Rozdělení akustiky
Důvody a cíle zájmů o akustiku jsou různé, a právě podle toho se tento obor dá rozdělit na několik částí:

Fyzikální akustika - studuje způsob vzniku a šíření zvuku. Dále se zabývá jeho odrazem a pohlcováním v různých materiálech. Hudební akustika - zkoumá zvuky a jejich kombinace se zřetelem na potřeby hudby. Fyziologická akustika - se zabývá vznikem zvuku v hlasovém orgánu člověka a jeho vnímáním v uchu. Stavební akustika - zkoumá dobré a nerušené podmínky poslouchatelnosti hudby a řeči v obytných místnostech a sálech. Elektroakustika - se zabývá záznamem, reprodukcí a šířením zvuku s využitím elektrického proudu. V akustice se obyčejně pojednává i o vzniku, vlastnostech a účinku tzv. ultrazvuku (a infrazvuku), mechanického vlnění s velmi vysokou (pro infrazvuk nízkou) frekvencí, na kterou už lidské ucho nereaguje.

Obsah

Zvuk jako mechanické vlnění

Obr. 1 Postupné vlnění v řadě bodů
Jelikož definice zvuku zní: "Zvukem je každé mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat v lidském uchu sluchový vjem.", rozhodl jsem se věnovat celou jednu kapitolu stručné charakteristice mechanického vlnění.

Mechanické kmitání je děj, při němž se kmitání šíří látkovým prostředím. Šíření vln není spojeno s přenosem látky, avšak vlněním se přenáší energie.

Mechanické vlnění vzniká v látkách všech skupenství a jeho příčinou je existence vazebných sil mezi částicemi (atomy, molekulami) prostředí, kterým se vlnění šíří. Kmitání jedné částice se vzájemnou vazbou přenáší na další částici. Současně se na tuto částici přenáší energie kmitavého pohybu. Takovéto prostředí se označuje jako pružné prostředí. Přenosem kmitání mezi částicemi pružného prostředí se vytváří vlna. Jestliže hmotný bod, který je zdrojem vlnění, kmitá harmonicky, vzniká mechanická vlna sinusového průběhu. Platí zde vztah:


kde je vlnová délka, v rychlost postupného vlnění, T perioda a f frekvence kmitání. Vlnová délka je vzdálenost dvou nejbližších bodů, které kmitají se stejnou fází.

Vznik postupné vlny je dobře patrný z obr. 1. Existují dva typy postupného mechanického vlnění:

Postupné vlnění příčné, kdy hmotné body pružného prostředí kmitají kolmo na směr, kterým vlnění postupuje. Postupné vlnění podélné, při němž částice pružného prostředí kmitají ve směru, kterým vlnění postupuje. Vzniká v tělesech všech skupenství, tedy i v kapalinách a plynech, která jsou pružná při změně objemu (tzn. při stlačování a rozpínání).