Звуки речи. Акустические свойства звуков. Акустические свойства звука

Акустика как раздел физики изучает структуру и производство звуковых волн. Во время речи неравномерно выдыхаемый воздух уплотняет и разрежает окружающие воздушные слои, которые, в свою очередь, воздействуя на барабанную перепонку слушающего, формируют её звуковые колебания, ощущаемые речевым сознанием человека как звук . Звучание характеризуется тремя основными свойствами: длительностью, силой и высотой звука.

Долгота, или длительность , зависит от времени произношения звука. Измеряется она в миллисекундах (м/сек), 1м/сек=1/1000 сек. Согласные имеют длительность от 10 до 30 м/сек, гласные от 80 до 300 м/сек.

Сила звука зависит от силы выдоха и физически представляется как величина амплитуды − полная или половинная величина размаха колебаний. Если пользоваться звукозаписывающей аппаратурой, силу звука можно измерять в мм, но из-за повышенной чувствительности звуковые аппараты работают с разной степенью точности (чувствительности). Поэтому исследователи часто прибегают к субъективной мере измерения человеческого голоса в децибелах (дб). Сила звука в наиболее распространённых диапазонах соответствует его громкости. Децибел − мера громкости. Самый слабый звук человеческого голоса − 1 дб. Самый громкий звук человеческого голоса − 100 дб. Каждый децибел в 2 раза громче предыдущего децибела (второй дб в 2 раза громче первого, третий дб в 2 раза громче второго, четвёртый дб в 2 раза громче третьего и т.д.). Измерение громкости звука в дб очень похоже на измерение силы землетрясения в баллах. Величина силы звука зависит от силы выдоха воздуха лёгкими.

Высота звука зависит от частоты колебаний и измеряется в герцах (Гц). 1Гц − это одно колебание в секунду. Высота звучания человеческого голоса расположена в диапазоне от 100 до 8000 Гц. Высота звука зависит от величины раствора резонатора, длины голосовых связок, а также напряжённости голосовых связок и органов речи. Чем больше резонатор, тем ниже звук, чем меньше резонатор, тем выше звук. Вспомните низкие звуки, издаваемые медными трубами военного оркестра − геликонами. Здесь резонаторы очень большие. Сравните эти звуки со звуками свирели или флейты, где резонаторы очень узкие, маленькие, а звуки высокие. При одинаковом натяжении толстая струна издаёт более низкий звук, тонкая − более высокий. Таким образом, за высоту звука отвечают в основном голосовые связки.

16. Акустические свойства звуков речи

Акустический аспект, как уже говорилось выше, отвечает за производство звуковых волн. Артикуляционный аппарат производит 2 типа звуковых волн − тоны и шýмы .

Тоны − это периодические колебания звуковых волн. Количество этих колебаний одинаково в любую единицу времени (в секунду). Тоны производятся голосовыми связками. Шумы − это непериодические колебания. Их размер и количество различны в каждую единицу времени.

Шумы производятся стенками резонаторов и поверхностями органов речи. Обычно это затухающие колебания, уменьшающие свою силу и периодичность. При наложении указанных двух типов колебаний друг на друга возникает явление резонанса. Если два вида колебаний имеют одинаковую частоту и направленность, происходит усиление колебаний, размах амплитуды колебаний резко возрастает. Если колебания, имеющие одинаковую частоту, являются разнонаправленными, они взаимно гасятся. Но чаще всего накладываются друг на друга колебания различной частоты и силы. Тогда наиболее сильное колебание получает в дополнение к себе набор более слабых колебаний, которые все вместе превращают однотипное колебание в сложное, имеющее несколько всплесков. Такое колебание называется тембром.

Колебания, дополняющие основное колебание и превращающие его в сложное, называются обертонами . Человеческая речь в основном и состоит из колебаний с обертонами. Голосовые связки производят около 30 колебаний различного типа (разной высоты). При наложении их друг на друга большинство типов колебаний гасятся, остальные колебания, наоборот, усиливаются. На выходе из ротовой полости остаётся 8 типов усиленных колебаний , или формант (обозначается буквой латинского алфавита F). Для различения звуков речи достаточны 3 первые форманты, остальные используются для производства интонации и эмоциональности речи.

