الصوت

ما هو الصَّوْت؟ 

الصَّوْت شَكل مِنْ أشْكال الطاقَة، وعالَمُنا مَليء
بالأصْوات، صَوْت الريح، وصَوْت الماء، وصَوْتنا
عِنْدَما نَتَكَلَّم عِنْدَما نَعْزِف على أوْتار العود، فإنَّ هذه الأوْتار تَتَحَرَّك على شَكْل ذَبْذَبات، والذَّبْذَبات هي حَرَكات (اهْتِزازات) سَريعة ومُتَلاحِقَة للأوْتار ذَهابًا وإيابًا، حَتّى لا نَكاد نَراها. 

 ولكنَّ هذه الذَّبْذَبات تَعمل على تَحْريك الهواء حَوْلَها، وهذا الهواء يُحَرِّك الهواء المُجاوِر لَه، وهكذا، إلى أنْ تَصِل الحَرَكة إلى أذُنِنا، فَيُتَرْجِمُها دماغُنا على شَكْل صَوْت. 

                كَيْفَ يَنْتقِل الصَّوْت؟

يَنْتَقِل الصَّوْت مِنْ مَصْدَرِہ إلى آذانِنا عَنْ طريق الهَواء. بِدون وُجود

الهَواء أو وَسيط آخر يَنْقله، لا يَنْتَقِل الصَّوْت.

وهو يَنْقُل الصَّوْت بشكل مَوْجات، تبدأ مِنْ مَصدر الصَّوْت وتَتَوَسّع، كما يحدث عندما تُلْقي حَجَرًا في بِرْكة ماء.                                  

عَنْ طَريق السَّوائِل والمَوادّ الصلبة أيضًا  

ويَنْتَقِل الصَّوْت عَنْ طَريق السَّوائل والموادّ الصلبة، ولَيْس فقط عَنْ طَريق الهَواء. 

والدَّلافين والحيتان تُصْدِر الأصْوات وهي داخِل الماء للتَّواصُل مَعَ أبناء جِنْسِها.  

بَلْ إنَّ الأصْوات تَنْتَقِل أسْرع في الماء عَنْها في الهَواء بِخَمْسَة أضْعاف، وتَنْتَقِل في الفولاذ أسرع مِنْها في الماء بِعِشْرين مَرَّة.

فَفي حين يَقْطَع الصَّوْت مَسافة 340 مترًا في الثانية في الهواء، فإنَّه يَقْطَع 1450 مترًا في الثانية في الماء، و 6200 متر في الفولاذ.

والسَّبَب في ذلك أنَّ الجُزَيْئات في السَّوائِل والموادّ الصَّلْبَة هي أقْرَب لِبَعْضها مِنْها في الغازات، ولذلك تَنْتَقِل الذَّبْذَبات مِنْ خِلالها بِصورَة أسرع.

الصَّوْت لا يَنْتَقِل في الفراغ 

لقد بَيَّنَ العالِم روبرت بويل أنَّ الصَّوْت لا يَنْتَقِل في الفراغ، ولإثْبات ذلِك أخذ وعاء كما في الشَّكْل، وَضَع فيه ساعة دَقّاتها عالِيَة، ثُمَّ أفْرَغ الوعاء مِنَ الهَواء بواسِطَة مِضَخَّة هَواء، فَلَم يَعُد يَسْمَع صَوْت الساعَة.

ولكن عِنْدَما أرْجَع الهَواء إلى الوعاء، سَمِع صَوْت الساعَة مِنْ جَديد. 

لأصْوات مُخْتَلِفة 

لأصْوات كثيرة ومُخْتَلِفَة، فَقَد تَقول هذا صَوْت قَوِيّ كَصَوْتِ الرَّعْد،

وهذا صَوْت خَفيف كَصَوْت حَفيف الأشْجار.

وصَوْت الرَّجُل غَليظ، بَيْنما صَوْت المَرأة رَفيع.

وتَخْتَلِف الأصْوات بِاخْتِلاف مَصادِرها، وتَتَمَيَّز الأصْوات بِخَصائِص هامَّة، تُمَكِّن الأُذُن مِنْ تَمييزها. 

إنّ الخاصِيَّة الّتي تُمَيِّز بها الأُذن الأصْوات مِنْ حَيْث القُوَّة والضَّعْف تُسَمّى شِدَّة الصَّوْت

التمييز بين الأصوات 

ستعمل في العادة مِعْيارَيْن للتمييز بين الأصوات.

الأوَّلُ هو «شدّة الصوت» (أو قوّة الصوت، עוצמה volume)، فالصوت قد يكون ضعيفًا كصوت الهمس، وقد يكون قوِيًّا كصوت الصراخ.

وهناك درجات متفاوتة بينهما. وتقاس شدّة أو قوّة الصوت بالديسيبل.

أمّا المقياس الثاني فهو «علو الصوت» (أو حِدَّة الصوت)، والّذي يتوقّف على عدد تردّدات الصوت.

والمعروف في الموسيقى مثلًا أنّ أصوات النساء هي أكثر حِدّة مِنْ أصوات الرجال، فصوت المرأة يتردّد بـ 100 ذبذبة في الثانية مقابل 60 ذبذبة عند الرجال.

الديسبل

شدة الصوت

وتَعْتَمِد شِدَّة الصَّوْت (עוצמה volume) أيْضًا على المَسافَة الّتي تَفْصِلُنا عَنْ مَصْدَر الصَّوْت، فَكُلَّما زادَت هذه المَسافة، ضَعُفَ الصَّوْت، وانْخَفَضَتْ شِدَّتُهُ.

