Акустика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений физики (механики), исследующих упругие колебания и волны от самых низких (условно от 0 Гц) до высоких частот.[1]

Акустика является междисциплинарной наукой, использующей для решения своих проблем широкий круг дисциплин: математику, физику, психологию, архитектуру, электронику, биологию, медицину, гигиену, теорию музыки и другие.

Иногда (в обиходе) под акустикой понимают также акустическую систему — электрическое устройство, предназначенное для преобразования тока переменной частоты в звуковые колебания при помощи электро-акустического преобразования. Также термин акустика применим для обозначения колебательных свойств, связанных с качеством распространения звука в какой-либо системе или каком-либо помещении, например, «хорошая акустика концертного зала».

Термин «акустика» (фр. acoustique) был введён в 1701 году Ж. Совёром[2].

Основные направления современной акустики[править | править вики-текст]

  • Общая (физическая) акустика — теория излучения и распространения звука в различных средах, теория дифракции, интерференции и рассеяния звуковых волн. Линейные и нелинейные процессы распространения звука.
  • Геометрическая акустика — раздел акустики, предметом изучения которого являются законы распространения звука. В основе лежит представление о том, что звуковые лучи — это линии, касательные к которым совпадают с направлением распространения энергии акустических колебаний.
  • Архитектурная акустика — законы распространения звука в закрытых (полуоткрытых, открытых) помещениях, методы управления структурой поля и т. д.
  • Строительная акустика — защита от шума зданий, промышленных предприятий (расчёт конструкций и сооружений, выбор материалов и т. д.).
  • Психоакустика — основные законы слухового восприятия, определения связи объективных и субъективных параметров звука, определения законов расшифровки «звукового образа».
  • Музыкальная акустика — проблемы создания, распространения и восприятия звуков, используемых в музыке.
  • Биоакустика — теория восприятия и излучения звука биологическими объектами, изучение слуховой системы различных видов животных и др.
  • Электроакустика — раздел прикладной акустики, занимающийся теорией, методами расчёта и созданием электроакустических преобразователей
  • Аэроакустика (авиационная акустика) — излучение и распространение шумов в авиационных конструкциях.
  • Гидроакустика — распространение, поглощение, затухание звука в воде, теория гидроакустических преобразователей, теория антенн и гидроакустических эхолокаторов, распознавание движущихся объектов и др.
  • Акустика транспорта — анализ шумов, разработка методов и средств звукопоглощения и звукоизоляции в различных видах транспорта (самолётах, поездах, автомобилях и др.)
  • Медицинская акустика — разработка медицинской аппаратуры, основанной на обработке и передаче звуковых сигналов (слуховые аппараты, диагностические приборы)
  • Ультразвуковая акустика — теория ультразвука, создание ультразвуковой аппаратуры, в том числе ультразвуковых преобразователей для промышленного применения в гидроакустике, измерительной технике и др.
  • Квантовая акустика (акустоэлектроника) — теория гиперзвука, создание фильтров на поверхностных акустических волнах
  • Акустика речи — теория и синтез речи, выделение речи на фоне шумов, автоматическое распознавание речи и т. д.
  • Цифровая акустика — связана с созданием микропроцессорной (аудиопроцессорной) и компьютерной техники.

Интересными направлениями исследования в акустике на макроскопическом уровне являются

  • распространение звука в движущихся средах
  • рассеяние звука на неоднородностях среды и распространение звука в неупорядоченных средах
  • характер макроскопических течений в поле звуковой волны
  • поведение вещества в поле сильной ультразвуковой волны, кавитационные явления

На микроскопическом уровне упругое колебание среды описывается фононами — коллективными колебаниями атомов или ионов. В металлах и полупроводниках такие колебания ионов приводят и к колебаниям электронной жидкости, то есть, на макроскопическом уровне, звук может порождать электрический ток. Подраздел акустики, изучающий такие явления и возможности их использования, называется акустоэлектроникой.

Другое близкое по духу направление исследования — акустооптика, то есть изучение взаимодействия звуковых и световых волн в среде, в частности, дифракция света на ультразвуке.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Акустика — статья из Большой советской энциклопедии
  2. В работе «Principes d'acoustique et de musique, ou systême general» [1]; см. также в списке литературы Алдошина — Приттс, с. 11 (Глава 1).

Литература[править | править вики-текст]

  • Аннотация // Лепендин Л. Ф. Акустика. — 1978. — 448 с.
  • Дж. В. Стрэтт (Лорд Рэлей) Теория звука. пер. с англ. в 2-х томах. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1940. - т. 1 - 500 с., т. 2 - 476 с.
  • Маньковский В.С. Акустика студий и залов для звуковоспроизведения. - М.: Искусство, 1966. - 376 с.
  • Алдошина И., Приттс Р. Музыкальная акустика. Учебник. — СПб.: Композитор, 2006. — 720 с. ISBN 5-7379-0298-6

Ссылки[править | править вики-текст]