تعريف الصوت واستخداماته
في المقال التالي سنشرح لكم تعريف الصوت بالتفصيل بالإضافة إلى توضيح استخداماته والعوامل التي تؤثر عليه، إلى جانب عرض مجموعة من المعلومات المثيرة حوله. يشير الصوت إلى مجموعة من الموجات التي تنتشر في عدة وسطيات مختلفة، مثل الوسط الصلب والوسط السائل والوسط الغازي، وتؤثر في تحديد خصائص انتشاره. كما أن سرعة انتقاله تختلف باختلاف الوسط الذي ينتشر فيه. على سبيل المثال، سرعة انتشاره في الوسط الصلب تكون أكبر من سرعته في الوسط السائل، وتكون السرعة الأقل في الوسط الغازي. ومن الجدير بالذكر أن متوسط سرعة الصوت يبلغ 343 مترا في الثانية.
أما بالنسبة للأصوات القابلة للسماع من قبل البشر، فإنها تتراوح بين 16 و 20,000 هيرتز. الأصوات التي أقل من 16 غير قابلة للسماع، والأصوات التي تزيد عن 20,000 غير قابلة للسماع أيضا. في الفقرات التالية، سنشرح استخدامات الصوت بالتفصيل، بالإضافة إلى تقديم مجموعة من المعلومات عنه، فتابعونا
تعريف الصوت لغة واصطلاحا
تعريف الصوت لغة
يشير المصطلح “الصوت” في اللغة إلى كل ما يتحدث به الطيور والحيوانات والبشر، فيمكننا أن نقول “صوت البشر” أو “صوت الإبل”، وفي اللغة العربية يعني “الصوت” كل ما يستطيع السامعون سماعه، فيمكننا أن نقول “لقد سمعت صوت محمد”.
تعريف الصوت اصطلاحاً
- قال الجاحظ في تعريف الصوت اصطلاحاً: (هو آلة النطق والجوهر الذي ينشأ عن التقطيع والتركيب، ولن يكون للحركات اللسانية قيمة صوتية أو كلامية منظمة إلا بظهور الصوت، ولن تكون الحروف كلاما إلا بالتقطيع والتركيب).
- الأصوات هي هواء يخرج من الرئة ويتأثر بالأحبال الصوتية، وتشكل مقاطع حروف تخرج من الشفتين أو اللسان أو الحلق.
استخدامات الصوت
- يتم استخدام الكائنات الحية الأصوات للتواصل بينها، على سبيل المثال، يقوم الإنسان بنفخ كمية محددة من الهواء من رئتيه، ويصدم هذا الهواء بالأحبال الصوتية.
- هذا يؤدي إلى حدوث اهتزاز وظهور موجات وخروجها من الفم، وتكوين أصوات وحروف مسموعة، وتستخدم الحيوانات الأصوات أيضا.
- يستخدم الحيوانات الشوكية للتواصل في مختلف الحالات مثل العراك وجذب الانتباه والبحث عن شريك للتزاوج.
- كما يوجد العديد من أنواع الحيوانات التي تعتمد على الترددات الصوتية لتحديد مواقع فرائسها، على سبيل المثال، يصدر الخفاش في الليل بعض الموجات الصوتية التي لا يستطيع البشر سماعها.
- تتصادم هذه الموجات مع الأجسام الصلبة الموجودة في المحيط المحيط بالمكان ثم تعود إليها مرة أخرى.
- يقوم الخفاش بتحليل مصدر اصطدام تلك الموجات بدقة، ثم يتجنب تلك المصادر بسرعة، حتى لا يكون جسما صلبا يعيق طيرانه، أما إذا كانت فريسته، فإنه ينقص منها ويأكلها.
- هناك العديد من المجالات الصناعية التي تعتمد على استخدام الأصوات، فيتم استخدام الصوت في الوسط العلمي، وذلك لتحديد واختبار تأثير التذبذب على التوصيل الكهربائي، مما يؤدي إلى تعرض الإشارات الكهربائية للتشويش.
- يتم استخدامه أيضا لفحص تأثير الأصوات على أنواع المعادن أثناء عملية التنقيب ، ولرؤية موجات تشبه موجات الصوت ، قم برمي قطعة حجر في بركة تحتوي على ماء.
- لاحظ وجود عدد كبير من الموجات المتشكلة، وتبدأ في التوسع تدريجيا حتى تختفي تماما.
عملية سماع الأصوات
- مقدار الصوت المسموع يختلف وفقا لاختلاف طول الموجة، فهناك بعض الموجات الصوتية التي لا يستطيع الإنسان سماعها، بينما يمكن للحيوان سماع تلك الموجات بسهولة.
