Skaņas viļņi ir vides svārstības, tāpēc skaņu raksturo ar noteiktām, frekvencēm. Pēc šīm frekvencēm skaņas var iedalīt dažādos veidos (2. att.). Piemēram, cilvēka dzirdes orgāni uztver frekvences diapazonā no 16 Hz līdz 20 kHz, tādēļ tās sauc par dzirdamajām skaņām. Skaņas ar zemāku frekvenci sauc par infraskaņām. Tās nav uztveramas ar dzirdi, toties tās var sajust kā vibrācijas un tās var izraisīt baiļu sajūtu. Ja skaņas frekvence pārsniedz dzirdamības slieksni, tad tās ir vai nu ultraskaņas, vai hiperskaņas (2. att.).
Pārbaudi, kā skan dažādu frekvenču skaņas (spied uz izceltā vārda)
2.att. Skaņas viļņu iedalījums pēc frekvencēm un atbilstošie piemēri
Skaņu raksturo tās izplatīšanās ātrums v, kas ir atkarīgs no vides elastības un inertuma, bet nav atkarīgs no skaņas frekvences. Gāzēs un šķidrumos skaņa izplatās kā garenvilnis (3. att.). Skaņas ātrums gāzēs ir galvenokārt atkarīgs no temperatūras. Ja ir zināma gāzes temperatūra, tad aptuvenu skaņas ātrumu var atrast pēc izteiksmes v ~ 20√Tϱ kur T ir gāzes temperatūra, kas izteikta Kelvina grādos. Skaņas ātrumu šķidrumos var aprēķināt pēc izteiksmes \(v = \sqrt\frac{k}{ϱ}\), kur k ir šķidruma saspiežamības koeficients, bet ϱ - šķidruma blīvums (kg/m3).
3.att. Skaņas viļņi gāzē uz šķidrumā
Atšķirībā no šķidruma un gāzes cietvielā skaņas viļņi var izplatīties gan kā šķērsviļņi, gan kā garenviļņi (4. att.). Šķērsviļņa ātrumu v cietvielā nosaka stiepes-spiedes elastības modulis E un cietvielas blīvums ϱ , gala rezultātā \(v = \sqrt{\frac{E}{ϱ}}\) Savukārt garenviļņa pārvietošanās ātrumu cietvielā izsaka formula \(v = \sqrt{\frac{E}{ϱ}}\) , kur G ir bīdes elastības modulis.
4.att. Cietvielās skaņas vilnis var izplatīties gan kā šķērsvilnis, gan kā garenvilnis
5.att. Skaņas ātrums dažādās vidēs
Skaņas viļņi var izraisīt logu rūšu trīcēšanu un pat saplīšanu, arī citi objekti, piemēram, galds tāpat nav pasargāts no trīcēšanas skaļas mūzikas ietekmē. No tā var secināt, ka skaņas viļņiem piemīt arī enerģija. Šo enerģiju raksturo ar skaņas intensitāti I. Ja apskata kādu laukumu S, kas atrodas perpendikulāri skaņas izplatīšanās virzienam (6. att.), tad laika momentā t caur šo laukumu izplūst skaņas enerģija E. Skaņas intensitāti tad aprēķina \(I = \frac{E}{St}\).
6.att. Skaņas intensitāte atkarīga no skaņas enerģijas daudzuma, kas noteiktā laikā izplūst caur laukumu S
Mazākā skaņas intensitāte, kas cilvēkam izraisa dzirdes sajūtu, ir I0 = 1.10-12W : m2, savukārt, ja skaņas intensitāte pārsniedz 1W : m2, tad cilvēkam rodas sāpju sajūta. Lai būtu ērtāk lietot un vieglāk saprast, cik liela ir skaņas intensitāte, tiek ieviests skaņas intensitātes līmenis L. To aprēķina pēc izteiksmes L = 10 . lg (I : I0), kur I ir skaņas intensitāte, bet I0=1 . 10-12W : m2 ir mazākā skaņas intensitāte, kas izraisa dzirdes sajūtu. Skaņas intensitātes līmeni mēra decibelos (dB). Šajā skalā cilvēkam uztveramās skaņas ir robežās no 0 dB (pilnīgs klusums) līdz pat 120 dB (sāpju slieksnis). Dažādu skaņu intensitātes līmeņi atrodami 7.attēlā.
7.att. Dažādu skaņu intensitātes līmeņi