Большая Советская Энциклопедия (ЗВ)

Лит.: Музыкальная акустика, 2 изд., М., 1954; Мутли А. Ф., Звук и слух, в сборнике: Вопросы музыкознания, т. 3, М., 1960; Stumpf К., Tonpsychologie, Bd 1—2, Lpz., 1883—90; Handschin J., Der Toncharakter, Z.,[1948].

Ю. Н. Рагс.

Звука анализ

Зву'ка ана'лиз, разложение сложного звукового процесса на ряд простых колебаний. Применяются 2 вида З. а.: частотный и временной.

При частотном З. а. звуковой сигнал представляется суммой гармонических составляющих (см. Гармонические колебания), характеризующихся частотой, фазой и амплитудой. Частотный З. а. позволяет получить распределение амплитуд составляющих по частотам (рис.) — т. н. частотно-амплитудные спектры и реже — распределение фаз составляющих по частотам (фазо-частотные спектры). Зная спектр шума, например автомобиля, т. е. зная частоты и амплитуды его гармоник, можно рассчитать конструкцию глушителя. Знание спектров речевых и музыкальных сигналов позволяет правильно рассчитать частотную характеристику передающих трактов, чтобы обеспечить необходимое качество воспроизведения. Для расчёта усталостной прочности конструкции ракеты и предотвращения её разрушения под действием шумов двигателей необходимо знать спектр звука двигателя.

При временном З. а. сигнал представляется суммой коротких импульсов, характеризующихся временем появления и амплитудой. Методы временного З. а. лежат в основе принципа действия гидролокаторов и эхолотов. Определение времени прихода импульсов позволяет судить об удалении цели или о глубине водоёма. По амплитуде отражённого сигнала можно судить о характере цели или дна. На практике часто возникает необходимость в характеристике, дающей общее представление об изменении сигнала во времени без его разложения на гармонические или импульсные составляющие. В качестве такой временной характеристики часто пользуются т. н. корреляционной функцией (см. Корреляция), которая определяется как среднее по времени результата перемножения анализируемого сигнала на его запаздывание (автокорреляция) либо на запаздывание второго анализируемого сигнала (взаимная корреляция). Методами корреляционного анализа решаются такие задачи, как предсказание характера изменения процесса во времени, выделение слабых акустических сигналов на фоне помех, измерение искажений вещательных сигналов при передаче через электроакустические системы и др. По корреляционным функциям могут быть найдены многие физические характеристики акустических процессов, систем и звуковых полей, представляющие практический интерес.

Лит.: Блинова Л. П., Колесников А. Е., Ланганс Л. Б., Акустические измерения, М., 1971; Харкевич А. А., Спектры и анализ, 4 изд., М., 1962.

Н. Н. Пucapeвскuй.

Форма колебаний и частотно-амплитудные спектры звуков рояля (частота 128 гц) и кларнета (275 гц).

Звуки речи

Зву'ки ре'чи, звуки, образуемые в целях языкового общения посредством произносительного аппарата человека (лёгкие, гортань с голосовыми связками, глотка, полость рта с языком, губы, нёбная занавеска, полость носа). При рассмотрении З. р. различают три аспекта: артикуляторный, акустический и лингвистический (социальный); иногда выделяют ещё и 4-й аспект — перцептивный (восприятие). Существует много классификаций З. р., основанных преимущественно на артикуляторных признаках.

В З. р. представлены как тоны, так и шумы. Первые возникают в результате периодических колебаний источника звука (в речи — голосовых связок). Вторые образуются вследствие непериодических колебаний в выходящей из лёгких струе воздуха, встречающей в надгортанных полостях преграду в виде смычки или щели. К тонам относятся прежде всего гласные, к шумам — глухие согласные; звонкие согласные представляют собой сочетание тона и шума. Гласные обычно различаются по ряду и подъёму, согласные — по участию голоса, по характеру шумообразующей преграды и по действующему органу или месту образования.

В акустическом отношении З. р., подобно др. звукам в природе, представляют собой колебания упругой среды, обладающие определённым спектром, интенсивностью и длительностью. Частотный диапазон З. р., учитывая не только основной тон, но и входящие в спектр З. р. высокочастотные составляющие, равен от 70 до 10 000—12 000 гц, что полностью укладывается в возможности слухового восприятия человека (16—20 000 гц). То же относится к интенсивности: нормальный уровень речи не превышает 80—90 дб, тогда как уровень болевого ощущения звука равен 120—130 дб.

В современной фонетике (фонологии) общепризнана ведущая роль лингвистического аспекта, т.к. только с этой точки зрения можно говорить об отдельном З. р. Последний не дан в речи непосредственно, он определим только через фонему — как представитель или как реализация её.

Лит.: Матусевич М. И., Введение в общую фонетику, М., 1959; 3индер Л. Р., Общая фонетика, Л., 1960; Сапожков М. А., Речевой сигнал в кибернетике и связи, М., 1963; Фант Г., Акустическая теория речеобразования, пер. с англ., М., 1964; Буланин Л, Л., Фонетика современного русского языка, М., 1970.

Л. Р. Зиндер.

