A hang tulajdonságai

A hangok érzeteink alapján hangosság, magasság és színezet tekintetében különböznek, amely tulajdonságoknak az alábbi fizikai jellemzők felelnek meg:

(1) A hangmagasság a rezgés frekvenciájától függ, magasabb hangnak nagyobb frekvencia felel meg.

(2) Fizikai hangerősségen, vagy hangintenzitáson a hanghullám intenzitását értjük, mely a rezgések amplitudójától függ. Az emberi fül nagyon széles tartományban (10^-12 W/m² és 10⁰ W/m² között) érzékel, ezért a hangerősséget egy logaritmikus skálán, az ún. decibelskálán mérjük. A viszonyítási alap az 1000 Hz-es hangnak megfelelő hallásküszöb, amely I₀ = 10^-12 W/m²-nek felel meg. A hang intenzitását decibelben az

\[n=10 \cdot \log \frac{I}{I_0}\]

összefüggés adja meg. Mivel az intenzitás a nyomás négyzetével arányos, ez az összefüggés az

\[n=10 \cdot \log \left ( \frac{p}{p_0} \right )^{2}=20 \cdot \log \left ( \frac{p}{p_0} \right )\]

alakban is felírható. Ezen a skálán a hallásküszöbnek 0 dB, a fájdalomküszöbnek nagyjából 120 dB felel meg. A hangosság (érzet, szubjektív) függ a hangintenzitástól (inger, objektív), de a hang frekvenciájától is.

(3) A hangszínezetet az alaphanghoz csatlakozó felhangok frekvenciája és viszonylagos erőssége, vagyis a hang frekvenciaspektruma határozza meg, melyet Fourier-transzformációval állítunk elő.