Телефония изучает технику передачи человеческой речи на рас­стояние. Человеческая речь состоит из определенной комбинации звуков, поэтому следует выяснить, что же такое звук и каков источ­ник его появления.

Если один конец стальной тонкой линейки зажать з тиски, а дру — гой отклонить в сторону, линейка будет совершать колебания в ту •и другую сторону, постепенно затухающие до полного прекраще­ния (рис. 127). Колеблющаяся линейка или другой предмет сооб­щает свои колебания частицам воздуха, находящимся непосред­ственно у плоскости этого предмета. Так как воздух обладает опре­деленной упругостью, то под действием колеблющегося предмета будет происходить то уплотнение его частиц, то разрежение. Ког­да линейка отклоняется вправо, уплотняется слой воздуха справа, который давит на последующий слой и так до тех пор, пока слой воз­духа не достигнет барабанной перепонки уха. Дойдя до правого край­него положения, линейка начнет отклоняться влево и произойдет разрежение сжатого воздуха. Таким образом, вслед за колебания­ми линейки будут колебаться и частицы воздуха, воздействуя на барабанную перепонку человека, создавая ощущение, звука.

Источником звуков человеческой речи являются голосовые связ­ки, заставляющие колебаться находящиеся вокруг них частицы
воздуха, которые в свою очередь передают колеоания соседним частицам. Полученные таким образом колебания называют звуко­выми. волнами, которые могут возникать не только в — воздухе, но и в земле, металле, дереве и т. п.

В телефонной аппаратуре воспроизведение звуков обусловлено колебательнымм движениями определенных деталей.

В зависимости от среды и температуры звуковые волны рас­пространяются с определенной скоростью. Скорость распростра­нения звука — это расстояние в метрах, которое проходит звуковая

волна за секунду. В воздушной среде при температуре 0еС звук распространяется со скоростью 330 м/с. Звуковые колебания изме­няются синусоидально, как показано на графике (рис. 128), и ха­рактеризуются тремя параметрами: периодом, амплитудой п часто­той.

Время, в течение которого происходит одно колебание, называют периодом колебания и обозначают буквой Т. Наибольшее отклоне­ние колеблющейся точки от положения равновесия называют амплитудой колебания и обозначают буквой А. Чем больше ампли­туда, тем сильнее звуковое давление и тем громче звук.

Число полных колебаний колеблющегося предмета в секунду ■называют частотой колебания и обозначают буквой f. Частоту изме­ряют в герцах: 1 Гц=1 пер/с; 1000 Гц= 1 кГц; 1 000 000 Гц— 1 МГц. Частота f и период колебаний Т находятся между собой в следую­щей зав иен мости:

т. е. с увеличением частоты уменьшается период колебания, и на­оборот.

Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 16 до 20000 Гц, с частотой до 16 Га (инфразвуки) и более 20 000 Гц (ультразвуки) ле воспринимает. Для телефонной передачи принят диапазон частот 300—3400 Гц, дающий удовлетворительную раз­борчивость речи.

Воспринимая звук, мы различаем его по силе (громкости), вьь соте (тону) и тембру (оттенок звука).

Сила звука зависит от величины звукового давления, которое прямо пропорционально амплитуде, колеблющегося предмета и из­меряется в паскалях. Минимальное звуковое давление, восприни­маемое ухом, называется порогом слышимости, увеличенное до ощущения боли — порогом болевого ощущения.

Высота звука определяется частотой колебания источника зву­ка. Чем больше частота, тем выше тон звука, и наоборот. Приме­ром зависимости высоты звука от частоты является «морзянка®, пе­редаваемая по радио. Обычно мы слышим звук «морзянки» с часто­той 800 Гц, увеличивая или уменьшая частоту генератора, можно убедиться в зависимости высоты звука от частоты.

Тембр — это характерный оттенок звука, позволяющий отли­чить одни человеческий голос от другого. Оттенок голоса создается за счет добавления к колебаниям основной частоты дополнительных колебаний другой частоты, называемых обертонами. По частоте основных колебаний различают голоса: бас, баритон, тенор, конт­ральто и сопрано, однако несколько голосов одной и той же груп­пы, например теноров — по оттенку, присущему только одному го­лосу.