Dźwięk – wrażenie słuchowe, spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, cieczy, gazie). Częstotliwości fal, które są słyszalne dla człowieka, zawarte są w paśmie pomiędzy wartościami granicznymi od ok. 16 Hz do ok. 20 kHz.
Plik audio stał się utworzony na podstawie wersji z 2011-10-22 oraz nie zawiera w sobie późniejszych edycji.
Dźwięki słyszalne
Używa się też terminu dźwięki słyszalne – na określenie dźwięków z zakresu częstotliwości oraz natężeń, które rejestruje człowiek, dla odróżnienia od dźwięków zbyt cichych bądź zbyt niskich (bliskie infradźwięki) albo zbyt wysokich (na pograniczu ultradźwięków), by mogły być zarejestrowane przez ludzkie ucho przeciętnego człowieka.
Człowiek, jak oraz zwierzęta, odbiera dźwięki słyszalne poprzez zmysł nazywany słuchem, którego narządem są uszy. Natężenie dźwięku da się wyrazić w postaci powierzchniowej gęstości mocy fali akustycznej w (W m-2), jednak powszechniejsze oraz wygodniejsze jest podawanie wartości poziomu natężenia dźwięku, czyli we względnej skali logarytmicznej, której jednostką jest decybel. Jeszcze inną skalą, która uwzględnia fizjologię ludzkiego ucha, jest skala głośności mierzonej w fonach.
Dźwięki słyszalne przez poszczególnych ludzi potrafią różnić się zarówno w zakresie częstotliwości, jak oraz głośności. Regułą jest, że wraz z wiekiem zakres częstotliwości się zawęża (dotyczy to szczególnie częstotliwości wysokich) oraz podnosi się dolna granica poziomu głośności słyszanych dźwięków. Zjawisko niedosłuchu dotyka ostatnio coraz częściej także młodych ludzi, z powodu powszechnego użycia słuchawek dousznych.
Istoty żywe przetwarzają dźwięki w określony sposób. Pierwszy etap to rejestracja wartości ciśnienia w funkcji czasu. Następnie dźwięk jest analizowany - wydzielany jest ton podstawowy (decydujący o słyszanej wysokości dźwięku) oraz wyższe składowe harmoniczne, których amplitudy decydują o barwie dźwięku. Analiza taka jest możliwa, albowiem każdą, dowolnie skomplikowaną falę da się rozłożyć na składowe sinusoidalne. Z matematycznego punktu widzenia operacja taka nazywa się transformacją Fouriera. Gdy dźwięk składa się z wielu składowych, każdej składowej da się przypisać określone parametry — amplitudę, fazę oraz częstotliwość. Następnie uzyskane wartości amplitudy są poddawane logarytmowaniu (zgodnie z Prawem Webera-Fechnera), dzięki czemu słabe dźwięki są tak samo rozróżnialne jak silne. W efekcie mózg uzyskuje strumień danych, który reprezentuje najważniejsze cechy dźwięku (głośność, wysokość, barwę). Człowiek używa tej metody do rozpoznawania mowy mimo występowania silnych zakłóceń (np. rozmowa w tłumie).
Inne przejawy fali akustycznej
Drgania akustyczne, których częstotliwość jest tak mała, że nie są słyszalne przez przeciętnego zdrowego człowieka nazywamy infradźwiękami (niższe niż 16 Hz), zaś te których częstotliwość jest większa od granicznej, także niesłyszalne przez ludzi, nazywamy ultradźwiękami (wyższe od 20 kHz). Dźwięk, jako rozprzestrzeniające się zaburzenia, potrafią rozchodzić się tylko w ośrodkach sprężystych jako fala dźwiękowa.
Historia rejestracji dźwięku
Pierwszego zapisu dźwięku dokonał w 1860 roku Édouard-Léon Scott de Martinville. Jego fonautograf nie był zaprojektowany do odtwarzania dźwięku, ale zachowały się zapisy archiwalne pierwszych rejestracji odczytane oraz odtworzone w 2008 roku.
Pierwszego zapisu dźwięku za pomocą urządzenia zwanego fonografem, mogącego także odtwarzać dźwięk, dokonał w 1877 r. Amerykanin Thomas Alva Edison. Pobudzona do drgań dźwiękiem membrana przekazywała drgania do igły żłobiącej śrubowy rowek w cynowej folii nałożonej na obracający się wałek. Ponowne przejście igły wzdłuż wyrytych na wałku rowków umożliwiało wprawienie w ruch innej membrany oraz przekazanie drgań w tubę głosową, tym samym odtwarzając dźwięk.
Obecnie, na podstawie wiedzy o właściwościach słuchu, stało się możliwe zaprojektowanie cyfrowych formatów rejestracji dźwięku jak MP3, AAC, WAV, flac, umożliwiających zapis dźwięku w formie zajmującej mniej miejsca na nośnikach cyfrowych.
Cechy dźwięku
Do podstawowych cech dźwięku możemy zaliczyć:
Cechy te związane są ściśle z odpowiednimi parametrami fali akustycznej.
Klasyfikacja dźwięków ze względu na barwę
- mające określoną wysokość
-
- ton
- wieloton harmoniczny
- nie mające określonej wysokości
-
- wieloton nieharmoniczny
- szum (mający widmo ciągłe)
-
- szum biały
- szum barwny
Sprawdź też
Sprawdź hasło
dźwięk w Wikisłowniku
