Акустика

Акустика  – галузь фізики, наука про звукові явища, які відбуваються в пружному середовищі і пов'язані з коливаннями твердих, рідких та газоподібних тіл, а також застосування цих явищ. Предмет А. охоплює пружні коливання і хвилі від найнижчих частот (значно нижчих одного Гц) до гранично високих (до 1013 Гц). Коливання з частотою до 16 Гц називаються інфразвуком, понад 20 тис. Гц – ультразвуком, високочастотні, частоти яких межують із частотами електромагніт. коливань, – гіперзвуком. У вужчому значенні А. – вчення про звук, тобто пружні коливання, які сприймаються органами слуху людини. Одна з найдавніших галузей знань, яка виникла на основі інтересу до музики й інструментів, що мають здатність звучати, та необхідності усвідомити явища слуху й мовлення.

Акустика архітектурна – частина будівельної фізики, галузь акустики. Вивчає закони поширення в будинках і містобуд. утвореннях звук. хвиль, акуст. режим приміщень різного призначення, акуст. характеристики буд. матеріалів і виробів, несучих і захисних конструкцій, умови планування і забудови насел. пунктів з метою захисту середовища життєдіяльності людини від негатив. шум. впливів і створення оптимал. акуст. режиму. В антич. спорудах акуст. ефекту досягали за допомогою підсилювачів звуку – бронз. посудин, розміщених у спец. камерах під місцями для глядачів (слухачів). У храмах України-Русі для поліпшення тембру і підсилення звуку використовували голосники (Софій. собор у Києві та ін.). Нині дані А. а. є основою для планув. містобуд., компонув. і конструктив. заходів щодо зниження рівня шуму й забезпечення потріб. звукопоглинання і звукопідсилювання в забудові, окремих будинках і приміщеннях, особливо в таких, де мають бути створені умови для сприймання музики, співу, мови (театри, концертні, лекц. зали, зали засідань тощо).

Акустика атмосферна – галузь акустики, що досліджує поширення звукових коливань в атмосфері Землі. Специфіка А. а. зумовлена вертикальною і горизонтал. неоднорідністю атмосфери (насамперед вертикал. стратифікацією густини, т-ри і вологості повітря), турбулент. рухами повітря, наявністю вітрів, а також впливом сили тяжіння і обертання Землі на поширення хвиль. Природ. джерелами звук. хвиль в атмосфері є розряди блискавок, вітер, шум хвиль, землетруси, виверження вулканів, боліди, полярні сяйва та ін. Крім того, в атмосфері постійно присутні звуки техноген. походження, найпотужнішими джерелами яких є вибухи, ударні хвилі від руху надзвук. тіл (літаків і ракет), шум транспорту і пром. підпр-в. А. а. виділилася в окрему дисципліну на поч. 20 ст., коли для звукометр. експериментів стали використовувати мікрофони. Інтерес до дослідж. у галузі А. а. стимулювали гол. чином потреби артилер. розвідки (місце розташування артилерії визначали за різницею часу реєстрації звуку пострілу декількома мікрофонами). Крім того, аналіз поширення звуку висотних вибухів тривалий час був осн. методом досліджень вертикальної структури атмосфери. Нині поряд із вирішенням приклад. завдань – розрахунком траєкторій поширення звуків, звук. зондуванням атмосфери тощо – А. а. охоплює фундам. дослідж. динаміки земної атмосфери і взаємодії нейтрал. компонентів атмосфери з іоносферою.

Акустика мовна – розділ акустики, що вивчає структуру мовного сигналу, процеси мовотворення та сприйняття мови людиною. Пов'язана з розробкою систем автомат. синтезу та розпізнавання мови. Акустично процес мовотворення складається з двох відносно незалеж. етапів. Перший – виникнення звука в артикулятор. тракті – реалізується трьома способами: шляхом період. модуляції голосовими зв'язками повітр. потоку, що подається з легень (голосове джерело); генерацією шуму через турбулентні завихрення повітр. потоку у звуженнях мовотвір. апарату (шумове джерело); збудженням звука шляхом стрибкоподіб. зміни тиску повітря в артикулятор. тракті (імпульсне, або проривне джерело). Другий етап – формування частот. складу збудженого звука в акуст. фільтрі, утвореному актив. і пасив. артикулятор. органами, та випромінювання сформов. звука у простір через рот і ніс. За типом джерела збудження звуки мовлення можуть класифікуватися таким чином: голосове джерело – голосні і сонорні; шумове – глухі щілинні й африкати; імпульсне – глухі проривні; голосове з шумовим – дзвінкі щілинні й африкати; голосове з імпульсним – дзвінкі проривні.

Акустика музична – галузь акустики, що вивчає об'єктивні фізичні закономірності музики у взаємозв'язку з її сприйняттям і виконанням. Предметом дослідж. А. м. є висота, гучність, тембр і тривалість муз. звуків, лади та різні типи звуковисот. орг-цій; а також – муз. слух, муз. інструменти і люд. голоси. А. м. з'ясовує, яким чином фіз. і психофізіол. закономірності музики відображаються у її специф. законах і впливають на їх еволюцію. Використовує дані й методи заг. акустики, вона пов'язана з акустикою архітектурною, з психологією сприйняття, фізіологією слуху й голосу. Дані А. м. застосовують у галузі гармонії, інструментознавства, оркестрування тощо. Витоки А. м. знаходимо в ученнях стародав. філософів і музикантів. Так, напр., матем. основи звуковисот. орг-цій, інтервалів і ладів були відомі в Давній Греції (піфагорійська та аристоксенівська школи), у Серед. Азії (Ібн Сіна), Китаї (Люй Бувей) та інших країнах.

Акустика судова – галузь криміналістики, що вивчає принципи, способи і технічні засоби збирання, дослідження та використання слідів звуку як доказів у кримінальному і цивільному судочинстві. Джерелами слідів звуку є матеріал. системи органіч. та неорганіч. походження (живі організми, неживі об'єкти і явища природи). У процесі скоєння злочину породжуються різні сліди звуку, які сукупно утворюють звук. середовище (звук. «картину») злочину. А. с. займається оброблянням матеріал. носіїв, на яких тех. засобами зафіксовано це звук. середовище злочину. Завданнями судово-акуст. досліджень є ототожнення людини за слідами її голосу; дослідження звук. середовища з метою криміналіст. діагностування й ідентифікування його джерел; дослідження тех. засобів (фіксування та відтворювання) і матеріал. носіїв (фоно-, сигналограм, магніт. дисків) для вирішення неідентифікаційних та ідентифікац. завдань.