شناخت صوت

صوت را بهتر بشناسیم…

شناخت صوت

مبانی صوت:

صدا وسیله ارتباط است. ارتباط انسان ها با یکدیگر ارتباط با طبیعت و حتی ارتباط با اشیاء ساخته شده توسط خود انسان. صدا اولین وسیله ارتباط انسان ها با یکدیگر و با طبیعت بوده است و علم تولید, انتشار و دریافت صدا آکوستیک نام دارد. اما در دنیای صنعت و تکنولوژی امروز صداهای ناخاسته هم به وجود می آیند که برای انسان عوارض روانی ناخوشایندی به همراه دارد. در طراحی آکوستیکی باید از به وجود آمدن و انتشار این گونه صداها جلوگیری کرد.

فیزیک و ماهیت صدا شاخه ای از علم فیزیک است که با انعکاس و کیفیت آن رابطه دارد. یک جسم در حال ارتعاش حالت ناپایدار موجی شکل در محیط پیرامون خود پدید می آورد. این امواج هرچه از منبع ارتعاش دورتر می گردند انرژی آنها توسط بعضی از مواد جذب و به تدریج از بین می روند. بنا براین پدیده احساسی که توسط یک ارتعاش گوش انسان را تحریک می نماید صدا یا صوت نامیده می شود و فضایی که در این میان است میدان آکوستیکی نام دارد.

فشار در همه جای یک محیط همگن که در حالت تعادل است یکسان میباشد. اگر در یکی از نقاط فراگیره فشار تغییر کند حالت نامتعادل به وجود می آید که این عدم تعادل به تمام نقاط محیط متعادل منتقل می گردد. در این حالت اگر ذره ای از حالت تعادل خارج شده و شروع به ارتعاش نماید, با توجه به ساختمان مولکولی جسم همگن, ذره مرتعش شده فشاری را در مولکول بعدی در پیرامون خود پدید می آورد که می توان گفت نقطه مفروض با افزایش فشار مواجه شده و به عکس در ذره متقارن آن کاهش فشار به وجود می آید. از انتشار فشار ذرات به یکدیگر موج پدید می آید. اگر این جایه جایی ها بیش از ۱۶ بار در ثانیه رخ دهد صدا به وجود می آید.

 

برخی از مفاهیم صوتی:

دامنه (Amplitude) : به فاصله بین دو نقطه بالایی و پایینی طول در امواج صوتی گفته می شود.

فرکانس (Frequency) : به تعداد نوسانات کامل امواج در یک ثانیه که از یک نقطه معینی عبور کند گویند که واحد آن Hz (هرتز) میباشد.

طول موج (Wavelength) : به فاصله بین دو نقطه متوالی و همانند گویند. طول موج به سرعت و نیز فرکانس صدا بستگی دارد.

سرعت صوت (Velocity) : مقدار مسافت طی شده توسط امواج صوتی در مدت یک ثانیه است. سرعت صوت بستگی به جنس و دمای محیط دارد. سرعت صوت در هوا برابرست با ۳۴۴m/s  .

 

توان (power) : عبارتست از مقدار انرژی خروجی از یک منبع صوتی در واحد زمان که با واحد وات (w) اندازه گیری میشود.

فشار (pressure) : عبارت است از میزان تغییر فشار اتمسفریک ایجاد شده توسط صدا در محیط. فشار صدا بسیار کوچک است که با واحد پاسکال (pa) سنجیده میشود.

شدت(Intensity) : عبارت است از میزان انرژی صوتی که در واحد زمان بر واحد سطح عمود بر جهت انتشار موج میرسد. واحد اندازه گیری آن وات بر مترمربع میباشد.

 

محدوده شنوایی:

گوش انسان صدایی که فرکانس آن از ۲۰HZ الی ۲۰۰۰۰Hz  باشد را می تواند بشنود. با بالا رفتن سن این محدوده کاهش می یابد. برای مثال در سن ۴۰ سالگی این محدوده به ۱۶۰۰۰Hz میرسد. فرکانس های کم تر از ۱۶Hz به صورت لرزه احساس میشوند و امروزه در بسیاری از صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. بعضی از حیوانات توانایی دریافت صوت بالای ۲۰۰۰۰Hz را دارند. مانند سگ که می تواند تا ۳۰۰۰۰Hz و یا خفاش تا ۹۰۰۰۰Hz را بشنوند. به فرکانس های صوتی پایین تر از ۲۰Hz فروصوت و بالای ۲۰۰۰۰Hz فراصوت می گویند. با اینکه فراصوت و فروصوت توسط انسان قابل شنیدن نمی باشند اما فردی که در معرض آنها قرار گیرد دچار سر درد و تهوع می شود.

صداهای با فرکانس کمتر از ۲۵۰Hz صداهای بم و صداهای بالاتر از ۱۰۰۰Hz صداهای ریز هستند.