Звуковые волны, составляющие последовательные сгущения и разрежения
среды, встречая на пути своего распространения другую среду, частью от
ее отражаются, частью же входят в нее, преломляются в ней (т. е.
изменяют направление распространения). Эхо и резонанс представляют
случаи отражения З. Есть возможность прямым опытом убедиться, что законы
отражения З. тожественны с законами отражения света (при помоции
вогнутых зеркал Пикте, а также и прибора Котрейля с чувствительным
пламенем). Преломление З. можно наблюдать при помощи или чечевицы
Зондгауса, наполненной углекислым газом, или призмы Гаеха (Hajech),
наполняемой различными газами, или сетчатой чечевицы, в которой
заключается пух, вата, волос или какие-либо стружки. Источником З. в
таких опытах могут служить карманные часы или свисток; в последнем
случае фокус, т. е. место, в которое собираются чечевицей звуковые лучи,
может быть найден посредством чувствительного пламени.
Интерференцией З. называется явление усиления или ослабления З. при
одновременном существовании двух тонов одинаковой высоты. В случае же
двух тонов, близких друг другу по высоте, получается явление дрожания
или биения звука. Если звуковые волны налагаются так, что как сгущения,
так и разрежения отдельно между собою совпадают, то происходит усиление
З. Обратно, если сгущение одной волны совпадает с разрежением другой, то
получается ослабление З. В частном случае, когда волны распространяются
по двум взаимно противоположным направлениям (напр., вследствие
отражения, как в органных трубах) получаются так назыв. стоячие волны; в
местах, где фазы колебания одинаковы, образуются пучности, а там где
фазы противоположны - узлы. Пучности отстоять от узлов на 1/4 длины
волны. Самый простой способ наблюдать интерференцию З. - держа камертон
вблизи уха, поворачивать его, тогда заметны будут усиления и ослабления
З.
Комбинационные тоны, по условиям возникновения, сходны с явлением
дрожания З. Они происходят при одновременном звучании двух тонов
различной высоты. Их два рода: разностные, открытые Тартини, и суммовые,
открытые Гельмгольцем. Разностные тоны сильнее суммовых. Число колебаний
разностного комб. тона равно разности чисел колебаний совместных тонов.
Объяснение сводится к дрожаниям З., быстро чередующимся, и дающим
впечатление определенного тона, если интервал между совместными, притом
сильными З., довольно значителен. Но Гельмгольц, на основании
существования и суммовых тонов, дает другое объяснение. Он принимает,
именно, что комб. тоны обусловливаются основными тонами такой большой
силы, а, следов., и амплитуды, к которым уже не применимы простые
обыкновенные законы. Следовательно пертурбациями колебательных движений
и вызываются комб. тоны. При больших амплитудах приходится уже вводить в
расчет зависимость упругой силы не только от первой степени, но и от
второй степени перемещения; при этом вычисление действительно
показывает, что в результате является новая система простых
колебательных движений, соответствующих разностным и суммовым комб.
тонам. В музыке комбин. тоны имеют значение по отношению к аккордам. В
мажорном аккорде 1, , 2 комб. тоны (разностные) суть: 1, т. е. двойные и
простые нижние октавы основного тона, затем октавы квинты и самый
основной тон. Следовательно, комб. тоны усиливают только тоны самого
аккорда. В минорном аккорде 1, , 2 комб. тонн , 1. Здесь уже получается,
между прочим, двойная нижняя октава большой терции, нарушающая частью
чистоту созвучия, вследствие чего минорный аккорд носит характер
некоторой нерешительности и беспокойства.
Созвучность, консонанс и диссонанс интервалов и аккордов
обусловливается еще высшими гармоническими тонами и происходящими от
них, более или менее, быстрыми дрожаниями. Если дрожания или очень
редки, или очень часты, то, подобно мерцанию света, они не производят
неприятного ощущения. Если же дрожания повторяются от 20 до 40 в
секунду, то они очень неприятны. Высота З. меняется для наблюдателя во
время изменения расстояния между ним и звучащим телом. При уменьшении
расстояния З. повышается, при увеличения - понижается. Факт известен
давно. Объяснил же его впервые Допплер. Если наблюдатель будет
приближаться к звучащему телу, то в его ухо будет попадать в единицу
времени большее число колебаний, нежели в том случае, когда он остается
на месте, и З. ему будет казаться повышенным. При удалении - обратно.
Если скорость движения наблюдателя u, а скорость З. v, то число
колебаний в l" .
Когда источник З. перемещается, а наблюдатель в покое, тогда .
Следует упомянуть прекрасный и полный курс акустики проф. Н.П.
Слугинова, 1894 г. Следует упомянуть также, что лекции о звуке Тиндадя и
Блацерна переведены на русский язык.
Н. Гезехус.