المفهوم في التعريف ABC

الصوت هو تأثير مادي يتجلى على أنه اضطراب في الموجة الصوتية (اهتزاز صوتي) يتطلب وسيط إرسال ، وبالتالي ، فهو موجة ميكانيكية.

اقتباس (APA)

الكسندر برازة | يوليو 2022
تخرج في الفيزياء ، UNAL

وسائل انتشار الصوت هي: الغازات (على سبيل المثال ، هواء) ، السوائل (مثل الماء) أو المواد الصلبة (المعادن ، الصخور ، إلخ). ينتشر الصوت في الغازات والسوائل كموجة طولية ، حيث يكون اتجاه الانتشار عبر الوسط في نفس اتجاه انتشار الموجة. من ناحية أخرى ، في المواد الصلبة ، يمكن أن تكون الموجات أيضًا مستعرضة ، مما يعني أن سعة الموجة الصوتية متعامدة مع انتشار الصوت.

ما هي خصائصه وخصائصه؟

من خلال فهم الصوت كموجة ، فإنه يقدم ظواهره الخاصة ، وهي: الانعكاس والتداخل والانكسار والحيود.

انعكاس: يحدث عندما تصطدم موجة صوتية بسطح صلب ، تتبع قانون من "زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس". لوحظ هذا السلوك أيضًا مع الموجات الكهرومغناطيسية (الضوء ، الراديو ، إلخ). ال إنتاج من الموجات الدائمة الرنانة على الأوتار والأعمدة الهوائية بسبب انعكاس الموجات الصوتية ، وهي ظاهرة أساسية في تسيير من آلات النفخ. [1]

التشوش: يحدث عندما تتداخل أنماط الموجة مع بعضها البعض. عندما تتداخل الموجات المنعكسة مع موجات الحادث ، يتم إنتاج أنماط تداخل بناءة ومدمرة. نتيجة لهذا ، يمكن إنتاج صدى يسمى الموجات الدائمة المحصورة. هذا يعني أيضًا أن شدة الصوت بالقرب من سطح صلب أعلى مرتين لأن الموجة المنعكسة والموجة الساقطة تضافان معًا في منطقة ضغط ضيقة. يتم استغلال هذا السلوك الصوتي في ميكروفونات منطقة الضغط مما يسمح بزيادة الحساسية. مثال واضح آخر على التداخل هو "الضرب" [2] ، والذي يتكون من تراكب موجتين صوتيتين بترددات ذات قيم متقاربة جدًا.

الانكسار: هو التغيير في انتشار الصوت عند دخوله إلى وسط يكون فيه سرعة مختلف. عادة ، ينتشر الصوت في جميع الاتجاهات من مصدر نقطي ، بدون اتجاه "مميز" ، مما يعني أن المستمع يمكنه فقط السماع الموجة الصوتية التي تم توجيهها في البداية نحوها ، ومع ذلك ، فإن انكسار الصوت يمكن أن يؤدي إلى ثني الموجة للأسفل ، بحيث يتم استقبال بعض الأصوات إضافي. يحدث هذا ، على سبيل المثال ، على سطح البحيرات الباردة ، والتي تتحول فيما بعد إلى مكبرات صوت طبيعية. [4]

الانحراف: يحدث عندما "تنحني" الموجات الصوتية حول عوائق صغيرة أو تنتشر عبر ثقوب صغيرة. ومن الأمثلة الواضحة كيف يُسمع الصوت حول الزوايا. يعتبر الانعراج أكثر أهمية مع الأطوال الموجية الأطول (التردد المنخفض) وهذا هو السبب في أنه يمكن أن يكون كذلك تسمع الترددات المنخفضة حول العوائق أفضل من الترددات العالية (الأطوال الموجية قصيرة).

أخيرًا ، المعلمات التي تميز الموجات الصوتية هي السرعة والضغط والشدة.

سرعة: سرعة الصوت في الهواء الجاف تساوي تقريبًا:

331.4 + 0.6T م / ث (1)

يتم إعطاء تقريب أفضل بواسطة التعبير للغاز المثالي حيث سرعة الصوت تساوي:

مقابل الصوت = √ (γRT / M) (2)

حيث γ هو ثابت ثابت الحرارة ، R هو ثابت الغاز المثالي الذي تبلغ قيمته 8.314 J / mol K ، M هو الكتلة الجزيئية للغاز و T هو درجة الحرارة مطلق (يقاس بالدرجات كلفن ° ك).

ضغط: اختلاف الضغط الناجم عن الصوت ، بالنسبة إلى الضغط الجوييسمح لك بتحديد الصوت. في حالة السمع البشري ، يتوافق حد السمع مع تغير في الضغط أقل بقليل من جزء من المليار من الضغط الجوي. يمكن صياغة حد السمع هذا من حيث الضغط ، ثم يمكن التعبير عن شدة الصوت (تقاس بالديسيبل) من حيث ضغط الصوت على النحو التالي:

أنا = 10 سجل₁₀أنا / أنا₀= 20 سجل₁₀ص / ص₀ (3)

الشدة: هي القدرة الصوتية لكل وحدة مساحة يقاسها "المراقب" أو المستمع الأفضل. الوحدات وات / م 2 أو وات / سم 2. يتم إجراء العديد من قياسات شدة الصوت بالنسبة لشدة عتبة السمع القياسية:

يو₀ =10^-16 واط / سم² (4)

من الشائع قياس شدة الصوت بالديسيبل:

أنا (ديسيبل) = 10 سجل₁₀أنا / أنا₀ (5)

كيف بدأت وفي أي مواقف يمكننا تطبيق المفهوم؟

بالنسبة للبعض ، فقد نشأ منذ أن حان الوقت ، ومع ذلك ، فإن وجود الصوت بدأ بعد الخلق الكون ، بعد حوالي خمسة عشر مليار سنة وفقًا لأكثر النظريات الكونية قبولًا حالياً.

في شكله على هذا النحو ، فإن تطور في تسجيل الأصوات المصطنعة من قبل البشر ، يعود تاريخه إلى عام 1857 ، في 25 مارس ، عندما حصل ليون سكوت على براءة اختراع هاتفه الذي يحمل توقيعه. ثم ننتقل من خلال الفونوغراف ، والغراموفون ، ومشغل التسجيل ، والمسجل السلكي ، ومسجل الشريط الملفوف. open ، الكاسيت المضغوط ، أول نظام بصري ، ProDigi ، DASH ، القرص المضغوط (CD) ، MP3 ، DVD ، و بلو راي.