الصوت و خصائصه

[nene]

من أهم خصائص الصوت :
الطول الموجي – الزمن الدوري – التردد – وكل هذه المصطلحات يمكنك الاطلاع عليها ضمن الخصائص العامة للموجات والتي سبق مناقشتها .
راجع درس العين والضوء ( أنواع الموجات ). مراجعة
أما الخصائص الإضافية الخاصة بموجات الصوت :
1- شدة الصوت :
تعرّف شدة الصوت عند نقطة معينة بأنها: المعدل الزمني لمقدار الطاقة الصوتية لوحدة المساحة العمودية من جبهة الموجة التي مركزها تلك النقطة"


http://www.schoolarabia.com/images/modules/physics/al2thon_alsout/alsout1.gif

وتعتمد شدة الصوت في نقطة لوسط على العوامل التالية :
أ- بعد النقطة عن المصدر :
تتناسب شدة الصوت في نقطة معينة تناسباً عكسياً مع مربع بعد النقطة عن مصدر الصوت. إذ إن انتشار الموجات يكون بشكل جبهات كروية مركزها مصدر الصوت. وبما أن مساحة السطح الكروي تتناسب طردياً مع مربع نصف قطره وأن قدرة الموجة الصوتية ثابتة المقدار وتتوزع بالتساوي على مساحة السطح الكروي لذا فإن قدرة الموجة تتوزع على مساحة أكبر كلما ابتعدت جبهة الموجة عن مصدر الصوت.




ب- سعة اهتزاز المصدر وتردده :
تتناسب شدة الصوت طردياً مع مربع سعة اهتزاز مصدر الصوت وكذلك تتناسب طردياً مع مربع تردد المصدر.
ج- المساحة السطحية للسطح المهتز :
تزداد شدة الصوت بازدياد المساحة السطحية للجسم المهتز. نتيجة ازدياد كتلة الهواء المهتز.
د- كثافة وسط الانتشار :
تزداد شدة الصوت كلما ازدادت كثافة الوسط لأن مقدار الطاقة المنتقلة من المصدر إلى الوسط تزداد عند كل تذبذب.
- علو الصوت :
وهو إحساس يشعر به السامع ويتوقف على :
1- شدة الصوت المسموع
2- تردد الموجة الصوتية إذ تقل حساسية الأذن البشرية للموجات قليلة التردد ( أقل من1000 هرتز) وللموجات عالية التردد ( أكبر من 10000 هرتز) ولا يسمع الصوت إذا صار تردده (أقل من 20 هرتز) أو ( أكبر من 20000 هرتز).
ويزداد علو الصوت بازدياد شدة الصوت عند ثبوت التردد إلا أن العلاقة بين الشدة والعلو ليست علاقة طردية وإنما هي علاقة لوغاريتمية كما أن الأذن البشرية لا تتحسس بالتساوي الأصوات ذات الترددات المختلفة حتى إن تساوت شدتها. وتتحسس الأذن البشرية شدة صوت تقارب
( 10 -12 ) واط / م2 عندما يكون تردد الصوت (1000هرتز) ولغاية (1واط / م2) وقد اتخذت الشدة ( 10 -12 ) واط / م2 كبداية للسمع وسميت بعتبة السمع ( شع ) وقد وضع مقياس لوغاريتمي لحساب مستوى الشدة ( مش ) لصوت ما شدته ( ش ) واط / م2 هو :




حيث ( شع ) هي عتبة السمع ومقدارها ( 10 -12 ) واط / م2
أما وحدة مستوى الشدة ( مش ) فهو ( البيل ) وهذه الوحدة من الناحية العملية كبيرة لذا استعملت وحدة ( الديسي بيل ) ويرمز لها ( db ) وتساوي


http://www.schoolarabia.com/images/modules/physics/al2thon_alsout/alsout2.gif

إن مستوى شدة الصوت عند عتبة السمع ( شع ) يساوي صفراً لأن :

http://www.schoolarabia.com/images/modules/physics/al2thon_alsout/alsout3.gif



وبما أن أعظم شدة تستطيع الأذن سماعها هي( واط / م2 ) فإن أعلى مستوى شدة يكون :

http://www.schoolarabia.com/images/modules/physics/al2thon_alsout/alsout4.gif


= 120 لو10 10 = 120 ديسي بيل


3- درجة الصوت :
هي خاصية الصوت التي تعتمد على تردد الموجات الواصلة للأذن وهي تميز الأصوات الرفيعة (الحادة) من الأصوات الغليظة وتكون الأصوات الرفيعة أعلى تردداً من الأصوات الغليظة وصوت المرأة مثلاً أعلى درجة من صوت الرجل وذلك لأن تردد صوت المرأة أكبر من تردد صوت الرجل.


- نوع الصوت :


" خاصية الصوت التي تتوقف على نوع مادة المصدر وطريقة توليد الصوت فتمكننا من التمييز بين صوتين متساويين بالعلو والدرجة ولكنهما صادران من مصدرين مختلفين" تعرف بأنها نوع الصوت.