Розуміння звукових хвиль: частота, амплітуда та напрямок

Звук — це форма енергії, яка утворюється вібрацією. Коли об’єкт вібрує, це створює хвилювання в частинках повітря навколо нього, змушуючи їх коливатися туди-сюди. Ці коливання, або хвилі, є тим, що ми сприймаємо як звук.

Властивості звукових хвиль подібні до властивостей інших типів хвиль, наприклад світлових хвиль або хвиль у воді. Звукові хвилі мають частоту (висоту), амплітуду (гучність) і довжину хвилі (відстань між послідовними коливаннями). Вони також мають швидкість, тобто відстань, яку проходить хвиля за одиницю часу. Швидкість звуку становить приблизно 343 метри за секунду (м/с) у повітрі за кімнатної температури й атмосферного тиску.

Люди здатні чути звуки з частотою приблизно від 20 Гц до 20 000 Гц. Звуки з частотою нижче 20 Гц називаються інфразвуком, тоді як звуки з частотою вище 20 000 Гц називаються ультразвуком. Інфразвук і ультразвук не чутні людським вухом, але їх можна виявити за допомогою спеціальних приладів.

Крім частоти й амплітуди, звук також має напрямок поширення, тобто напрямок, у якому поширюється хвиля. Цей напрямок можна визначити за розташуванням джерела звуку та положенням слухача. На звук також можуть впливати різні фактори, такі як щільність середовища, через яке він проходить, наявність перешкод або поверхонь, що відбивають, і частота самого звуку.