АКУСТИКА

АКУСТИКА (от греческого akustikos - слуховой), в широком смысле - раздел физики, исследующий упругие волны от самых низких частот до самых высоких (1012-1013 Гц); в узком смысле - учение о звуке. Общайа и теоретическайа акустика занимаютсйа изучением закономерностей излученийа и распространенийа упругих волн в различных средах, а также взаимодействийа их со средой. К разделам акустики относйатсйа электроакустика, молекулйарнайа акустика, архитектурнайа акустика и строительнайа акустика, атмосфернайа акустика, геоакустика, гидроакустика, физика и техника ультразвука, психологическайа и физиологическайа акустика, музыкальнайа акустика и др. Историйа развитийа акустики, как физической науки, разбиваетсйа на 3 периода. 1-й период (начало 17 - начало 18 вв.) характеризуетсйа исследованийами системы музыкальных тонов, их источников, скорости распространенийа звука (Г. Галилей, Р. Гук, Х. Гюйгенс); 2-й период (начало 18 - начало 20 вв.) - развитием акустики как раздела механики. Создаетсйа общайа теорийа механических колебаний, излученийа и распространенийа звуковых волн в среде, разрабатываютсйа методы измеренийа характеристик звука (импульс, энергийа, поток энергии, скорость распространенийа), расширйаетсйа диапазон (от 16 Гц до 20 кГц), выйаснйаетсйа физическайа сущность тембра звука (И. Ньютон, Т. Юнг, Ж. Д'Аламбер, Ж. Лагранж, О. Френель, Л. Эйлер, Д. Бернулли, Г. Гельмгольц). 3-й период (с начала 20 в.) свйазан прежде всего с развитием электроакустики, нелинейной акустики, акустики движущихсйа сред.

АКУСТИКА - взятое с греческого наименование учения о звуке. Звуком называют ощущение, воспринимаемое нашим органом слуха, при ударе о барабанную перепонку его, звуковых волн (ряд последовательных сгущений и разрежений воздуха), производимых вибрацией упругих тел; волны эти вызывают соответственные вибрационные колебания слуховых нервов. Строго говоря, звука не существует: он вызывается в самом ухе раздражением окончаний слуховых нервов передающимися ему колебаниями звучащего тела. Музыкальный звук ощущается при правильных, равномерных колебаниях барабанной перепонки уха, неправильные и неравномерные вибрации, равно как и смесь разных коротких звуков производит впечатление шума. Орган слуха человека различает высокие и низкие звуки. Высокие звуки производятся быстрыми колебаниями, низкие более медленными. Самый низкий звук или тон, различаемый еще человеческим ухом, обозначаемый тоном субконтра=С (С2), производится 16 колебаниями в секунду. Верхний предел слышимости звука, неодинаковый для различных индивидуумов, лежит между 16000 и 33000 колебаний в секунду, следовательно приблизительно между С на седьмой черте и С на восьмой черте (С7 до С8). Отношение чисел колебаний двух звуков, называется интервалом. Звук или тон, делающий вдвое большее число колебаний, чем другой звук, в одинаковый с ним промежуток времени, называется октавой последнего звука. Так напр. звук, делающий 800 колебаний в секунду, есть следующая более высокая октава звука, делающего 400 колебаний в секунду. Квинтой называется звук, делающий 3/2 числа колебаний данного звука (около 600 на 400). Большая терц данного тона, получается при увеличении числа колебаний его в отношении 4 к 5 и т.д. Тоны делающие в 2, 3, 4... 10 раз большее число колебаний, чем данный тон, называемый основным, называются обертонами его. Большинство музыкальных инструментов никогда не производить одного основного тона, каждый из них сопровождается рядом обертонов. Музыкальный оттенок инструментов зависит именно от того, какие обертоны сопровождают основной звук или тон и насколько они интенсивны; флейта напр. дает основной тон без всякой почти примеси обертонов. У фортепиано основной тон сопровождают до семи интенсивных обертонов. У скрипки основной тон сравнительно преобладает, но тем не менее его сопровождает ряд более высоких обертонов. Уже Пифагор (в VI веке до Р. X.) понял верно музыкальное значение интервалов в отношение их к длине струн; но только гораздо позже, одному из учеников Галилея, Мерсенне, удалось доказать, что высота звука обусловливается числом колебаний. Над дальнейшей разработкой А. особенно много потрудились Ньютон, Бернулли, Эйлер, Рамо, Хладни, Лаплас, Савар, Каньяр-деЛатур, Зеебек, Веберг, Гельмгольц, Кёниг и др. Важнейшее старинное сочинение по А. это труды Хладни "Entdeckungen uber die Theorie des Klanges" (Лейпц., 1787); "Akustik" (Лейпц., 1802; 3 изд. 1830); затем нельзя не упомянуть: Биндзейля "Akustik", (Потсд., 1839); Цамминера, "Die Musik und die musikalischen Instrumente in ihrer Beziehung zu den Gesetzen der А." (Гисс., 1855). Верную теорию оттенка звука дал Гельмгольц "Lehre von den Tonempfindungen" (Брауншв., 1863; 4 изд., 1877); из новейших трудов до А. назовем: Маха, "Einleitung in die Helmholtzsche Musiktheorie" (Грац, 1886);Айри, "Оn sound" (2е изд. 1871); Тиндаля, "Der ochall" (нем. изд. 2-е 1874); Радау, "Lehre vom Schall" (2-е изд., Мюнх., 1875); Блазерна, "Die Theorie des Schalles in Beziehung zur Musik" (т. 24 der "Internat. wissensch. Bibliothek" (Лейпциг, 1876); Писко, "Neuere Apparate der A. " (Вена, 1865).