Первая форманта (F 1) возникает в результате наложения друг на друга колебаний голосовых связок и фарингальной полости.

Вторая форманта (F 2) возникает в результате наложения колебаний голосовых связок и широких мест ротовой полости.

Третья форманта (F 3) образуется в результате наложения колебаний голосовых связок и узких мест ротовой полости.

Значения этих формант по основным 5 гласным (инвариантам) распределяются следующим образом (значения оцениваются в герцах):

Разумеется, приведённые данные в герцах касаются только инвариантов и представляют собой усреднённое значение. В реальности эти данные для каждого человека различны.

Если расположить значения каждой форманты от наименьшего к наибольшему, то получатся три шкалы акустических различительных признаков. Для каждой форманты задаётся дихотомическая пара таких признаков. Шкала F 1 получила название компактность − диффузность . Компактным условно считается звук [а] (F 1 =660 Гц). Этому значению первой форманты соответствует сужение фарингальной полости. Диффузными считаются звуки [у] (F 1 =300 Гц) и [и] (F 1 =250 Гц). Этим значениям первой форманты соответствует расширение фарингальной полости. Звук [о] считается диффузным по отношению к звуку [а] (F 1 =550 Гц) и компактным по отношению к звуку [е] (F 1 =450 Гц). Звук [е] является диффузным по отношению к звуку [о] и компактным по отношению к звуку [у].

Шкала F 2 получила название низкая тональность − высокая тональность . Низкотональными считаются гласные [у] (F 2 =650 Гц), [о] (F 2 =800 Гц), [а] (F 2 =1100 Гц). Высокотональными считаются звуки [е] (F 2 =1800 Гц), [и] (F 2 =2300 Гц).

Шкала F 3 получила название недиезность − диезность . Недиезными считаются все гласные непереднего ряда. Среди них инварианты [о] (F 3 =2300 Гц), [у] (F 3 =2350), [а] (F 3 =2400 Гц), а также вариации [ы], [э], и варианты , [], [ъ]. Диезными считаются все гласные переднего ряда. Среди них инварианты [е] (F 3 =2750 Гц), [и] (F 3 =3000 Гц), а также вариации [ . а], [ . о], [ . у] и варианты [], [ь].

По значениям F 1 компактными считаются заднеязычные согласные [г], [к], [х], а также согласные [ж], [ч"], [ш], [ж"], [ш"]. Диффузными считаются губные ([б], [п], [м], [в], [ф]), переднеязычные ([д], [т], [з], [с], [ц], [н]) и среднеязычный [j].

По значениям F 2 низкотональными являются согласные губные ([б], [п], [м], [в], [ф]), заднеязычные согласные ([г], [к], [х]) и переднеязычные ([р], [л]). Высокотональными являются переднеязычные ([д], [т], [з], [с], [ц], [н], [ж], [ч"], [ш], [ж"], [ш"]), а также среднеязычный [j].

По значению F 3 к недиезным относятся все твёрдые согласные ([б], [п], [м], [д], [т], [в], [ф], [з], [с], [ж], [ш], [ц], [н], [л], [р], [г], [к], [х]). К диезным относятся все мягкие согласные ([б"], [п"], [м"], [д"], [т"], [в"], [ф"], [з"], [с"], [ж"], [ш"], [н"], [л"], [р"], [г"], [к"], [х"], [j]).

Ориентация на акустические различительные признаки позволяет иногда более удобно сформулировать правила русской орфоэпии. Так, мы можем сказать, что диезные согласные в русском языке сочетаются с диезными гласными. Перед мягкими высокотональными согласными смягчаются твёрдые высокотональные согласные. На остальные случаи это правило не распространяется. Не следует смешивать с примерами, где предыдущий согласный является исконно мягким. Он остаётся мягким, даже если изменить слово таким образом, что последующий звук становится твёрдым или оказывается перед гласным, например: возьми [з"м"], но возьму [з"м], льдинка [л"д"], но льдом [л"д], статья [т"i], но статей [т"е] ([т"] перед гласным).

