مقدمة في الصوت

فبراير 12, 2017 saeed sleiman

ما هو تعريف الصوت؟ وما هي القيم التي تحدده.

 

تعريف الصوت

الصوت هو عبارة عن مجموعة من الاهتزازت التي تنتشر في الهواء (أو في أي محيط اخر) مصدرها من الحبال الصوتية للكائنات الحية أو من الأجهزة الموسيقيية أو من السماعات الصوتية أو أي شيئ ممكن أن يصدر من تحرك الاشياء الفيزائية. هذه الاهتزازات المنتشرة في الهواء عبارة عن مجموعة من الدفع ( Pushing) والسحب (Pulling) لجزيئات الهواء تشبه الامواج التي تنتقل من محيطها الى أماكن أخرى أبعد وهذه الاهتزازات تصل الى حاسة السمع ويتم ادراكها على أنها صوت. وكلما كانت الاهتزازات أعلى كلما انتشرت الى أماكن أبعد. طبعا عملية الانتشار هذه تكون بشكل كرة أي انها تنتشر بكل الاتجاهات.

يعبر عن هذه الاهتزازات بأنها موجات (waves), لهذه الموجات اشكال عديدة أهمها هي الموجة الجيبية, والتي من خلالها سنتعرف على مجموعة من القيم والواحدات التي تستخدم في علم الصوت.

الموجة الجيبية

لنأخذ الموجة الجيبية التالية:

نلاحظ أنها تبدأ من الصفر تزداد الى أعلى نقطة في الجهة الموجبة لتعاود الانحدار الى مستوى الصفر وتتابع بعده الى أقل نقطة في السالب لتعود الى مستوى الصفر مرة أخرى. ثم تتكرر هذه العملية للموجات التالية.

طول الموجة Wavelength:

هي المسافة بين نقطتين متماثلتين على المخطط البياني. او المسافة بين بداية أي موجة والموجة التي تليها ويرمز له بالحرف L وفي بعض المراجع بالحرف الاغريقي (لامبدا) λ.

دورة كاملة Cycle:

وهي تساوي طول الموجة.

مطال الموجة Amplitude:

هي المسافة بين أعلى نقطة من الموجة وأسفل نقطة.

تردد الموجة Frequency:

هو عدد مرات تكرار الموجة بالثانية الواحدة ويرمز له بالحرف F. ويقاس بالهرتز Hertz ويرمز له اختصارا Hz.

فإذا لدينا موجة تتكرر مرة واحدة كل ثانية, يكون تردد هذه الموجة هو 1Hz. واذا كانت الموجة تتكرر 20 مرة بالثانية الواحدة يكون التردد 20Hz وهكذا.

يترواح المجال الترددي الذي يمكن أن تسمعه الاذن البشرية ما بين 20Hz و 20000Hz.  أو اختصارا 20KHz.

ينتشر الصوت بالهواء بسرعة تقريباُ ثابتة وهي 340 متر بالثانية.

العلاقة بين الترددF و طول الموجةL  وسرعة الصوتC هي:

C=L x F

اي:

سرعة الصوت= طول الموجة x التردد

وبما أن سرعة الصوت ثابتة فإن العلاقة بين التردد وطول الموجة علاقة عكسية, أي كلما زاد التردد نقص طول الموجة والعكس بالعكس كما مبين في الشكل التالي: