Комбинационные тона

КОМБИНАЦИОННЫЕ TOHA, возникают в нелинейной акустической системе при наличии двух или нескольких синусоидальных звуковых колебаний. Если nω₁ и ω₂ - частоты двух первичных синусоидальных тонов, то комбинационные тона имеют частоты nω₁ ± nω₂, где n и m любые целые числа. Комбинационные  тона становятся заметными только при достаточно большой интенсивности звука. Комбинационные  тона, возникающие в слуховом аппарате человека при воздействии на него звука большой интенсивности, называют субъективными. Теория этого явления впервые была дана Г. Гельмгольцем, который объяснил появление комбинационных тонов лишь нелинейностью механической системы слухового аппарата, а именно - барабанной перепонки. Согласно современным представлениям о восприятии звука, сам нервный аппарат восприятия является существенно нелинейным, что, по-видимому, служит основной причиной образования субъективных комбинационных тонов.

С практической точки зрения наибольшее значение имеет разностный субъективный тон с частотой ω₁ -nω₂. Его наличием можно объяснить тот факт, что звук большей интенсивности кажется более богатым низкими тонами. Разностный тон определяет также способность уха возмещать низкие тона, срезанные при передаче звука по каналам связи. Суммовой тон (частота ω₁ + ω₂) и комбинационные тона более высокого порядка являются гораздо более слабыми и часто лежат вне слышимого диапазона частот.

Объективными называют комбинационные тона, образующиеся вне человеческого уха, например благодаря нелинейности самого источника звука или звукопроводящей среды (смотри Нелинейная акустика).

Комбинационные  тона применяются при измерении частот и фаз акустических сигналов, для исследования нелинейных искажений в акустической аппаратуре; они имеют большое значение в теории музыкальных  инструментов. При параметрическом излучении звука для получения острой направленности на низких частотах используют разностные комбинационные тона, обусловленные нелинейностью среды распространения звука.

Лит.: Лэмб Г. Динамическая теория звука. М., 1960; Исакович М. А. Общая акустика. М., 1973.