Акустика — это междисциплинарная отрасль физики, которая изучает звук, инфразвук и ультразвук, то есть механические волны, которые распространяются через материю (как твердую, так и жидкую или газообразную) (не могут распространяться в вакууме ) с помощью физических и математических моделей . Для практических целей акустика изучает производство, передачу, хранение, восприятие или воспроизведение звука. Акустическая инженерия-это отрасль техники, которая занимается технологическими приложениями акустики. — подробнее на сайте
Акустика рассматривает звук как вибрацию, которая обычно распространяется в воздухе со скоростью 343 м/с (около 1 км каждые 3 секунды) или 1235 км/ч при нормальных условиях давления и температуры (1 атм и 20 °C).
Акустика берет свое начало в Древней Греции и Риме , между VI веками до нашей эры и I веком нашей эры. она началась с музыки, которая практиковалась как искусство в течение тысяч лет, но не изучалась научным образом, пока Пифагор не заинтересовался природой музыкальных интервалов. Он хотел знать, почему некоторые интервалы звучали красивее других, и пришел к ответам в виде числовых пропорций. Аристотель (384-322 до н. э.) доказал, что звук состоял из сокращений и расширений воздуха, «падающих и ударяющих по предстоящему воздуху», хороший способ выразить природу движения волн . Примерно в 20 году до нашей эры римский архитектор и инженер Витрувий написал трактат об акустических свойствах театров, включая такие темы , как помехи, эхо и реверберация ; это положило начало архитектурной акустике.1
Наденьте вибрирующую веревку. Пифагор был первым, кто задокументировал изучение этого явления.
Понимание физики акустических процессов быстро продвигалось во время и после научной революции . Галилей (1564-1642) и Марин Мерсенн (1588-1648) самостоятельно открыли все законы вибрирующей струны, тем самым закончив работу, которую Пифагор начал 2000 лет назад. Галилей писал « » волны производятся вибрациями звукового тела, которые рассеиваются по воздуху, неся в барабанную перепонку уха стимул, который ум интерпретирует как звук», тем самым заложив начало физиологической и психологической акустики.
Между 1630 и 1680 годами экспериментальные измерения скорости звука в воздухе были проведены рядом исследователей, выделяясь среди них Мерсенн. Между тем, Ньютон (1642-1727) получил формулу скорости волн в твердых телах, один из столпов акустической физики ( Principia , 1687).
Восемнадцатый век видел большие успехи в акустике в руках великих математиков эпохи, которые применили новые методы расчета к разработке теории распространения волн. В XIX веке гигантами акустики были Гельмгольц в Германии, который консолидировал физиологическую акустику, и Лорд Рэлей в Англии, который объединил предыдущие знания с обильным вкладом в свою монументальную работу «Теория звука». Также в течение этого столетия Уитстон, ом и Генри разработали аналогию между электричеством и акустикой.
В XX веке появилось много технологических применений предыдущих научных знаний. Первой была работа Уоллеса Клемента Сабина в архитектурной акустике следуют многие другие. Подводная акустика использовалась для обнаружения подводных лодок в Первой мировой войне. Звукозапись и телефон были важны для трансформации глобального общества. Измерение и анализ звука достигли новых уровней точности и сложности благодаря использованию электроники и вычислений. Использование ультразвуковых частот позволило использовать новые виды применения в медицине и промышленности. Были также изобретены новые типы преобразователей (генераторы и приемники акустической энергии).