Некоторые исследования показывают, что ухо способно регистрировать звук с частотами и выше 20 кГц, но в слуховой системе стоит «блокировка», и такие звуки в чистом виде не воспринимаются. То есть мозг способен обрабатывать неслышимые ультразвуковые составляющие, если они являются гармониками высокого порядка слышимых звуков. Для ученых пока не ясно, потерял ли человек способность слышать чистый ультразвук вследствие урбанизации или эта способность остается неразвитой в силу ненадобности. Интересно, что способность слышать ультразвук спасла от уничтожения некоторые племена во время страшного цунами в 2004 г. в Юго-восточной Азии. Они услышали звук и покинули берег за несколько часов до катастрофы.
Частота волны обратно пропорциональна длине волны – отрезку на оси распространения волны, в котором умещается полный цикл изменения плотности воздуха. Чем больше частота звука, тем меньше длина волны и наоборот.
Амплитудой звуковой волны называется разница между самым высоким и самым низким значением плотности. Наши уши устроены таким образом, что когда мы слышим два звука, частоты которых относятся как 2: 1, то нам кажется, что эти звуки близки друг к другу и при одновременном воспроизведении они для нас как бы сливаются. Именно на этом эффекте основана музыкальная шкала высоты звуков, у которой одна и та же нота повторяется в каждой октаве. То есть в натуральном звукоряде частоты одинаковых нот соседних октав соотносятся между собой как 2: 1.
Уровень и громкость звука
Существует еще важный параметр – уровень звука. Любая звуковая волна, которая распространяется в пространстве, может оказывать на встречающиеся препятствия (в том числе и барабанные перепонки) некое давление. Мы субъективно воспринимаем изменение давления звуковых волн в виде ощущения изменения громкости звука. Максимальное изменение давления в воздухе при распространении звуковых волн по сравнению с давлением при отсутствии волн называется звуковым давлением. Как и любое другое, звуковое давление измеряется в паскалях (Па).
Но в акустике, при оценке интенсивности звуковых волн чаще применяется другое понятие – сила звука. Оно показывает поток звуковой энергии, который каждую секунду проходит через квадратный сантиметр условной плоскости, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. Звуковое давление и сила звука находятся в квадратичной зависимости. То есть,
сила звука = звуковое давление в квадрате.
Сила звука описывает энергетические свойства самой волны и измеряется в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см