Ձայն

Եթե ձգենք կիթառի լարը, այն կսկսի թրթռալ, իսկ դրա հետ նրան շրջապատող օդը հաջորդաբար կսեղմվի ու կնոսրանա: Արդյունքում այդպիսի բազմաթիվ սեղմումներն ու նոսրացումները ջրի մակերևույթին տարածվող ալիքների նման կտարածվեն օդում: Այդպիսի ալիքները կոչվում են ձայնական ալիքներ: Դրանք անտեսանելի են, սակայն, երբ հասնում են մեր ականջներին, նրանց ազդեցությամբ թմբկաթաղանթներն սկսում են տատանվել, և մենք լսում ենք ձայնը: Ձայնական ալիքները թափանցում են պինդ մարմինների, հեղուկների և գազերի միջով, սակայն անօդ տարածության մեջ դրանք չեն տարածվում:

 

Ձայնի արագությունը

 

Ձայնական ալիքներն օդում տարածվում են 330 մ/վ արագությամբ, թեև, ջերմաստիճանից կախված, այս մեծությունը որոշակի չափով տատանվում է: Ձայնը մոտավորապես միլիոն անգամ ավելի դանդաղ է տարածվում, քան լույսը, ուստի ամպրոպի ժամանակ նախ երևում է հեռավոր կայծակի փայլատակումը, ապա լսվում որոտը: 

Գերձայնային ինքնաթիռները սլանում են ձայնից արագ: Դրանց թռիչքների ժամանակ առաջանում են հարվածային ալիքներ, որոնք ինքնաթիռի կառուցվածքի ոչ ճիշտ հաշվարկման դեպքում կարող են քայքայել այն:

 Ձայնական ալիքները տարածվում են ոչ միայն օդում, այլև ջրում, ընդ որում՝ գրեթե հինգ անգամ ավելի արագ: Նրանք է՜լ ավելի արագ են տարածվում պինդ մարմիններում, օրինակ՝ պողպատե ձողում: 2 հզ. կմ տարածությունը ձայնն օդով անցնում է 1 ժամ 40 րոպեում, ջրով՝ 20 րոպեում, իսկ պողպատե ձողով՝ 7 րոպեում: Երկաթգծին ականջը հպելով կարելի է արագ կողմնորոշվել և իմանալ գնացքի գալու մասին:

 

Արձագանք

 

Ձայնն անդրադառնում է պինդ մակերևույթներից. եթե մենք կանգնենք բարձր ժայռի առջև և ամբողջ ձայնով բղավենք, ապա քիչ անց կլսենք անդրադարձած ձայնը: Դա էլ հենց արձագանքն է: Օգտագործելով ստորջրյա արձագանքը՝ նավաստիները որոշում են մինչև ծովի հատակը (կամ մինչև ստորջրյա որևէ առարկա) եղած հեռավորությունը: Ձայնի արձագանքով հեռավորություն որոշող սարքը կոչվում է ձայնային տեղորոշիչ: Այս սարքն ուղարկում է ձայնային ալիքների իմպուլսներ և չափում է այն ժամանակը, որից հետո ձայներն անդրադառնալով վերադառնում են: Որքան մեծ է այդ ժամանակը, այնքան մեծ է չափվող հեռավորությունը:

 

Ձայնի հաճախություն և բարձրություն

 

Ձայնը բնութագրվում է հաճախությամբ և բարձրությամբ: Ձայնի հաճախությունը ձայնական ալիքի կատարած տատանումների թիվն է 1 վայրկյանում: Այն չափում են Հերցերով (Հց): Վայրկյանում 1000 տատանում կատարող լարն արձակում է 1000 Հց հաճախությամբ ձայն: Որքան մեծ է ձայնի հաճախությունը, այնքան գործիքի ձայնածավալում բարձր է ձայնի նոտան, այսինքն`   այնքան սուր ձայն են ընկալում մեր ականջները: Եթե մատներով բռնելով կարճացնենք տատանվող՝ «երգող» լարը,  ապա կլսենք, որ լարի արձակած ձայնի հնչողությունը (տոնը) ավելի է բարձրանում: Այդպես հասկանալի է դառնում, թե ինչու են մարդկանց ձայները տարբեր. տենորի ձայնալարերը տատանվում են ավելի մեծ հաճախությամբ, քան բասինը: Սակայն մարդկանց կամ նվագարանների՝ մեր ականջին հասած ձայներն ու հնչյունները միշտ բաղկացած են ոչ թե մեկ, այլ մի քանի ալիքներից՝ օբերտոններից (հնչերանգներից). օրինակ՝ լարը տատանվում է միաժամանակ մի քանի ուղղություններով և առաջացնում է ձայնային ալիքների խառնուրդներ:

 

Մարդու ականջները կարող են ընկալել մոտավորապես 20–20000 Հց հաճախությամբ ձայները: Տարիքի հետ ընկալման վերին սահմանն աստիճանաբար իջնում է: Մարդու ականջին ընկալելի ձայներից բարձր հաճախությամբ ձայները կոչվում են անդրաձայներ: Դրանց մի մասը լսում են շները, կատուներն ու չղջիկները: 

 

Ձայնի ուժգնություն և աղմուկ

 

Ձայնի ուժգնությունը կախված է ձայնային ճնշումից (կամ ձայնի ինտենսիվությունից), հաճախությունից և տատանման ձևից:

Չափից դուրս ուժգին կամ տհաճ ձայնը կոչվում է աղմուկ: Աղմուկի մակարդակն անհրաժեշտ է վերահսկել, քանի որ այն վնասակար է. շատ բարձր աղմուկից ականջները կարող են վնասվել, գլուխը ցավել և այլն: