Частные случаи

Стоячая волна является частным случаем бегущей волны с .

То есть, две одинаковые периодические бегущие волны (в рамках справедливости принципа суперпозиции), распространяющиеся в противоположных направлениях, образуют стоячую волну

Если создать звуковые колебания в воздушном столбе, то в нем установится стоячая волна, частота которой удовлетворяет определенным условиям, т. е. может принимать только определенные дискретные значения, которые называются собственными частотами колебаний. При колебаниях цилиндрического столба газа в трубе у закрытого конца трубы располагается пучность давления, а у открытого – узел давления.

В любом случае, когда частота колебаний звуковой волны (динамика), совпадает с частотой колебаний воздушного столба, наступает резонанс, который проявляется в возрастании громкости звука.

Интенсивностью звука (силой звука) называется величина, определяемая средней энергией, переносимой звуковой волной в единицу времени сквозь единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны:

Вт/м2.

Чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Чтобы вызвать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой интенсивностью. Для каждой частоты колебаний существуют наименьший и наибольший порог чувствительности, вызывающий звуковое восприятие. Интенсивность звука – величина объективно характеризующая волновой процесс, а громкость звука – субъективное восприятие процесса. Объективная оценка громкости звука вводится по измеренной интенсивности I:

, (1.16)

где Iо – интенсивность звука на пороге слышимости, принимается для всех звуков равной 10-12 Вт/м2; L – уровень интенсивности звука, выражается в белах, обычно пользуются единицами, в 10 раз меньшими – децибелами (дБ).

Звук еще характеризуется высотой и тембром. Высота звука – качество звука, определяемое человеком субъективно на слух и зависящее от частоты звука, с ростом частоты высота звука увеличивается, т. е. звук становится «выше». Своеобразие звукового ощущения характеризуется тембром звука.

Для акустики помещений большое значение имеет реверберация звука – процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после выключения его источника. Если в помещении есть звукопоглощающие материалы, то звуки затухают быстро и воспринимаются приглушенно. Время реверберации – время, в течение которого интенсивность звука в помещении ослабляется в миллион раз, а его уровень – на 60 дБ. В помещении хорошая акустика, если время реверберации 0, 5–1, 5 с.