум 100 различных градаций сиди звука. 'Таким образом мы невидимому должны были бы различать до 4 000 000 простых звуков, отличающихся друг от друга своим тоном и своей интенсивностью х. На самом деле число это значительно меньше, так как в области очень высоких и очень низких звуков различать интенсивность их мы может лишь с трудом, и число градаций значительно уменьшается. Соотношение между высотой и силой различных слышимых звуков наглядно изображено на рис. 1. Впрочем мы должны оговориться, что приведенные нами выше циры—это лишь первое и самое грубое приближение к истине, так как, к сожалению, измерить то изменение высоты или силы звука, которые действительно обусловливают новое ощущение, на практике почти не-

1 Примеч. редакции. Указываемая автором цифра — 100 градаций—силы звука относится к длящемуся звуку. Кроме того для того чтобы различить столько градаций, требуются тренированное ухо и особые акустические условия.

При затухающих звуковых колебаниях число различаемых г| адаций гораздо меньше. Например в звуке рояля опытный музыкант может различить лишь менее десяти различных градаций силы звука.

Ю4

ID1 4 /0 /О1

/о*

Ю4

/6 32 64 /28 256 512 /024.2048 4596 &J92 /6384

С-2 С_' С С1 ей сш С'1 С1 С& С%

- Частота

Рис. 1 нолЕьанп/t а секунду

193