Все сущее состоит из материи. Неотъемлемым атрибутом материи является движение. Отдельные тела совершают движения, обладающие той или иной степенью повторяемости. Движение с периодическим характером называется колебательным. В честь немецкого физика Генриха Герца частота периодического процесса, при котором за одну секунду происходит один цикл процесса, называется Герц и обозначается Гц. Если механическое тело находится в упругой среде, то его колебательные движения создают волны, распространяющиеся в этой среде. Когда частоты воздушных волн попадают в диапазон от 16 до 20000 Гц, колебания воздуха воспринимаются барабанной перепонкой и возникает звук, который способен услышать человек.
Интересно, что определение диапазон, широко применяемое в качестве технического термина, имеет музыкальное происхождение. «Диапазон» проистекает от греческого словосочетания dia pason chordon — через все струны.
Понятие акустики
Звук, как явление природы, начали изучать очень давно. Так, во времена Древней Греции в IV в. до н. э., когда теория музыки только зарождалась, Архит Тарентский выдвинул революционную идею о звуке как колебании воздуха. К сожалению, он полагал, что высота звука зависит от скорости распространения волны, а не от его частоты. Важную роль в зарождении акустики сыграли работы Аристотеля (IV в. до н. э.) и Пифагора (VI в. до н. э.). В буквальном переводе с греческого acusticos — означает «слуховой». Технологическая революция XX в. расширила это понятие на весь диапазон частот — от 0 до 1012... 1013 Гц. В этой книге нас интересует первоначальное значение слова акустика — учение о звуке как упругих колебаниях, слышимых человеческим ухом.
В настоящее время не существует единой теории, объясняющей все акустические процессы, происходящие в природе. Относительно независимо друг от друга развиваются ряд разделов акустики, среди которых: геометрический, нелинейный, статический, волновой, архитектурный, строительный, психофизиологический, музыкальный, электроакустический. Учитывая, что перед звукорежиссеромпрактиком не возникает необходимости решения всех научных противоречий, попытаемся извлечь из вышеперечисленных направлений некий достаточный минимум полезной информации.