Звуковая колонка

Звукова'я коло'нка, групповой акустический излучатель в виде линейной (обычно вертикальной) цепочки из однотипных, синфазно включенных и установленных в общем кожухе громкоговорителей. Громкоговорители (обычно электродинамические) укрепляются на пластине с отверстиями (рис.) и подключаются через общий согласующий трансформатор и подводящие провода к усилителю мощности электрических колебаний звуковых частот или трансляционной сети. Пластина и кожух служат акустическим экраном; для устранения вредных вибраций стенки кожуха, как правило, демпфируют. З. к. выпускаются разной мощности —от 2 до 100 вт, число громкоговорителей —от 2 до 8. Т. к. размеры З. к. по высоте много больше поперечных размеров, диаграмма направленности излучения в вертикальной плоскости значительно острее, чем в горизонтальной у одиночного громкоговорителя. Такая характеристика направленности удобна при озвучении больших площадей и закрытых помещений (стадионы, конференц-залы). В последних она помогает снизить помехи из-за реверберации. В тех случаях, когда направленность излучения З. к. в вертикальной плоскости недостаточна, применяют составные З. к. Они составляются из синфазно включенных двух, трёх З. к., расположенных друг над другом.

Лит.: Фурдуев В. В., Акустические основы вещания, М., 1960.

Н. Т. Молодая, Л. З. Папернов.

Звуковая колонка типа 10 КЗ-1 со снятым кожухом (слева) и на треноге (справа).

Звуковая разведка

Звукова'я разве'дка, часть артиллерийской разведки. Ведётся в наземной артиллерии звукометрическими подразделениями, оснащенными специальными звукометрическими приборами, позволяющими определять координаты ненаблюдаемых стреляющих батарей противника (орудий, миномётов, пусковых установок реактивной артиллерии) по звуку их выстрелов, а при корректировании огня своей артиллерии определять места падения снарядов или мин по звуковым волнам, возникающим при разрывах снарядов. Приборы З. р. рассчитаны преимущественно на приём звуков выстрелов (разрывов); посторонние звуки, возникающие на поле боя, на работу приборов практически не влияют, если их источники находятся на расстоянии нескольких сот м от звуковых постов.

Звуковая сигнализация

Звукова'я сигнализа'ция, передача и приём сообщений на расстоянии при помощи голоса или акустических приборов (рупор, сирена, свисток и др.). См. Сигнализация военная.

Звуковидение

Звукови'дение, получение с помощью звука видимого изображения объекта, находящегося в оптически непрозрачной среде. З. основана на проникающей способности звука и особенно ультразвука и их визуализации (см. Звукового поля визуализация). В З. обычно используются упругие колебания в диапазоне частот от 10 кгц до 100 Мгц и выше. Ультразвуковые волны хорошо проходят через металлы, пластмассы, большинство строительных материалов, живые ткани и жидкости. По отражению и преломлению ультразвуковых лучей от границ раздела твёрдое тело — газ (вследствие неодинаковых скоростей распространения ультразвуковых волн в различных средах) можно обнаруживать твёрдые тела и газовые пузыри в жидкостях и живых тканях, а также трещины, раковины и пустоты в твёрдых телах, что используется для изучения и контроля структуры и геометрии внутренней неоднородностей оптически непрозрачных тел. З. выгодно отличается, например, от рентгеноскопии тем, что ультразвук легко фокусируется акустическими линзами и зеркалами в узкие, ограниченные в пространстве пучки (лучи), тогда как рентгеновские лучи, обладающие высокой проникающей способностью, практически невозможно сфокусировать — при рентгеноскопии получаются лишь теневые, силуэтные изображения. Заметить с помощью рентгеновских лучей в металлическом листе толщиной 5 мм расслоение в несколько мкм — задача практически неразрешимая. А ультразвуковой луч, отражённый от границы раздела металл — газ, достаточно четко «рисует» такие расслоения (рис. 1, а). Почечный камень размером 2 мм для рентгеновских лучей почти не различим, З. выявляет его вполне отчётливо (рис. 1, б).

Общая схема З. (рис. 2, а) включает источник ультразвука, объект наблюдения, акустический объектив, с помощью которого формируется ультразвуковое изображение, и преобразователь ультразвукового изображения в оптически видимое.

Применяют также способ З., основанный на свойстве свободно взвешенных мельчайших металлических пластинок-чешуек поворачиваться плоскостью поперёк направления распространения ультразвука. Исследуемый объект помещается между источником ультразвука и сосудом с жидкостью, в которой плавают чешуйки. Освещенные пучком параллельных световых лучей переориентированные чешуйки образуют светлое изображение на сером фоне, соответствующее распределению интенсивности ультразвука (звукового давления), прошедшего сквозь объект. Схема установки для получения видимого изображения с использованием явления дифракции лазерного луча на ультразвуковой волне, прошедшей через объект наблюдения, показана па рис. 2, б. Световой пучок лазера, сформированный оптической системой, пронизывает жидкость, в которой находится объект наблюдения. Показатель преломления жидкости, облучаемой ультразвуком, изменяется таким образом, что оптический луч, проходя жидкость, создаёт на экране дифракционные полосы, содержащие изображение объекта.