مقدمة عن الصوت
الصوت هو شكل من أشكال الطاقة ينتج عن اهتزاز الأجسام وينتقل عبر وسيط مادي مثل المواد الصلبة والسائلة والغازية. لا يمكن للصوت الانتقال في الفراغ لعدم وجود جزيئات تنقله. يتكون الصوت عادة من ترددات مختلفة تصدر من مصدر معين، سواء كان ذلك المصدر هو حنجرة الإنسان، أو أصوات الحيوانات، أو حتى الظواهر الطبيعية كصوت المياه أو الرياح، أو الآلات الموسيقية. يتم استقبال هذه الترددات عن طريق الأذن، مما يؤدي إلى الإحساس بالسمع.
توجد أصوات لا يمكن للإنسان سماعها بسبب محدودية نطاق السمع البشري، فالأذن البشرية قادرة على سماع الأصوات التي تتراوح تردداتها بين 20 هرتز و20000 هرتز. بينما تستطيع بعض الكائنات الأخرى سماع أصوات ذات ترددات مختلفة، مثل الخفافيش التي يمكنها سماع الأصوات فوق الصوتية بترددات تتجاوز 110000 هرتز. وعلى النقيض من ذلك، تستطيع الفيلة سماع الأصوات تحت الصوتية بترددات أقل بكثير مما يسمعه الإنسان. وتتأثر قدرة السمع لدى الإنسان مع التقدم في العمر.
نطاق التردد الصوتي
يعتبر النطاق الصوتي مقياسًا لحدة الصوت، ويستخدم لتحديد وتصنيف الطبقات الصوتية المختلفة للأفراد. يستخدم هذا المقياس بشكل شائع في مجالات مثل الغناء، ودراسة اللغويات، وعلم الصوتيات، وكذلك في دراسة وعلاج اضطرابات النطق واللغة.
تقدر سرعة الصوت في الهواء بحوالي 343 مترًا في الثانية، أي ما يعادل 1224 كيلومترًا في الساعة. تعتمد سرعة الصوت على عدة عوامل مثل صلابة وكثافة الوسط الذي ينتقل خلاله، بالإضافة إلى لزوجة الوسط والمجال المغناطيسي المحيط به. من الجدير بالذكر أن سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة الصفر المئوي تبلغ حوالي 331.1 مترًا في الثانية، مما يعني أن سرعة الصوت تزداد بارتفاع درجة الحرارة.
أشكال الموجات الصوتية
يمكن تقسيم الموجات الصوتية إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على تردداتها:
- الموجات المسموعة (Audible Waves): هي الموجات التي تقع ضمن نطاق الترددات التي يمكن للأذن البشرية سماعها. وتتولد هذه الموجات في مصادر متنوعة مثل الآلات الموسيقية، والأصوات البشرية، ومكبرات الصوت.
- الموجات تحت السمعية (Infrasonic Waves): هي الموجات التي تمتلك ترددات أقل من النطاق الذي يمكن للأذن البشرية إدراكه. لا يمكن للأذن البشرية الإحساس بهذه الموجات، ومثال على ذلك الأصوات التي تصدرها الفيلة للتواصل مع بعضها البعض.
- الموجات فوق السمعية (Ultrasonic Waves): هي الموجات التي تمتلك ترددات أعلى من الحد الأعلى للنطاق السمعي البشري. تستخدم هذه الموجات في العديد من التطبيقات، مثل صافرات الكلاب الصامتة التي يمكن للكلاب سماعها بسهولة، وفي مجالات مثل التصوير الطبي.
تصنيف الطبقات الصوتية
يتناسب تردد الموجة الصوتية بشكل مباشر مع حدة الصوت. وبالتالي، تكون الطبقات الصوتية الأعلى حدة خاصة بأصوات النساء، ثم الأطفال، ثم الرجال. وفيما يلي تفصيل للطبقات الصوتية المختلفة:
- السوبرانو (Soprano)
- الميزو سوبرانو (Mezzo-Soprano)
- الألتو (Alto)
- التينور (Tenor)
- الباريتون (Baritone)
- الباس (Bass) – وهي الطبقة الأقل حدة