عندما نأخذ عودًا أو كمانًا وننقر على نفس الوَتَر مرّة بقوّة ومرّة أخرى بقوّة أقلّ، فإنّه ينتج نفس الصوت تقريبًا، ولكن مَرَّةً يكون الصوت قويًّا (أكثر شِدَّةً)، ومَرَّةً يكون ضعيفًا.

وحدَة قياس شدّة الصوت 
تقاس شدّة الصوت بوحدات «الديسيبل» dB. فمثلًا:

– صوت ورقة ساقطة عن شجرة هو 1dB.

– صوت الهمس هو 10dB – 20dB

– صوت الكلام العاديّ مِنْ 20dB – 30dB. 

– موسيقى صاخبة 90dB.

– صوت الرعد 120dB.

– صوت طائرة على بعد 30 مترًا 140dB.

حِدّة الصَّوْت 

هُناكَ مِعْيار آخَر لِقِياس الأصْوات أو تَصْنيفها، عَدا شِدَّة الصَّوْت (עוצמה volume)، وهي حِدَّة الصَّوْت، (أو ارتفاع الصوت، أو طَبَقَة الصوت، أو درجة الصَّوْت גובה pich).
وِحدة الصوت تعتمد على عدد المرّات الّتي يتذبذب فيها الجسم الّذي يصدر الصوت في الثانية الواحدة. وكلّما زادت هذه الذبذبات، قلنا أنّ حِدّة الصوت أكبر.

كثيرًا ما تَسْمَع أصواتًا فَتَصِفُها بأنَّها رَفيعَة (حَتّى لو كانَت عالِيَة)، وتَسْمَع أُخْرى وتَصِفُها بأنَّها غَليظَة(حتّى لو كانَت واطِئَة).

ما خاصِيَّة الأصْوات الّتي تَجْعَل الأُذُن تستطيع التَّمْييز بَيْن الأصْوات الرَّفيعَة والأصْوات الغَليظَة؟ 

لاحِظوا أنَّ عدد الاهتزازات في الرسم على اليمين أكبر، أي أنّ حِدَّة الصوت أكبر (صوت رفيع)، بينما ارتفاع الموجة هو نفسه في الحالَتَيْنِ، أي أنَّ للصوتَيْنِ نفسَ الشِّدَّة (العُلُوُّ، أو الـ dB)، في نفس الوِحدة الزمنيَّة.

قِياس حِدَّة أو ارتفاع الصَّوْت 

تَعْتَمِد حِدَّة الصَّوْت (pich) على عَدد المَرّات الّتي يَتَذَبْذَب بِها الهَواء في الثانية الواحِدة، وهذه تُسَمّى التِّكْراريَّة وتُقاس بِوِحدات «الهيرتز» hertz، فَيَكون الهيرتز الواحِد هو ذَبْذَبة واحِدة في الثانية.

وكُلَّما ازْداد عَدد ذَبْذَبات جِسم في الثانِية الواحِدة، ارْتَفَع صَوْتُه. 

فمَثَلًا:
– صَوْت الإنسان يَتَراوَح بَيْن 80 إلى 1100 هيرتز. وتَستطيع أُذُن

الإنسان سَماع الأصْوات الّتي يَتَراوح تَذَبْذُبها بَيْن 20 هيرتز إلى 20 ألف هيرتز

الصدى

الأصوات ترتد عن السطوح الصلبة كالصخور والجدران الفرق بين سماع صوتنا وسماع صداه، هو الوقت الذي يحتاجه الصوت ليصل إلى الحاجز الذي يرتد عنه، ويعود إلينا.

معظم المواد تبتلع الصوت او تبتلع جزا وتعكس الاخر

لصدى والخفافيش

وتستعمل الخفافيش التي تعيش في مغائر مظلمة الصدى في التعرف على

طريقها في الدخول والخروج. فهي ترسل أصواتا عالية.

(فوق مستوى سمع الإنسان)، ثم تصغي إلى ارتداد هذه الأصوات

إلى آذانها، فتعرف ما يحيط بها من أجسام. فكأنها ترى بآذانها. بل هي

تستعمل هذه الطريقة في التعرف على فرائسها من الحشرات والإمساك بها. 

و هناك أيضا أشياء تعمل بصدى الصوت مثل السونار والأولترا ساوند

الصوت عند الانسان

الصَّوْت يَنْشَأ عن اهْتِزازات المادّة أنَّ مصدر اهتزاز الحنجرة هو أوْتارُنا الصَّوْتِيَّة في هذا المَوْضِع. وهي عِبارَة عَنْ حَبْلَيْن يَقْتَرِبان مِنْ بَعْضِهما البَعْض عِنْد الكَلام ويَبْتَعِدان عِنْدَ التَّنَفُّس العاديّ.

كَيْفَ نُصْدِر الأصْوات

عندما نَتَكَلَّم نَتَوَقَّف عَنِ التَّنَفُّس،

عِنْدَ إصْدار الأصْوات المَسموعة تكون الأوتار الصَّوْتِيَّة مُقْفَلَة، والهَواء

الآتي مِنَ الرِّئَتَيْن يُؤدّي إلى ارْتِطامها بِبَعضها، لِتَعْمَل اهْتِزازات لِيَنْتُج

الصَّوْت. أمّا عندما نَتَنَفَّس فَتَكون الأوتار الصَّوْتِيَّة مَفتوحة والمسافة

بَيْنَهُما، فلا يَجْعَلها الهَواء المارّ بها تَهْتَزّ.