موسيقي:
حوزه فركانس و شدت صوت در موسيقي بسيار وسيع تر از گفتار است. سيستمهاي پخش صوتي با وفاداري بالا ( HI – FI ) حوزه فركانس 30 تا 150000 هرتز را بخوبي پخش میكنند.
*
فيزيولوژي گوش:
گوش انسان از سه قسمت به شرح زيرتشكيل شده است:
1) گوش بيروني: لاله ـ مجرا ـ پرده گوش
2) گوش میاني: استخوان هاي چكشي ، سنداني ، ركابي ـ شيپور استاش
3) گوش دروني: ممبران بازيلار ـ حلزون ـ اعصاب
صدا پس از برهم زدن تعادل مولكولهاي هوا بوسيله لاله گوش جهت يابي شده واز طريق مجراي شنوائي پرده سماخ را مرتعش میسازد و وارد گوش میاني
مي گردد.
در گوش میاني ارتعاشات دريافتي بوسيله استخوان هاي چكشي ، سنداني و ركابي پس از كاهش دامنه وافزايش فشار به ممبران بازيلار گوش دروني ارسال میگردد كه اين پرده بيضي شكل در حلزون گوش واقع شده ومحل تشخيص فركانس هاي حوزه شنوائي میباشد كه با استفاده از رشته هاي عصبي خاص (20000 رشته ) به مغز انتقال میيابند.
حلزون گوش مملو از لنف است و وظيفه آن تبديل فشار هوا ناشي از ارتعاشات صوت به فشار مايعات است. (mm hg 85 بهmm hg 5/3 )
میدان شنوائي گوش انسان:
حدود شنوائی انسان را با واحدی بنام دسی بل ( db ) اندازه گیری مینمایند.
شنوائی گوش انسان در فرکانس های مختلف متفاوت است وحداقل وحداکثرانرژی لازم برای شنیده شدن فرق میکندکه به این فاصله ( بین آستانه شنوائی وآستانه دردناکی ) میدان شنوائی گویند.
آستانه شنوائی:
حداقل انرژی لازم برای شنیدن گوش در هرفرکانس را آستانه شنوائی درآن فرکانس گویند که در فرکانس های پائین ضعیف است و بیشترین حساسیت گوش بین فرکانس های 1000 تا 5000 هرتز میباشد.
آستانه دردناکی:
حداکثر انرژی قابل تحمل توسط گوش که درآن سطح از انرژی ،گوش درد میگیرد راآستانه دردناکی در آن فرکانس گویند که با کمی اختلاف در فرکانس های مختلف بین 130 تا 140 دسی بل میباشد.
آواز خواني:
آواي تارهاي صوتي شبيه صدای سازهاي بادي است كه باتمرين و آموزش میتوان نغمات موسيقي (نت ها ) را بوسيله تارهاي صوتي ساخت. بسياري از خوانندگان آواز میتوانند نزديك به دو اكتاو ( 16 نت پي درپي ) را بخوانند وتنها معدودي توانائي خواندن سه اكتاو (24 نت پي درپي ) را دارند.
يك خواننده به تنهائي توانائي اجراي همه فركانسهاي موسيقي را ندارد و بدين علت در موسيقي كلاسيك چندين خواننده شركت مینمايندكه هركدام بخشي ازحوزه فركانس هاي موسيقي را میخوانند.
حوزه فركانس هاي آوازخواني نام هاي ويژهاي دارند كه در جدول زيرآمده است:
شاخص هاي كيفيت صدا:
1) حجم صدا ( بلندي ، شدت ، ارتفاع )
2) فركانس ( 20 تا 20000 HZ )
3) نويز
4) ايراد مكانيكي دستگاههاي ضبط و پخش ( WOW & FLUTTER )
گفتار:
تارهاي صوتي حنجره بوسيله جريان هواي شش ها به ارتعاش درآمده وايجاد نوسانات پريوديك مینمايد كه اين ارتعاشات درصداي مردان تركيبات فركانسي از 80 تا 8000 هرتز ودر صداي زنان تركيبات فركانسي از 150 تا 10500 هرتز توليد میكند.
شكل موج هواي حامل صدا از دهان وتغييرات آن بسيار پيچيده است وداراي يك نت اصلي با مجموعه اي ازنتهاي فرعي است. فركانس نت اصلي دانگ صداي انسان راتعيين میكند.
بخش اعظم انرژي موج گفتار در فركانس هاي پائين صرف میشود ولي اين فركانس ها در وضوح آن نقشي ندارد. در فركانس 150 هرتز گفتار خفه است و وضوح لازم را ندارد.
وضوح گفتارمربوط به فركانس هاي بالاست هرچند انرژي اين فركانس ها كم است ، اما وضوح بيشتري دارند. گفتاري كه اصوات بم درآنها تضعيف شود ، وضوح بهتري میيابند
چند خصوصيت صدا در احساس شنوائي:
1) شدت صدا (دامنه , ارتفاع): هر چه مقدار انرژي صوتي بوجودآورنده موج صوتي بيشتر باشد دامنه ارتعاش آن نيز قوي تر وشدت صدا بيشتر است و واحدآن دسي بل (db) میباشد.
2) بلندي (فون):تعبير گوش انسان از مقدار انرژي صوتي راگويند كه در فركانس هاي مختلف با توجه به منحني شنوائي گوش انسان متفاوت است.
3) نغمه (تن): به صدائي تك فركانس گويند ( مثلا 440 hz ) كه چندان دلپذير نيست.
4) نوا (طنين): اگر يك موج صوتي علاوه بر فركانس اصلي (نغمه) داراي هارمونيك هاي فركانسي نيز باشد ( كه مضارب زوج و فرد فركانس اصلي با دامنــه هاي متفـــاوت میباشند) صدا داراي طنين است . طنين موجب دلنشيني وزيبائي صدا میگردد و عاملي براي تفاوت صداي انسان ها و سازها با يكديگر است.
5) غوغا (نويز): هرگونه صداي ناخواسته در جريان ضبط وپخش صدا را گويند كه شامل نويز محيط ( صداي تهويه-ورود صداي بيرون استوديو به داخل استوديو….. ) و نويز ناشي از ارتباط بد جكها و اتصالات , القاي جريان برق , تلفن بي سيم , موبايل….. برروي بلندگوها و میكروفن ها میباشد.
آكوستيك ( صوت ):
توليد , انتقال و دريافت انرژي را بصورت ارتعاش در ماده گويند.
۳) فرکانس (F): به تعداد تكراريك موج در ثانيه گويند. واحد آن هرتز (HZ) میباشد.
حوزه فركانس شنوائي:
ين حوزه توسط يك گوش سالم بين 20 تا 20000 HZ میباشد كه بيشترين حساسيت گوش انسان در فركانس هاي میاني ( 250 تا 8000 ) میباشد.
اين حوزه شامل سه بخش فركانسي میگردد:
1) محدوده 20 تا 250 HZ ( فركانس پائين )
2) محدوده 250 تا 8000 HZ ( فركانس میاني )
3) محدوده 8000 تا 20000 HZ ( فركانس بالا )
ادراك گوش انسان از فركانس هاي پائين صداي بم واز فركانس هاي بالا صداي زير میباشد.
لازم به ذكر است كه گوش انسان وجانداران تنها محدوده معيني از فركانس هاي صوتي را دريافت میكندو بيشتر وكمتر از آن را نمي شنود.
*
*
خصوصيات امواج صوتي:
1) طول موج (l): يك موج سينوسي در محيط انتشار خود دائماً تكرارميشود واز همين فرم تبعيت مینمايد.
به فاصله بين دونقطه همانند در میدان آكوستيكي طول موج گويند.
2) سرعت صوت (V): در مواد مختلف يكسان نيست. ( جامد – مايع – گاز )
در هوا تقريبا 340 متر بر ثانيه است. چون سرعت صوت ثابت است با افزايش فركانس طول
موج نيز كاهش پيدا میكند. ( نسبت عكس ) l . V= F
*
آكوستيك ( صوت ):
توليد , انتقال و دريافت انرژي را بصورت ارتعاش در ماده گويند.
صدا:
نوعي از انرژي كه توسط منابع صوتي توليد میشود ودر محيطهاي مادي انتشار پيدا میكند. ( جامد – مايع – گاز )
منابع صوتي:
منابعي از انرژي هستند كه با برهم زدن تعادل مولكولهاي محيط اطراف خود(جامد – مايع – گاز) صدا توليد میكند.
منابع صوتي شامل تقسيم بندي ذيل میگردد:
1) اجسام مرتعش كه دراثر لرزش وارتعاش آنها صدا توليد میشود. (پوست طبل ها – ممبران بلندگو ها – سيم سازهاي زهي)
2) اجسامي كه در اثر ارتعاش هواي عبوري از درون آنها صدا توليد میشود. (سازهاي بادي)
3) اجسام متحركي كه با حركت آنها در هوا صدا توليد میشود. (هلي كوپتر – پنكه)
4) اجسامي كه دراثر تغيير ناگهاني فشار در محيط صدا توليد میكنند. (انفجار بمب – شليك گلوله)
5) گازهائي كه دراثراحتراق با فشار وسرعت زياد از جسمي خارج میشوند وتوليد صدا میكنند. (اگزوز جت)
6) تارهاي صوتي كه پس از عبور هواي ريه ها از روي آنها صدا توليد میكنند. (انسان- حيوان)
منبع : guitaracademy.ir
مقداد علی بخشی هستم. موسیقی دان، برنامه نویس، متخصص هوش مصنوعی، علم داده، متخصص بلاکچین و توسعه دهنده ربات های هوشمند.
دانش آموخته مقطع ارشد و دکتری دانشکده فنی دانشگاه تهران هستم. با سابقه تدریس درس برنامه نویسی در دانشگاه (پردیس بین الملل کیش دانشگاه تهران)