ما خصائص الصوت

ما خصائص الصوت؟

يُعرّف الصوت على أنّه شكل من أشكال الطاقة، وهو موجة طوليّة ميكانيكيّة يحتاج إلى وسيلة للانتقال، وهذه الموجة لها حجم ودرجة وسرعة، ويصدر الصوت نتيجةً للاختلاف في الضغط؛ إذ يُطلق على منطقة الضغط المُتزايد على الموجة الصوتيّة اسم الضغط أو التكثيف، بينما المنطقة التي ينخفض فيها الضغط على الموجة الصوتيّة تُسمّى الخلخلة أو التمدد، فضلًا لذلك يصدر الصوت نتيجةً لاهتزاز جزيئات الهواء، وتحرّكها ضمن نمط يُطلق عليه اسم الموجات الصوتيّة، ويُعرّف أيضًا على أنّه اضطراب ميكانيكي يكون انتقاله عبر الأوساط المرنة، ولا يُشترط بالوسط أن يكون هواء، فهنالك بعض المواد المختلفة التي توصل الصوت وهي أفضل من الهواء، ومنها: المعادن والخشب والشجر والزجاج والحجر والماء^[١][٢][٣]، وتنقسم خصائص الصوت إلى خصائص فيزيائيّة وفسيولوجيّة، وهي على النحو الآتي:

الخصائص الفيزيائية: يتميّز الصوت ببعض الخصائص الفيزيائيّة، وهي على النحو الآتي^[٤]:

1. التردد، والذي يحدد درجة الصوت.
2. السرعة في انتشار الموجة، إذ تختلف سرعة انتقال الموجة من وسط لآخر، على سبيل المثال تنتقل الموجة في الهواء بسرعة 330 م/ث، بينما في الدهون تنتقل بسرعة 1,450 م/ ث، وفي الدم بسرعة 1,570 م/ ث، أمّا في عظام الجمجمة تكون سرعة انتشارها 4,080 م/ ث.
3. الطول الموجي، إذ إنّ الموجة تنتشر بسرعة محددة والطول الموجي هو المسافة التي تتكرر أثناءها الموجات الدوريّة.
4. السرعة الصوتيّة، إذ إنّ الصوت يمثِّل موجة ميكانيكيّة، والجسيمات تتذبذب في سرعتها مع التوازن الميكانيكي.
5. ضغط الصوت: تنتشر الموجة بناءً على كثافة الجسيمات وتغيّرها، لذا فإنّ حجم ضغط الصوت يعتمد على كثافة البيئة وتردد الموجة وسرعتها.
6. شدّة الصوت: تُعرّف شدة الصوت السمعيّة على أنّها القوّة التي تحملها الموجة الصوتيّة لكل وحدة مساحة باتجاه عامودي لتلك المنطقة، بينما شدّة الصوت المرجعيّة تُعرّف على أنّها أقل شدّة صوت تستطيع الأذن البشريّة تسجيلها بتردد يصل إلى 1 كيلوهيرتز.
7. مستوى ضغط الصوت: إذ إنّ القيمة الصفريّة ترتبط بكثافة الصوت المرجعيّة، وذلك لأنّ شدة الصوت للأصوات الأكثر شيوعًا تختلف على مدى العقود المتعددة والمتواليّة.

الخصائص الفسيولوجية: للصوت بعض الخصائص الفسيولوجيّة، وهي على النحو الآتي^[٥]:

1. حدة الصوت: وهي الخاصيّة التي يستطيع الشخص من خلالها تمييز الأصوات؛ إذ من الممكن تمييز صوت الأنثى عن صوت الذكر بمجرد سماع نغمة الصوت، ويؤثر تردد الموجة الصوتيّة على درجة الصوت؛ فإن كان التردد مرتفعًا تكون درجة الصوت مرتفعة، وإن كان التردد منخفضًا تكون درجة الصوت منخفضة.
2. الجهارة: تُمنح هذه الخاصيّة للأشخاص القدرة على الإحساس بدرجة قوّة الموجة الصوتيّة في أي مكان، وتُعدّ هذه الخاصية نسبيّة أي أنّها تُقاس بالكميّة لا بالأبعاد، وتُقاس بالديسيبل، وممّا يجدر ذِكره بأنّ هذه الخاصيّة تعتمد على سعة الاهتزاز؛ أي أنّه في حال كانت السعة عالية يكون مستوى الصوت عاليًا، وكلما ازدادت السعة كلما ازداد الصوت.
3. جودة الصوت: تُساعد جودة الصوت في التمييز بين الأصوات المختلفة بسهولة أكثر؛ إذ إنّ الأصوات كثيرة ومختلفة، ولا بدّ من الجودة للاستمتاع بها وتمييزها.

