ما هو الصوت – وكيف نسمعه؟

إنّ السمع، بل والإنصات أكثر من ذلك، يتجاوز مجرد إدراك الصوت. ما هي بعض الأمور التي يجب معرفتها لتحسين حاسة السمع، وهل يُمكن لأي شخص أن يُصبح ذا أذن موسيقية مميزة؟

النص: فريق تحرير Teppo Hirvikunnas وAVPlus
الصور والرسومات: Teppo Hirvikunnas، Pexels.com (CC0)

أساس متين

لا يمكن الحديث عن الاستماع دون البدء بالصوت. أساس الصوت، ببساطة، هو الاهتزاز الميكانيكي وانتشاره الموجي في الوسط. على سبيل المثال، في الهواء، ينتشر الصوت على شكل موجات ضغط ناتجة عن الاهتزاز بسرعة 343 مترًا في الثانية (1235 كيلومترًا في الساعة).

معدل تغير الاهتزاز في الثانية الواحدة يُسمى تردد الصوت. وحدة قياس التردد هي الهرتز (Hz)، فعلى سبيل المثال، 100 هرتز تعني 100 اهتزازة في الثانية. كلما زادت سرعة الاهتزاز، زاد التردد. والعكس صحيح، فكلما قلّ الاهتزاز، انخفض التردد.

يتراوح نطاق السمع النظري للإنسان بين 20 و20000 هرتز، ولكن غالبًا، وخاصةً للترددات العالية، يكون عتبة السمع أقل وتتناقص مع التقدم في السن، على سبيل المثال. يستطيع الإنسان أيضًا إدراك ترددات أقل من 20 هرتز، ولكن لا يمكن اعتبار هذه الأصوات تحت السمعية سمعًا حقيقيًا.

ينتقل الصوت عبر الهواء على شكل موجة من تقلبات الضغط (1). تعني التقلبات البطيئة ترددًا منخفضًا (2)، بينما تعني التقلبات الأسرع ترددًا أعلى (3). يحدد مقدار تقلب الضغط شدة الصوت (4). لكل تردد طول موجي خاص به. في الهواء، تنتقل موجة ضغط الصوت بسرعة تقارب 343 مترًا في الثانية. على سبيل المثال، عند تردد 100 هرتز، يكون الطول الموجي 343 مترًا/100 = 34,3 سنتيمترًا، وعند تردد 1000 هرتز، يكون 343 مترًا/1000 = 3,43 سنتيمترًا.

نطاقات التردد التي تغطيها عادةً آلة البيانو والآلات الموسيقية المختلفة (الترددات الأساسية ومضاعفاتها التوافقية).

مقدار

يُحدد مقدار تغير الضغط الناتج عن الاهتزاز شدة الصوت المُدركة. ونتحدث أيضًا عن ضغط الصوت، مع أنهما في الواقع مفهومان مختلفان. ووحدة قياس ضغط الصوت هي الديسيبل (dB).

الديسيبل وحدة قياس لوغاريتمية. على سبيل المثال، يُدرك تغير مقداره 10 ديسيبل على أنه مضاعفة أو انخفاض في مستوى الصوت إلى النصف، بغض النظر عن المستوى الأولي (على سبيل المثال، يُسمع الفرق بين 60 و70 ديسيبل أو بين 100 و110 ديسيبل على أنه متساوٍ). أما التغير في ضغط الصوت الذي يُمكن ملاحظته فهو 1-2 ديسيبل.