Характеристики звука можно разделить на объективные и субъективные. Объективные характеристики — это те, которые можно измерить с помощью приборов и инструментов, не зависимо от восприятия человека. В отличие от субъективных характеристик, которые зависят от восприятия человека, объективные параметры описывают физические свойства звуковых волн, которые могут быть точно зафиксированы и повторяемы.
Объективные характеристики звука
Частота (или тон):
Частота звуковой волны — это количество колебаний, которое происходит за одну секунду. Она измеряется в герцах (Гц).
Чем выше частота, тем выше тон звука (например, ноты на музыкальном инструменте). Границы восприятия человека обычно находятся в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц, но этот диапазон может уменьшаться с возрастом.
Частота является объективной характеристикой, потому что она измеряется непосредственно через количество циклов колебаний в единицу времени.
Амплитуда (или громкость):
Амплитуда звуковой волны определяет её интенсивность или громкость. Она измеряется в децибелах (дБ).
Громкость звука зависит от того, насколько велико отклонение молекул воздуха (или другой среды), через которую проходит звук, от их нормального положения. Чем больше амплитуда, тем громче звук.
Амплитуда измеряется с помощью прибора, называемого звукоспектрометром или уровнемером. Уровень громкости звука можно точно определить в децибелах.
Длительность:
Это характеристика времени, на протяжении которого звук существует. Длительность звука измеряется в секундах или миллисекундах.
Например, звуковой сигнал может быть коротким (например, щелчок) или продолжительным (например, звучание ноты на музыкальном инструменте). Это объективная характеристика, потому что она может быть точно зафиксирована временем.
Форма волны:
Форма волны — это графическое изображение звуковой волны, показывающее её амплитуду в зависимости от времени. Звуковые волны могут иметь различные формы, такие как синусоидальные, прямоугольные, треугольные и т. д.
Это важный параметр для понимания характера звука. Например, синусоидальная волна представляет чистый тон, а более сложные волны могут создавать более насыщенные звуки с множеством гармоник. В отличие от субъективных восприятий, форма волны — это объективная величина, которую можно измерить.
Тембр:
Тембр — это характеристика, позволяющая различать звуки, издаваемые разными источниками, при одинаковой громкости и высоте. Он зависит от спектра частот, составляющих звук, и их амплитуд.
Тембр определяется гармониками, которые присутствуют в звуковой волне. Например, разные музыкальные инструменты могут издавать звуки одинаковой высоты и громкости, но они будут различаться по тембру. Это можно измерить с помощью спектрального анализа.
Спектр звука:
Спектр — это распределение энергии звуковой волны по различным частотам. Он показывает, какие частоты присутствуют в звуке и с какой интенсивностью.
Спектр можно измерить с помощью спектрографа или анализатора частот. Он позволяет точно определить, какие гармоники (или частоты) присутствуют в звуке, что дает информацию о его составе и характере.
Скорость распространения звука:
Это скорость, с которой звуковая волна распространяется в среде (например, в воздухе, воде или твердом теле). В нормальных условиях в воздухе скорость звука составляет примерно 343 м/с при 20°C, но она может изменяться в зависимости от температуры, давления и состава среды.
Это также объективная характеристика, так как её можно точно измерить с помощью специальных приборов.
Пространственная локализация:
Это способность определить направление, из которого исходит звук. Она определяется такими факторами, как разница во времени прихода звука в оба уха и разница в уровне звука.
Локализация звука — это объективный процесс, который можно измерить, используя специализированное оборудование, например, системы для определения источника звука с помощью микрофонов.
Почему эти характеристики объективны?
Все эти характеристики звука измеряются с помощью инструментов и приборов, которые могут точно зафиксировать физические свойства звуковой волны. Например, частоту можно измерить с помощью осциллографа, амплитуду — с помощью уровнемера, а спектр — с помощью анализатора спектра. Эти измерения не зависят от того, как конкретный человек воспринимает звук, а основываются на физических принципах.
Таким образом, объективные характеристики звука — это те параметры, которые можно измерить с помощью приборов и которые не зависят от индивидуальных ощущений или восприятия людей.
