dźwięk

dźwięk,

fiz. zaburzenie falowe w ośrodku sprężystym gazowym, ciekłym lub stałym (fale sprężyste) wywołujące subiektywne wrażenie słuchowe u człowieka lub zwierząt (definicja z zakresu fizyki), a także subiektywne wrażenie słuchowe wywołane takim zaburzeniem (definicja z zakresu psychologii);

dźwięk zatem — to zachodzące z odpowiednią częstotliwością zmiany ciśnienia w ośrodku (ciśnienie akustyczne), na które reaguje organ słuchu. Ucho ludzkie reaguje na względną zmianę poziomu dźwięku (wyrażaną na ogół w decybelach, dB). Najniższa wartość ciśnienia akustycznego (przy częstotliwości 1000 Hz) wykrywanego przez ucho ludzkie wynosi średnio 20 µPa (próg słyszalności); 20 Pa — to próg bólu. Częstotliwości fal dźwiękowych zawierają się w granicach 16 Hz–20 kHz. Fale sprężyste o częstotliwościach wyższych nazywa się ultradźwiękami, a o częstotliwościach niższych — infradźwiękami; fale o częstotliwościach 10⁵ Hz i wyższej stanowią hiperdźwięki. Źródłem dźwięku są drgające ciała stałe (np. struny, membrany) oraz zawirowania powietrza. Zagadnienia wytwarzania, rozchodzenia się i odbioru dźwięku są przedmiotem badań akustyki.

Fizycznymi wielkościami określającymi dźwięk są: ciśnienie akustyczne, natężenie dźwięku, widmo dźwięku oraz częstotliwość składowej podstawowej w tym widmie lub częstotliwość czystego tonu. Wielkościom tym odpowiadają cechy subiektywne: natężeniu — głośność dźwięku, częstotliwość podstawowej — wysokość, a widmu — barwa. Dźwięki długotrwałe dzielą się na tony (dźwięki harmoniczne, sinusoidalne, o jednej częstotliwości) i złożone z tonów — wielotony i szumy; wśród dźwięków krótkotrwałych (impulsów) rozróżnia się stuki i trzaski. W przeciwieństwie do szumów, stuków i trzasków tony i wielotony są odczuwane jako dźwięki o określonej wysokości. Dźwięki spotykane w praktyce są zwykle przebiegami zmiennymi w czasie (transjenty), złożonymi z tonów, wielotonów, szumów. Czas trwania dźwięku może wpływać na charakter odczucia dźwięku; np. długotrwałe, silne dźwięki powodują chwilowe podwyższenie progu słyszalności, a więc następne dźwięki wydają się cichsze. Każdy dźwięk złożony można rozłożyć na sumę dźwięków prostych; rozkład taki nazywa się analizą dźwięku. Analiza dźwięku ma wiele zastosowań praktycznych; jest wykorzystywana do badania właściwości hałasu, mowy, instrumentów muzycznych; w walce z hałasem umożliwia np. dobór odpowiednich materiałów dźwiękochłonnych. Procesem odwrotnym jest synteza dźwięku — sumowanie dźwięków harmonicznych o różnych częstościach, amplitudach i fazach; stosowana do otrzymywania sztucznej mowy i muzyki.