Интерференция звука, стоячие волны, «размазывание», резонанс

Рисунок 6. Звук, отраженный от стены, интерферирует с падающим звуком и создает стоячие волны

Если источник звука S находится вблизи стены (рис. 6), то слушатель воспримет как звук, идущий непосредственно от источника, так и звук, отраженный от стены. Эти два звука будут комбинироваться между собой, интерферировать. Если сгущения (и разрежения) прямого звука совпадают со сгущениями (и разрежениями) отраженного звука, то результирующий эффект будет давать большую громкость, чем каждый из звуков в отдельности. Если же сгущения прямого звука будут совпадать с разрежениями отраженного, то результирующий звук будет слабее.

Когда целое число полуволн умещается между параллельными стенами, то наблюдается усиление звуков, или резонанс. В этом случае между источником звука и отражающей стеной устанавливаются стоячие волны как результат интерференции прямого и отраженного звуков. В больших помещениях явление резонанса обычно слабо выражено, но в малых — помещениях, например радиостудиях, резонанс является серьезным недостатком.

Если отраженный звук (рис. 6) достигает слушателя позже, чем через 0,05 сек. после прямого, то может произойти размазывание звука, и речь оратора  станет для слушателя неразборчивой.

Биения звука

При одновременной работе двух источников звука, слегка отличающихся по частоте, создаются пульсации громкости, так называемые биения.

Рисунок 7. «Биения», или колебания громкости, возникающие при наложении звуков от двух камертонов, имеющих почти тонов, имеющих почти одинаковую частоту

Пусть два камертона, А и В, установленные на резонансных ящиках (рис. 7), посылают в некоторый момент сгущения. Результирующий звук будет более громким, чем звук каждого камертона в отдельности. Так как частоты камертонов несколько различны, то через небольшой промежуток времени один камертон будет посылать разрежение в то время, как другой будет посылать сгущение, и результирующий звук будет ослаблен. Через такой же промежуток времени сгущения снова будут совпадать и т. д. Таким образом, слушатель обнаружит регулярные изменения громкости, так называемые биения. Если оба источника имеют одинаковую интенсивность и расположены близко друг к другу, то результирующие изменения громкости будут ясно выражены. Частота биений определяется разностью частот источников. Если, например, частоты источников составляют соответственно 100 и 102 колебания в секунду, то будут слышны 2 биения в секунду.