مفهوم صوت یا صدا
صدا یک پدیده فیزیکی است که به وسیله ارتعاشات ذرات ماده ایجاد میشود و قابل شنیدن است. وقتی یک منبع صوتی، مانند یک سخنگو یا یک ساز موسیقی، ارتعاش میدهد، فشارهای متناوب ایجاد میشود که از طریق وسطی مثل هوا یا آب منتشر میشوند. این فشارها به صورت موجهای صوتی در فضا حرکت میکنند و وقتی به گوش ما میرسند، مغز ما آنها را به عنوان صدا تشخیص میدهد.
صدا خصوصیات مختلفی دارد که به طور کلی به عنوان پارامترهای صوتی شناخته میشوند. یکی از این پارامترها، فرکانس است که به میزان تعداد ارتعاشات در واحد زمان اشاره دارد و با واحد هرتز (Hz) اندازهگیری میشود. فرکانس بالا به معنی صدای تیز و فرکانس پایین به معنی صدای کمی است. به عنوان مثال، صدای سنگینِ گیتار الکتریک که در حالت استاندارد به 440 هرتز تنظیم شده است، صدایی با فرکانس ثابت و قدرتمند است.
یکی دیگر از پارامترهای صوتی، شدت صوت است که میزان قدرت یا شدت ارتعاشات صوتی را نشان میدهد و با واحد دسیبل (dB) اندازهگیری میشود. شدت صوت میتواند از میزان خیلی ضعیف (مثلاً صدای خمیرکاری بسیار نزدیک) تا خیلی قوی (مثلاً صدای انفجار یا کنسرت راک) متغیر باشد.
علاوه بر این، صدا میتواند خصوصیات دیگری همچون طول موج و شکل موج را داشته باشد. طول موج به مسافت فاصله بین دو نقطه مشابه در یک دوره از یک شکل موج صوتی اشاره دارد. طول موج کوتاهتر به معنی فرکانس بالاتر و صدای تیزتر است، در حالی که طول موج بلندتر به معنی فرکانس پایینتر و صدای کمتر تیز است.
شکل موج صدا، نمایش بصری از تغییرات فشار صوت در طول زمان است. این نمودار میتواند شکلهای مختلفی داشته باشد، از جمله شکل موج سینوسی، شکل موج مربعی، شکل موج مثلث و...
به عبارت دیگر صدا یک پدیده فیزیکی است که در نتیجه ارتعاش ذرات ماده ایجاد میشود و قادر به شنیدن آن هستیم. صداها به وسیله امواج صوتی منتقل میشوند که از طریق وسیلهای مثل هوا یا آب به گوش ما میرسند. هنگامی که یک منبع صوتی ارتعاش میدهد، فشارهای متناوب ایجاد میشود که از طریق وسیله انتقال صوت منتشر میشوند. این فشارها به صورت امواج صوتی در فضا حرکت میکنند و هنگامی که به گوش ما میرسند، مغز ما آنها را به عنوان صدا تشخیص میدهد.
سرعت صوت
صدا یا موج صوتی، یکی از انواع انرژی است که از تحرک ذرات ماده به وجود میآید. به عبارت دیگر، ذرات ماده با حرکت خود، ذرات دیگر را به حرکت در میآورد که این عمل، نشر صدا را به وجود میآورد. صدا، یک نوع انرژی ارتعاشی است که توسط حس شنوایی انسان درک میشود. صدا میتواند در گاز، مایع و حتی جامدات حرکت کند. سرعت صوت در جامدات به دلیل تراکم زیاد مولکولها بیشتر از مایعات و در مایعات نیز بیشتر از گازهاست.
به عنوان مثال، هنگامی که صدا از هوا به آب وارد میشود، سرعت آن کاهش مییابد و موج صوتی شکسته میشود. همچنین، با افزایش فرکانس صدا، پراکندگی آن نیز افزایش مییابد. صدا فقط در محیطی که ماده وجود داشته باشد، نشر مییابد و این بدین معناست که در فضا، صدای انفجار شنیده نمیشود. برای اندازهگیری شدت صوت، از واحد دسیبل استفاده میشود. محدوده شنوایی انسان بین ۱۶ هرتز تا ۲۰٬۰۰۰ هرتز است، اما با افزایش سن، این محدوده کاهش مییابد. در مردان و در سن ۵۰ سالگی، محدوده شنوایی به ۲۰ هرتز تا ۱۲،۰۰۰ هرتز کاهش مییابد.
در کل، صدا یک انرژی ارتعاشی است که توسط حرکت ذرات ماده به وجود میآید و میتواند در گاز، مایع و حتی جامدات حرکت کند.