Акустические характеристики речи позволяют объяснить звучность (сонорность) звуков речи. При произношении гласных в основном работают голосовые связки, и периодические колебания (тоны) доминируют над непериодическими (шумами). Поэтому звучность гласных максимальная, она условно обозначается цифрой 4. При произношении сонорных согласных тоны и шумы согласных распределяются равномерно. Звучность сонорных согласных обозначается цифрой 3. При произношении звонких согласных шумы доминируют над тонами, поэтому звучность, или сонорность звонких согласных условно обозначается цифрой 2. При произношении глухих согласных голосовые связки не работают, тоны отсутствуют, поэтому звучность глухих согласных обозначается цифрой 1. Свойство звучности используется при слогоделении.

Звуки речи, как и всякий другой звук, есть результат колебательного движения упругой среды. Струя воздуха, нагнетаемая из легких, приводит в колебательное движениеголосовые связки, они передают движение частицам окружающей воздушной среды. Каждая из частиц делает сначала движение вперед от колеблющегося тела, затем возвращается назад. В результате получается периодическое изменение воздушного давления, то есть последовательные сгущения воздуха (при движении вперед) и разряжения (при движении назад). Это создает звуковую волну (акусму).

Можно говорить о следующих акустических составляющих звука речи:

Высота звука зависит от количества колебаний в единицу времени. От увеличения количества колебаний высота звука повышается, от уменьшения – понижается. Высоту звуков измеряют герцами – одно колебание в секунду (Герц – нем. физик). Человеческое ухо воспринимает звуки от 16 до 20 000 герц. Изменения высоты звуков в речи создает интонацию, мелодику речи.

Сила звука определяется амплитудой колебаний звуковой волны: чем больше амплитуда, тем сильнее звук (лат. amplitudo пространность, обширность). В речи сила звука связывается с понятием о силовом ударении. Сила звука воспринимается слушающим как громкость. Ученые выделяют два порога: порог слышимости (когда звук слабо различим) и порог болевого ощущения.

Длительность, или долгота звука, связана с продолжительностью данного звука во времени с его количеством колебаний: в русском языке, например, гласные под ударением длительнее безударных.

Большую роль в акустической окраске звуков играет характер колебательного движения: если оно совершается ритмически, то есть через определенные интервалы повторяются такие же периоды, то такая звуковая волна создает музыкальный тон ; это наблюдается при произношении гласных звуков, когда воздух из легких, проходя через голосовые связки, нигде больше не встречает преград. Если же колебательное движение прерывается, то ухо воспринимает такой звук как шум . Шумными являются согласные звуки: воздух, проходя через речевой аппарат, встречает на пути преграды (с участием неба, языка, зубов и губ).

Тоны и шумы взаимодействуют в ротовом и носовом резонаторах, создавая индивидуальные тембры звуков, по которым мы и узнаем звуковую речь наших знакомых и родных.

Фонема и система фонем

Звуки языка можно охарактеризовать с трех сторон: биологической, физической и собственно лингвистической (или, как говорят иначе, – социальной, функциональной).

Биологическизвуки языка характеризуются в связи с тем, что они создаются органами речи человека и имеют, следовательно, физиологическую обусловленность. Биологическую единицу звука русский ученый И.А. Бодуэн де Куртенэ назвал кинемой (гр. kinema «движение»).

О физической стороне звуков речи можно говорить, имея в виду то, что звуки речи, как и любые другие звуки в природе, можно рассмотреть с точки зрения акустической (гр. akustikos «слуховой»; акустика – в физике – учение о звуках). Акустическую единицу Бодуэн де Куртенэ назвал акусмой (гр. akustikos «слуховой»).Биологическую и акустическую стороны звуков изучает фонетика.

Но не эти качества языковых звуков являются главными для людей, люди даже не думают о них.

Главной стороной звуков речи является их роль в создании и различении морфем и слов, т.е. смысловыразительных единиц языка. Звуки сами по себе не выражают значений, но они, как говорят, направлены на значение, т.е. помогают опознать слова и различить их смысл. Эта сторона звуков речи делает их из единиц биологических и акустических единицами собственно лингвистическими. Звуки-смыслоразличители называют фонемами. Такое понимание пришло от теории фонем, или фонологии (греч. phone «звук», «голос» и logos «учение»). Фонему открыл русский ученый Иван Александрович Бодуэн де Куртенэ. Сначала его идею о фонеме разрабатывали его ученики: в Казани – Николай Вячеславович Крушевский, в Петербурге – Лев Владимирович Щерба; затем – члены Пражского лингвистического кружка, особенно – Николай Сергеевич Трубецкой и Роман Осипович Якобсон, тоже ученики Бодуэна по Петербургу. Вопрос о фонеме разрабатывался и швейцарским ученым Ф. Де Соссюром.

Фонема – это минимальная единица языка, представленная рядом позиционно чередующихся звуков и служащая для отождествления и различения слов и морфем.

И фонетика, и фонология неразрывно связаны друг с другом общим объектом – звуком – и взаимно обогащаются своими достижениями в изучении его. В фонеме принято говорить о разных признаках: дифференциальных и интегральных. Дифференциальные признаки – это смыслоразличительные признаки фонем. Интегральные признаки (лат. integral «целый») – это неразличительные признаки фонем (кинемы, акусмы), они только наполняют фонему.

Разные языки имеют разное количество фонем: в русск. – 39 (или 41), в анл. – 40, франц. – 35, финск. – 30, корейск. – 39, абхазск. – 71. Бывает, естественно, и разное количество гласных и согласных фонем: в русск., например, 6 гласных, а в немецк. – 13.

Для выполнения этой роли – складывания и различения значимых единиц языка – фонемы должны быть противопоставлены друг другу в системе языка. Отсюда рождается термин оппозиция – противопоставления фонем (от лат. oppositio «противоположение»). Фонемные противопоставления в разных языках носят специфический характер. Например, в русском долгота и краткость не являются дифференциальными признаками, а в немецком языке они различают слова и смыслы: bieten – предлагать, bitten – просить; Staat – государство, Stadt – город.

Понятие «фонема » и «звук речи » не совпадают , так как:

1. Фонема может состоять из двух звуков (английские дифтонги , fly «летать», boy «мальчик»).

2. Две фонемы могут быть представлены одним звуком, например, слово сшить [шыть], где звук [ш] объединяет фонему префикса [с] и начальную фонему корня [ш]; мыться [мыцъ], где звук [ц] объединяет конечную фонему корня [т] и начальную фонему постфикса [с].

3. Фонема может быть равной нулю звука, например, фонема [т] в слове честный [чэсныи].

Фонема как сложное явление состоит из ряда признаков, не существующих самостоятельно, вне фонем, а сосуществующих одновременно в ее единстве. Так, в фонеме [д] в русском языке мы можем выделить следующие признаки:

звонкости (ср. [т] дом – том );

твердости (ср. [д] дома – Дёма );

взрывности (ср. фрикативное [з] дал – зал );

отсутствие назальности (ср. [н] дам – нам );

наличие переднеязычности (ср. заднеязычный [г] дам – гам );

отсутствие лабиальности (ср. [б] док – бок ).

Аллофоны , или варианты фонемы, – ее фонетически сходные разновидности, отличающиеся друг от друга частичным изменением отдельных различительных признаков и находящиеся в отношении дополнительной дистрибуции (окружении).

Гиперфонема – функциональная единица, представленная рядом позиционно чередующихся звуков, общих для нескольких фонем, при отсутствии представителя этой единицы в сильной позиции.

Акустические свойства звука.

Звуки речи, произнесенные человеком в результате процессов взаимодействия ЦНС и периферийных органов речи, представляют собой, как и любой звук в природе колебательное движение упругой среды. Каждый звук независимо от того, причиной чего он является, обладает определенными качественными характеристиками: высота, сила (интенсивность), тембр. Звуки речи обладают всеми характеристиками.

Высота звука зависит от частоты колебаний голосовых связок. Чем чаще колебания, тем звук выше. Единицы измерения высоты звука – Гц. Гц соответствует одному полному колебанию в секунду. При этом, полное колебание - это отклонение колеблющегося тела в обе стороны от состояния покоя. Если источник звука производит 200 колебаний в секунду, то при этом порождается звук с частотой в 200 Гц. Звуки характеризуются определенной интенсивностью (силой). Сила звука – это количество энергии проходящей за одну секунду через 1 см 2 площади расположенный перпендикулярно направлению звуковой волны. Сила звука зависит от амплитуды или размаха колебания. Чем больше колебаний, тем сильнее звук. Силу следует отличать от громкости.

Тембр звука – результат совокупности основного тона и парциальных тонов. Т.е. это результат сложных колебательных движений, дающих звуковую волну. Звуки речи возникают как результат колебания голосовых связок, при произнесении звука в зависимости от движения речевых органов изменяются объем и форма надгортанных резонаторных полостей. Т.е. они принимают определенную конфигурацию, характерную только для данного звука. Полость носа не может менять конфигурацию. Возникший в гортани сложный тон видоизменяется резонансом надгортанных полостей. В акустике под резонансом понимается свойство полых тел, или других устройств передающих звуковую энергию, избирательно усиливать или ослаблять интенсивность звуковых колебаний, поступающих из какого-либо источника. Некоторые его составляющие усиливаются, другие ослабляются. Область усиления частот или иначе область концентрации звуковой энергии называется формантой . Формантная структура звука определяет его спектр. Спектр – существенная характеристика звука.
Количественная характеристика звука – длительность. Звуки различаются по своей долготе (количеству времени, употребляемому при их произнесении). Длительность звуков связана с различными причинами:

Темп речи. Абсолютная и относительная длительность звука. При этом важно различать два разных типа длительности: фонетический и фонологический. Фонетический тип связан с рядом чисто фонетических условий. Например, в русском языке длительность гласных в связанной речи зависит от ударения: ударный длиннее предударного, а предударный будет длиннее заударного и второго предударного. Длительность может зависеть и от других фонетических условий: положение звука в слове перед тем или иным согласным, его место в слове и т.д. Фонологический тип представляет собой случай, когда долгота и краткость звука является их постоянным признаком и можно установить в языке противополагающиеся ряды долгих и кратких звуков. Фонологические признаки: огубленность и неогубленность, подъем.

ДЗ: Белошапкова конспект «Акустическая классификация звука». «соотношение ак. и артикуляционной классификации звука».

ФОНЕТИЧЕСКАЯ ТРАНСКРИПЦИЯ. ПРИНЦИПЫ ФОНЕТИЧЕСКОЙ ТРАНСКРИПЦИИ

Для более точной передачи звучащей речи на письме используют фонетическую транскрипцию - особую систему, основанную на единообразных отношениях между звуками и буквами: каждый звук обозначается одним, притом одним и тем же знаком; каждый знак всегда обозначает один и тот же звук.
В основе русской фонетической транскрипции лежит русский алфавит, за исключением букв е, ё, ю, я, щ, й, которые не соответствуют принципам транскрипции. Особое звуковое значение имеют буквы Ъ и Ь: они обозначают краткие редуцированные звуки.

