الشدة, طابع الصوت و ارتفاع هي الميزات ، أو خصائص اصوات. تشير شدة الصوت إلى قوة مصدر الانبعاث ، بالإضافة إلى مقدار طاقة ما هو الصوت الذي يمكن حمله؟ يشير الجرس إلى شكل تذبذبات الصوت ويتم تحديد درجة الصوت بدورها بواسطة تردد الصوت.
نظرةأيضا: تصنيف الموجات: ما هي الموجات وما هي خصائصها الرئيسية
الشدة
ال الشدةجهوري يقيس كمية الطاقة التي تستطيع الموجة الصوتية نقلها في كل ثانية على مساحة 1 م². كثافة مرتبطة السعة من الموجة ويتم تعريفها بواسطة الفاعلية صادر عن المصدر مقسومًا على منطقة من مقدمة الموجة الصوتية ، كما هو موضح أدناه:
I - شدة الصوت (واط / م²)
P - الطاقة (W)
أ - منطقة واجهة الموج (م²)
يوضح الشكل التالي مقدمة الموجة الصوتية التي تم تشكيلها دائريحيث أن الأصوات ثلاثية الأبعاد وتنتشر بنفس السرعة في جميع الاتجاهات:
من خلال الشكل ، من الممكن أن نرى أنه عندما نتحرك مسافة r ، تزداد مساحة واجهة الموجة مع مربع المسافة. نظرًا لأنها موجة كروية ، يمكن حساب هذه المنطقة بالتعبير 4πr².
على الرغم من وحدة شدة الصوتيكون واط لكل متر مربع، شدة الصوت تقاس عادة في مقياس لوغاريتمي معروف ك مقياس الجرسالتي أنشأها مخترع الهاتف ، الكسندر جراهام بيل.
يستخدم مقياس بيل خصائص اللوغاريتم الأساسي 10 لمقارنة الأصوات ذات الشدة المختلفة ، لذلك ، فإن أدنى قيمة على هذا المقياس هي أيضًا أقل قيمة شدة صوت مسموعة (تسمى أنا0)، حول 10-12 ث / م²، المعروف أيضًا باسم عتبة السمع. وفقًا لهذا المقياس ، ترتبط الأصوات ذات الشدة المختلفة بـ I0 بالطريقة الآتية:
ن - عدد بل
بتطبيق الخصائص اللوغاريتمية في المعادلة المقدمة ، يتم الحصول على التعبير التالي:
يسمح لك الحساب أعلاه بحساب عدد ديسيبل الموجة الصوتية ذات الشدة الأولى. الديسيبل أصغر بعشر مرات من البيل. من هذا يمكن أن نفهم أن صوت 20 ديسيبل أقوى 10 مرات من صوت 10 ديسيبل ، على سبيل المثال.
عندما يكون بعض الصوت كثافة كبيرة، نقول أن هذا الصوت هو قوي، على العكس من ذلك ، إنه صوت ضعيف.
نظرةأيضا: اكتشف بعض الاكتشافات في الفيزياء التي حدثت بالصدفة
ورقة ذات رأسية
ا طابع الصوت إنها خاصية الأصوات التي تسمح لنا بالتفريق بين النوتة الموسيقية الصادرة عن البيانو والكمان ، على سبيل المثال. الجرس هو شكل الموجة الصوتية، كل آلة موسيقية لها وضع اهتزاز خاص بها ، مما ينتج عنه صوت مميز.
يضمن الجرس أيضًا أن الصوت البشري مختلف لكل فرد ، مما يسمح لنا بتنشيط الأجهزة من خلال الأوامر الصوتية ، على سبيل المثال.
ارتفاع
ارتفاع الصوت مرتبط به تردد، الذي يقيس عدد التذبذبات أن الموجة الصوتية تنتج كل ثانية. يتم قياس التردد بالهرتز (هرتز).
ن - عدد التذبذبات
Δt - الفاصل الزمني (فترات)
يمكن الحصول على تردد الصوت من خلال سرعة الانتشار وطول موجة الصوت. يشاهد:
ت - سرعة الانتشار (م / ث)
λ - الطول الموجي (م)
و - التردد (هرتز)
البشر غير قادرين على سماع أي تردد صوتي ، في الواقع ، إدراكنا محدود للغاية: نحن قادرون فقط على سماع الترددات الموجودة في تتراوح من 20 هرتز إلى 20000 هرتز، يُعرف هذا الفاصل الزمني باسم طيف مسموع.
أي صوت له تردد أقل من 20 هرتز غير مسموع من قبل البشر ويتم تسميته دون صوت، من ناحية أخرى ، تُعرف الأصوات التي يزيد ترددها عن 20000 هرتز ، وهي أيضًا غير مسموعة لنا ، باسم الموجات فوق الصوتية. هل تريد معرفة المزيد عن الموضوع؟ الوصول إلى نصنا حول الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm
