Äänenfysiikka

Äänenfysiikka, suomeksi fysiikkaa ääni, on fysiikan ala, joka tutkii äänen syntymistä, leviämistä ja vastaanottamista. Se käsittelee äänen luonnetta mekaanisena aaltona, joka etenee väliaineessa, kuten ilmassa, vedessä tai kiinteissä aineissa. Äänen syntyyn liittyy värähtelyjä, jotka saavat ympäröivän väliaineen hiukkaset liikkumaan. Nämä liikkeet siirtyvät eteenpäin aaltoina, jotka voivat olla joko pitkittäisiä (samansuuntaisia väliaineen liikkeen kanssa) tai poikittaisia (kohtisuorassa väliaineen liikettä vastaan), tosin useimmiten ilmaääni on pitkittäistä.

Keskeisiä käsitteitä äänenfysiikassa ovat äänen nopeus, taajuus, amplitudi ja aallonpituus. Äänen nopeus riippuu väliaineen ominaisuuksista, kuten sen tiheydestä ja elastisuudesta. Taajuus puolestaan määrittää äänen korkeuden, mitattuna hertseinä (Hz), kun taas amplitudi liittyy äänen voimakkuuteen tai paineeseen. Ihmisen kuuloalue on tyypillisesti 20 Hz:stä 20 000 Hz:iin. Äänenfysiikka selittää myös ilmiöitä, kuten heijastusta (kaiku), taittumista ja diffraktiota, jotka vaikuttavat äänen käyttäytymiseen erilaisissa ympäristöissä. Akustiikka on läheisesti liittyvä ala, joka keskittyy enemmän äänen käytännön sovelluksiin, kuten huoneakustiikkaan ja musiikki-instrumenttien suunnitteluun.