- لذلك، ابتكر الإنسان بعض أنواع الآلات التي تساعد على قراءة جميع الموجات الصوتية التي لا يمكنه سماعها، وتنفيذ بعض العمليات التقنية التي تحول تلك الموجات إلى أصوات يمكن للإنسان سماعها بسهولة.
- وعملية استقبال الأصوات عند الإنسان تتم من خلال وصول الموجات الصوتية إلى الأذن البشرية، ثم دخولها إلى الطبلة الداخلية للأذن، وهذا يؤدي إلى حدوث بعض الاهتزازات التي تصل إلى الأذن الداخلية.
- الأذن الصناعية تحول تلك الاهتزازات إلى إشارات كهربائية يمكن للدماغ فهمها وتحليلها، وتحويل تلك الإشارات إلى لغة يستطيع الإنسان فهمها.
صدى الصوت
- الصوت لديه رد فعل يعرف بصدى الصوت، ويظهر صدى الصوت في الأماكن المفتوحة التي تحتوي على حواجز تصدم الموجات الصوتية.
- ثم تعود مرة أخرى لأذن السماع، ولتجربة عملية صدى الصوت قم بالدخول إلى غرفة كبيرة جدا، ولكن تأكد من أن تلك الغرفة فارغة ولا تحتوي على أي أجسام، وقم بالتحدث بصوت عال.
- ستلاحظ أن صوتك يخرج، ثم يعود إليك مرة أخرى، وستشعر أن هناك شخص آخر يقوم بترديد كلامك على الفور.
العوامل المؤثرة على الصوت
هناك عوامل تؤثر على الصوت، وتشمل قوته وسرعة انتشاره، وسنوضح تلك العوامل بالتفصيل في السطور التالية:
- كثافة المادة التي ينتشر من خلالها الصوت هي أحد العوامل المؤثرة عليه.
- من العوامل المؤثرة أيضا هو نوع المادة التي تنتشر فيها الموجات، فقد شرحنا لكم سابقا أن سرعة انتقال الصوت تتغير حسب التغير في الوسط، سواء كان صلبا أو غازيا أو سائلا.
- درجة حرارة المادة التي ينتشر فيها الصوت.
- لزوجة المادة التي ينتشر من خلالها الصوت.
معلومات عن الصوت
إليك عزيزي القارئ مجموعة من المعلومات الشيقة عن الصوت:
- التيارات الصوتية والتدفق الصوتي هي أمثلة بارزة للنماذج الصوتية، حيث تعتبر تلك النماذج مجموعة من الاهتزازات الميكانيكية في أوساط متنوعة.
- قوة الأصوات التي يمكن للبشر سماعها تتراوح بين ستة عشر هرتز وعشرين ألف هرتز. والترددات التي أقل من ستة عشر هرتز تسمى ترددات تحت الصوتية، والترددات التي تتجاوز عشرين ألف هرتز تسمى ترددات فوق الصوتية.
- عند انتقال الصوت عبر وسط مادي، جزيئات هذا الوسط لا تتحرك أو تنتقل مع الصوت، بل تهتز قليلا وتبقى في مكانها، وتنتقل الطاقة عبر الاهتزازات في الوسط وتسمى الطاقة الحركية.
- حدة سمع الكائنات الحية تختلف من كائن إلى آخر، حيث توجد العديد من الكائنات الحية التي تتمتع بسمع حاد وقوي، وتستطيع سماع مختلف الأصوات بغض النظر عن ترددها.
- ترددات الصوت يتم قياسها بوحدة الهرتز، أما الشدة فيتم قياسها بوحدة الديسيبل.
- يوجد نوع من التلوث يسمى التلوث الضوضائي، ويحدث التلوث الضوضائي عندما يتداخل أكثر من صوت عال بترددات مختلفة، مما يسبب الإحساس بالتوتر والازعاج.
- التعرض المستمر للأصوات ذات الترددات العالية قد يؤدي إلى حدوث العديد من المشاكل في السمع.
- تصنف موجات الأصوات إلى أربعة أنواع رئيسية، وهي: تحت الصوتية، ونطاق السمع، وفوق الصوتية، بالإضافة إلى الموجات الصوتية الفائقة.
- يتم نشر الصوت في الوسط والمواد المختلفة على شكل موجات عرضية وموجات طولية، ويسمي الفيزيائيون الموجات العرضية الموجات المستعرضة، أما الموجات الطولية فتنتج بسبب وجود طبقات ذات ضغط متفاوت، وتكون الموجات العرضية متتابعة، وتنتج عن توتر جزئي في العرض، وتنتشر الصوت فيها بشكل عمودي.