В МИРЕ ЗАСТЫВШИХ ЗВУКОВ

ЗВУК — ЭТО ВОЛНЫ

Спомним волны на море.

Одна за другой набегают зеленоватые волны на берег. Кажется, будто к берегу беспрерывно движется масса воды. Но так ли это? Ведь тогда вода должна была бы вскоре залить весь берег.

Бросим в волнующееся море несколько щепок и по­смотрим, куда они поплывут. Мы увидим, что щепки то опускаются, то поднимаются на волнах, но остаются поч­ти на одном месте. Значит, вода не переносится вместе с волнами к берегу, как это кажется на первый взгляд, а остаётся на месте. Каждая частица воды лишь дви­гается всё время вверх и вниз. Такое колебание частичек воды и есть водяные волны.

Волны на воде легко получить. Опустите, например, в воду палку одним концом и начните качать её. На по­верхности воды появятся волны, которые побегут от палки во все стороны.

Волны существуют не только на воде. Есть они и в воздухе. Только мы не можем их видеть, как видим волны на поверхности воды.

Возьмите гитару и резко дёрните у неё басовую стру­ну. Если затем внимательно присмотреться к этой струне,

То нетрудно заметить, что она дрожит — колеблется. Ко­лебание струны передаётся воздуху, и в воздухе возни­кают невидимые воздушные волны — так же, как от колеблющейся в воде палки образуются водяные волны. Невидимые воздушные волны и есть звук.

Звуковые воздушные волны распространяются в воз­духе со скоростью приблизительно 340 метров в секунду. Встречая на своём пути какую-либо твёрдую преграду, они заставляют её колебаться так же, как водяные волны заставляют качаться, например, доску, опущенную одним концом в воду.

Вот почему колебания мембраны фонографа (а значит, и иглы) волнообразны.

Записанный таким образом на валик фонографа звук нетрудно воспроизвести вновь. Для этого металлическую иглу устанавливают в начале оловянной канавки (на ко­торой уже лежит «отпечаток» звука) и вращают валик. Игла следует по канавке и в точности повторяет все те движения иглы, благодаря которым образовалась вол­нистость канавки. Колебания иглы передаются мембране фонографа, на которой она укреплена. Мембрана прихо­дит в движение и, как поршень, начинает качать воздух, заключённый в рупоре. В рупоре снова образуются воз­душные волны. Они расходятся в воздухе и, попадая в наше ухо, заставляют колебаться так называемую барабанную перепонку. Наш организм воспринимает это колебание как звук.

Наблюдая волнение на море, мы видим, что волны бы­вают разной высоты и расстояние между гребнями волн также неодинаково. Если качать в воде палкой часто, то на поверхности воды появятся мелкие волны. Расстояние от гребня до гребня у таких волн мало (это расстояние называется длиной волны). Если же палку качать мед­ленно, то по воде побегут длинные волны с большим рас­стоянием от гребня до гребня.

Если вы понаблюдаете, стоя на одном месте, как ча­сто проходят одна за другой водяные волны, то легко увидите, что чем длиннее волны, тем меньшее число волн пройдёт около вас за одну секунду.

Так же различны и волны в воздухе. Струна, совер­шающая малое число колебаний в секунду, вызывает в воздухе волны большей длины, чем струна, совершающая частые колебания. От частоты колебаний зависит высота звука: чем больше число колебаний в секунду, тем вы­ше — «тоньше» — звук.

Не все волны, существующие в воздухе, наше ухо вос­принимает как звук. Струна, совершающая 30 колебаний в секунду, вызывает в воздухе волны длиной около 11 метров. Это «нижний» предел колебаний воздуха, ко­торый человеческое ухо улавливает как звук. Меньшее число колебаний воздуха ухо, как правило, уже не слы­шит. Существует также верхний предел звуковых коле­баний.

Самое большое число колебаний в секунду, которое человеческое ухо воспринимает как звук, не одинаково для различных людей. Некоторые хорошо слышат звук, состоящий из 16 тысяч колебаний в секунду, что соответ­ствует волнам длиной около 21 мм. Но у большинства людей пределом является примерно 10—12 тысяч колеба­ний в секунду.