Кафедра компьютерной физики ВНУ им. В. Даля

Акустика (греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений физики (механики), исследующее упругие колебания и волны от самых низких (от 0 Гц) до высоких частот.

Акустика является междисциплинарной наукой, использующей для решения своих проблем широкий круг дисциплин: математику, физику, психологию, архитектуру, электронику, биологию, медицину, гигиену, теорию музыки и другие.

Иногда под акустикой понимают акустическую систему — электрическое устройство, предназначенное для преобразования тока переменной частоты в звуковые колебания при помощи электро-акустического преобразования. Также термин акустика применим для обозначения колебательных свойств какой-либо системы, например «акустика помещения».

Основные направления современной акустики

  • Общая (физическая) акустика — теория излучения и распространения звука в различных средах, теория дифракции, интерференции и рассеяния звуковых волн. Линейные и нелинейные процессы распространения звука.
  • Геометрическая акустика — раздел акустики, предметом изучения которого являются законы распространения звука. В основе лежит представление о том, что звуковые лучи — это линии, касательные к которым совпадают с направлением распространения энергии акустических колебаний.
  • Архитектурная акустика — законы распространения звука в закрытых (полуоткрытых, открытых) помещениях, методы управления структурой поля и т. д.
  • Строительная акустика — защита от шума зданий, промышленных предприятий (расчёт конструкций и сооружений, выбор материалов и т. д.).
  • Психоакустика — основные законы слухового восприятия, определения связи объективных и субъективных параметров звука, определения законов расшифровки «звукового образа».
  • Музыкальная акустика — проблемы создания, распространения и восприятия звуков, используемых в музыке.
  • Биоакустика — теория восприятия и излучения звука биологическими объектами, изучение слуховой системы различных видов животных и др.
  • Электроакустика — раздел прикладной акустики, занимающийся теорией, методами расчёта и созданием электроакустических преобразователей.
  • Аэроакустика(авиационная акустика)— излучение и распространение шумов в авиационных конструкциях.
  • Гидроакустика — распространение, поглощение, затухание звука в воде, теория гидроакустических преобразователей, теория антенн и гидроакустических эхолокаторов, распознавание движущихся объектов и др.
  • Акустика транспорта — анализ шумов, разработка методов и средств звукопоглощения и звукоизоляции в различных видах транспорта (самолётах, поездах, автомобилях и др.)
  • Медицинская акустика — разработка медицинской аппаратуры, основанной на обработке и передаче звуковых сигналов (слуховые аппараты, диагностические приборы)
  • Ультразвуковая акустика — теория ультразвука, создание ультразвуковой аппаратуры, в том числе ультразвуковых преобразователей для промышленного применения в гидроакустике, измерительной технике и др.
  • Квантовая акустика (акустоэлектроника)— теория гиперзвука, создание фильтров на поверхностных акустических волнах
  • Акустика речи — теория и синтез речи, выделение речи на фоне шумов, автоматическое распознавание речи и т. д.
  • Цифровая акустика — связана с созданием микропроцессорной (аудиопроцессорной) и компьютерной техники.

Интересными направлениями исследования в акустике на макроскопическом уровне являются

  • распространение звука в движущихся средах
  • рассеяние звука на неоднородностях среды и распространение звука в неупорядоченных средах
  • характер макроскопических течений в поле звуковой волны
  • поведение вещества в поле сильной ультразвуковой волны, кавитационные явления<

На микроскопическом уровне упругое колебание среды описывается фононами — коллективными колебаниями атомов или ионов. В металлах и полупроводниках такие колебания ионов приводят и к колебаниям электронной жидкости, то есть, на макроскопическом уровне, звук может порождать электрический ток. Подраздел акустики, изучающий такие явления и возможности их использования, называется акустоэлектроникой.

Яндекс.Метрика