ما هي أنواع موجات الصوت؟

تنقسم الموجات الصوتيّة إلى 3 أنواع، وفي ما يأتي توضيح لهذه الأنواع^[٦]:

1. الموجات المسموعة: وهي الموجات التي يتراوح ترددها ما بين 20 - 20,000 هرتز، وتستطيع الأذن البشريّة سماعها بسهولة، كأصوات الطبول والأصوات الناتجة عن الأحبال الصوتيّة البشريّة وصوت أوتار الجيتار ومكبرات الصوت.
2. الموجات دون الصوتيّة أو تحت السمعيّة: وهي الموجات التي يقل ترددها عن 20 هرتز، مثل: الأصوات الناتجة عن البراكين والزلازل وصوت الرعد، فهذه الأصوات تعجز الأذن البشرية عن سماعها، إلا أنّ الفيلة والحيتان لديها القدرة على سماع هذا النوع من موجات الصوت.
3. الموجات فوق الصوتيّة أو فوق السمعيّة: وهي الموجات التي يزيد ترددها عن 20,000 هرتز، وهذا النوع من الموجات لا يسمعها الإنسان، بل تسمعها بعض الحيوانات بما فيها القطط والكلاب والفئران.

ما هي مصادر الصوت؟

تختلف مصادر الصوت وتتعدد؛ إذ أنّ الصوت ينتج عن أيّ اضطراب في وسط مرن، وفي ما يأتي بعض من مصادر الصوت^[٢][٣]:

1. اهتزاز الأحبال الصوتيّة للأشخاص.
2. الأوتار المُهتزّة في الآلات؛ كالبيانو والكمان.
3. أعمدة الهواء المُهتزّة؛ كالبوق والمزمار.
4. اهتزاز المواد الصلبة، كصوت الباب حين يُقرع.
5. التوسّع السريع الناتج عن الضغوطات والانفجارات.

كيف ينتقل الصوت؟

يعمل الجهاز السمعي على نقل الصوت بطريقة مُعقدة نوعًا ما، وفي ما يأتي توضيح لكيفية انتقال الصوت^[٧]:

1. ينتقل الصوت من خلال الهواء على هيئة موجات صوتيّة من البيئة؛ إذ تُجمّع الموجات الصوتيّة من الأُذن الخارجيّة وتُرسل عبر قناة الأذن إلى طبلة الأذن.
2. تعمل الموجات الصوتيّة على اهتزاز طبلة الأذن، ممّا ينتج عن هذا الاهتزاز تحريك للعظام الثلاثة الصغيرة الموجودة في الأذن الوسطى.
3. يبدأ السائل الموجود بالأذن الداخليّة أو في القوقعة بالتحرّك بناءً على حركة العظام الثلاثة.
4. ينتج عن تحرك السائل في الأذن الداخليّة ثني خلايا الشعر في القوقعة، ممّا يُغيّر حركة خلايا الشعر إلى نبضات كهربائيّة.
5. تنتقل النبضات الكهربائيّة الناتجة إلى العصب السمعي، ثمّ إلى الدماغ، وتلقائيًا تُفسّر على أنّها أصوات.

أسئلة تجيب عنها حياتكِ

هل ينتقل الصوت في خطوط مستقيمة؟

ينتقل الصوت غالبًا في خطوط مستقيمة، إلّا أنّه قد يغير مسار انتقاله بانعكاسه أو انحرافه عند دخول الموجات الصوتيّة في أوساط مختلفة^[٨].

كيف يؤثر الوسط المادي على خصائص الصوت؟

يُمتص الصوت في الأوساط الماديّة الصلبة والسائلة بنسبة أكبر من امتصاصها في الأوساط الغازيّة، لذا فإنّ الصوت ينتشر في الوسط المادي السائل والصلب بمسافات أكبر وأوسع من الوسط الغازي^[٩].

1. ↑ "What is Sound?", soundproofingcompany, Retrieved 14/3/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Sound", science howstuffworks , Retrieved 14/3/2021. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "The Nature of Sound", physics, Retrieved 14/3/2021. Edited.
4. ↑ "Properties of Sound", wikilectures, Retrieved 14/3/2021. Edited.
5. ↑ "Characteristics of Sound", toppr, Retrieved 14/3/2021. Edited.
6. ↑ "Range of Hearing, Infrasound and Ultrasound", toppr, Retrieved 14/3/2021. Edited.
7. ↑ "How We Hear", hearingnepa, Retrieved 14/3/2021. Edited.
8. ↑ "Do sound waves always travel in a straight line", byjus, Retrieved 14/3/2021. Edited.
9. ↑ Richard E. Berg, "Sound", britannica, Retrieved 14/3/2021. Edited.