Для обозначения русских гласных звуков используются следующие знаки: а, э, о, и, ы, у, и, е. Для обозначения русских согласных - б, п,в, ф, к, г, д, т, з, с, л, м, н, р, х (и их мягкие варианты), ж, ш, ц. Кроме того, в русской транскрипции для обозначения среднеязычного палатального согласного используют букву из латиницы - j, а звонкий заднеязычный фрикативный в словах двухгодичный обозначается у. Дополнительные особенности звуков отмечаются специальными дополнительными (диакритическими) значками: мягкость - апострофом или знаком минуты [сэт"]; ударность - знаком ударения: акутом - основное (/); грависом - побочное, второстепенное (\); долгота - горизонтальной чертой над знаком - отдать; краткость - дужкой под знаком; слоговый характер согласного - ло^ро; носовой характер согласного - о~.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВУКОВ РЕЧИ

Как физическое явление звук речи представляет собой результат колебательных движений голосовых связок. Источник колебательных движений образует непрерывные упругие волны, которые воздействуют на человеческое ухо, в результате чего мы и воспринимаем звук. Свойства звуков изучаются акустикой. При описании звуков речи рассматриваются объективные свойства колебательных движений - их частота, сила, и те звуковые ощущения, которые возникают при восприятии звука - громкость, тембр. Часто слуховая оценка свойств звука не совпадает с его объективными характеристиками.
Высота звука зависит от частоты колебаний в единицу времени: чем больше число колебаний, тем выше звук; чем меньше колебаний, тем звук ниже. Высота звука определяется в герцах. Для восприятия звука важна не абсолютная, а относительная частота. При сравнении звука с частотой колебаний в 10 000 ГЦ со звуком в 1 000Гц первый будет оценивать как более высокий, но не в десять раз, а всего лишь в 3 раза. Высота звука зависит также от массивности голосовых связок - их длины и толщины. У женщин связки тоньше и короче, поэтому женские голоса обычно выше, чем мужские.
Сила звука определяется амплитудой (размахом) колебательных движений голосовых связок. Чем больше отклонение колеблющегося тела от исходной точки, тем интенсивнее звук. В зависимости от амплитуды меняется давление звуковой волны на барабанные перепонки. Силу звука в акустике принято измерять в децибелах (дБ). Сила звука зависит и от объема резонирующей полости. С точки зрения слушающего сила воспринимается как громкость: увеличение звукового давления приводит к увеличению громкости. Между силой и громкостью нет прямой зависимости. Звуки равные по силе, но с разной высотой воспринимаются по-разному. Так, звуки с частотой до 3000Гц воспринимаются как более громкие.
Звуки русского языка различаются по времени своего звучания. Длительность звучания измеряют в тысячных долях секунды - мс. По долготе звучания различают ударные и безударные гласные звуки. Безударные гласные первого и второго предударного слога также различны по времени. Длительность смычных взрывных согласных практически равна нулю.
Фонетическим паспортом человека называют тембр звука. Тембр звука создается путем наложения на основной тон, возникающий в результате ритмических колебаний голосовых связок, обертонов, являющихся результатом колебаний отдельных частей звучащего тела. Частота колебаний обертонов всегда в кратное число выше частоты колебаний основного тона, а сила слабее, чем выше высота. Резонаторы могут изменять соотношение тонов и обертонов, что отражается на тембровом рисунке звука.
С развитием электроакустической (в 1920-1930 гг.), а затем (в середине 60-х гг.) - компьютерной (электронной) техники стало возможным более детальное изучение акустических характеристик звука речи.

ФОНЕТИКА

Человеческий язык – это прежде всего звучащая речь. Звуки языка, как отмечалось выше, изучает фонетика.

В фонетике звуки изучаются с разных сторон, или в разных аспектах:

1) Акустический аспект. Т.е. изучение звуков речи как физического явления

2) Анатомо-физиологическ ий (или биологический, или артикуляционный), т.е. изучение звуков как результата работы ряда органов человека, т.е. органов речи.

Способность органов слуха воспринимать звуки называется перцепцией , а совокупность движений органов речи при образовании звуков называется артикуляцией.

3) Лингвистический (или функциональный) аспект – это изучение функций звуковых единиц языка, т.е. использование их в языке.

Этим аспектам соответствуют три фонетические дисциплины:

Акустика речи,

Физиология речи (антропофоника),

Фонология.

Акустический аспект изучения звуков (акустика речи)

По своей физической природе звуки речи являются колебательными движениями воздушной среды, вызванными звучащим телом (органами речи) и воспринимаемыми человеческим слухом. Эти движения характеризуются определенными физическими (или акустическими) свойствами, рассмотрением которых и занимается акустика.

Звуковые колебания могут быть ритмичными или периодическими, в результате их возникают тоны . Колебания могут быть и аритмичными, или непериодическими, они приводят к возникновению шумов. В языковых звуках шумы и тоны обычно сочетаются. Гласные – в основном тоны, глухие согласные – шумы, в сонорных р, л, м, н больше тона, а в звонких шумных – больше шума.

Существуют два плана признаков, характеризующих звуки: 1) воспринимаемые признаки звука: а) высота, б) сила или громкость, в) длительность, г) тембр, 2) их акустические корреляты (т.е. связанные с ними взаимной зависимостью, обусловленностью) : а) частота, б) интенсивность, в) время звучания, г) спектр.

Гармоническое колебание, происходящее по закону синуса, характеризуется максимальным смещением от положения равновесия – амплитудой колебания и временем, которое затрачивается на совершение полного колебания, - периодом колебания. Величина, обратная периоду, - частота колебания. Единицей частоты является герц (Гц). Человеческое ухо способно воспринять звуковые колебания в полосе частот от 20 до 20000 герц.

Частота колебаний обусловливает высоту звука. Частота колебаний голосовых связок обусловливает высоту голоса. Высота голоса при пении колеблется в полосе частот от 75 – 80 герц в секунду (бас) до 1000 – 1200 Гц в секунду (сопрано).

Звуки с большой частотой называются высокими, а с низкой частотой – низкими. Длина слышимых звуковых волн от 15 м (самые низкие звуки) до 3 м (самые высокие звуки).

Амплитуда колебания обусловливает силу звука. Восприятие звуковых колебаний органами слуха основано на явлении резонанса. Внутри уха имеется около 4,5 тысяч тончайших волокон различной длины, как бы «настроенных на различные тоны. Барабанная перепонка передает им колебания, но воспринимают колебания только волокна. «настроенные» природой на частоту, которую имеет переданное барабанной перепонкой колебание.

Колеблющийся источник звука излучает энергию в окружающий воздух.

Интенсивность звуковой волны воспринимается слуховым аппаратом как громкость.

Источник звука может колебаться многими способами. Струна музыкального инструмент, если она настроена, издает определенные тон. Однако если трогать струну в разных местах, то возникают звуки одного тона, но разных оттенков. Звуки одной тональности имеют разную окраску потому. Что колебание струны может происходить с различной частотой. Наименьшая (или основная) частота имеет место при колебании всей струны в целом, что дает основной тон. Большие частоты возникают при колебании частей струны. Эти частоты являются кратными основной частоте и относятся к собственным колебаниям струны. Собственные колебания струны, кроме основного тона, дают звуки, которые называются обертонами. Звук струны складывается из основного тона и обертонов. Трогая струну в различных точках, мы создаем различные спектры колебания. Спектр колебания содержит обертоны разной силы, которые и создают окраску звука, его тембр.

На явлении резонанса основано не только восприятие звуковых колебаний, но и их образование. Колебание одного тела может быть воспринято и усилено резонаторами – другими телами или «воздушным столбом». Чем больше резонатор, тем ниже его собственный звук, чем меньше резонатор, тем выше его собственный звук. Резонирующие тела имеют собственные колебания, равные или близкие по частоте колебаниям звучащего тела. Благодаря резонаторам усиливаются различные составные тоны звука, при этом главный тон, создаваемый резонированием и приобретающий определенные свойства в зависимости от области резонирования, называется формантов звука. Форманты представляют собой постоянные характеристики звуков речи.

Акустические свойства звуков речи изучаются в современной науке точными методами при помощи специальной аппаратуры.