Звук представляет собой последовательность физических возмущений в окружающей среде — такой, например, как воздух. Когда объект колеблется, он создает волны, которые распространяются в воздухе. Эти волны образуются вследствие изменения давления воздуха выше и ниже нормального атмосферного давления — 0,101 МПа (мегапаскалей). Когда диффузор громкоговорителя выдвигается вперед, воздух перед ним сжимается, в результате чего образуется область, в которой молекулы воздуха расположены плотнее, чем при нормальном атмосферном давлении. Такая часть звуковой волны называется сжатием.

Когда диффузор громкоговорителя отодвигается назад, перед ним создается область, в которой молекулы воздуха расположены менее плотно, чем при атмосферном давлении. Эта часть звуковой волны называется разрежением. Звук, таким образом, состоит из серий чередующихся сжатий и разрежений, перемещающихся в воздухе.

Звуковые волны распространяются в воздухе путем передачи импульса от одной движущейся молекулы к другой. Передав импульс, благодаря упругости воздуха молекулы возвращаются в свое исходное состояние. Молекулы воздуха не перемещаются на сколько-нибудь заметное расстояние; звуковая энергия передается именно потому, что молекулы "ударяются друг о друга".

Когда такие сжатия и разрежения воздействуют на наши барабанные перепонки, мы воспринимаем это явление как звук. Чем сильнее отклонение давления от нормального атмосферного, тем выше амплитуда звука.

Поскольку большинство предметов совершает колебания в виде периодических возвратно-поступательных движений, или осцилляции, большинство звуковых волн (и почти все музыкальные звуки) отличаются периодичностью повторения. Звуковая волна является отражением движения колеблющегося предмета, Именно поэтому звуковые волны характеризуются регулярным, периодическим характером сжатий и разрежений.

Этот периодический характер показан на рис. А-1. Громкоговоритель на одном конце воздушной трубы приводится в действие периодическим сигналом, например, возвратно-поступательным движением камертона. Рис. А-16 показывает перемещение диафрагмы как функцию времени. Когда диффузор выдвигается вперед, создается сжатие, когда он отодвигается назад, создается разрежение. Эта последовательность разрежений и сжатий перемещается вперед по трубе со скоростью 330 м/с, то есть со скоростью звука. Получающийся в результате закон изменения давления, показанный в виде графика на рис. А-1в, называется гармонической (синусоидальной) волной, она представляет собой простейшие периодические колебания. Рис. А-1в дает схему мгновенного распределения давления по длине трубы. На рис. А-1 г показано изменение атмосферного давления как функция времени в некоторой отдельной точке трубы.

Можно представить себе взаимосвязь между периодическим движением и синусоидальной волной, если вообразить камертон с прикрепленным к нему пишущим пером, которое концом касается движущейся бумажной ленты. След, оставляемый пером на ленте, — синусоидальная волна.