چه صدا. آیا در فضا صدا وجود دارد؟ آیا صدا در فضا حرکت می کند؟ انتشار امواج صوتی، فاز و پادفاز

صداها متعلق به بخش آوایی هستند. مطالعه صداها در هر برنامه درسی مدرسه به زبان روسی گنجانده شده است. آشنایی با اصوات و ویژگی های اساسی آنها در پایه های پایین اتفاق می افتد. مطالعه دقیق تر صداها با مثال های پیچیده و تفاوت های ظریف در دبیرستان و دبیرستان صورت می گیرد. این صفحه ارائه می دهد فقط دانش پایهبا توجه به صداهای زبان روسی به صورت فشرده. در صورت نیاز به مطالعه ساختار دستگاه گفتار، تونالیته صداها، بیان، اجزای صوتی و سایر جنبه هایی که فراتر از محدوده برنامه درسی مدارس مدرن است، به کتابچه های راهنمای تخصصی و کتاب های درسی آواشناسی مراجعه کنید.

صدا چیست؟

صدا، مانند کلمات و جملات، واحد اساسی زبان است. با این حال، صدا هیچ معنایی را بیان نمی کند، بلکه صدای کلمه را منعکس می کند. به لطف این، ما کلمات را از یکدیگر متمایز می کنیم. کلمات در تعداد صداها متفاوت هستند (بندر - ورزش، کلاغ - قیف)، مجموعه ای از صداها (لیمو - مصب، گربه - موش)، دنباله ای از صداها (بینی - خواب، بوته - در زدن)تا عدم تطابق کامل صداها (قایق - قایق تندرو، جنگل - پارک).

چه صداهایی وجود دارد؟

در زبان روسی صداها به حروف صدادار و صامت تقسیم می شوند. زبان روسی 33 حرف و 42 صدا دارد: 6 مصوت، 36 صامت، 2 حرف (ь، ъ) صدا را نشان نمی دهند. اختلاف در تعداد حروف و صداها (ب و ب محاسبه نمی شود) به این دلیل است که برای 10 حرف صدادار 6 صدا وجود دارد، برای 21 حرف همخوان 36 صدا وجود دارد (اگر همه ترکیبات صداهای همخوان را در نظر بگیریم. : ناشنوا/صدا، نرم/سخت). روی حرف صدا نشان داده شده است براکت های مربع.
هیچ صدایی وجود ندارد: [e]، [e]، [yu]، [i]، [b]، [b]، [zh']، [sh']، [ts']، [th]، [h ]، [sch].

طرح 1. حروف و صداهای زبان روسی.

صداها چگونه تلفظ می شوند؟

هنگام بازدم صداها را تلفظ می کنیم (فقط در مورد حرف "a-a-a" که بیانگر ترس است ، صدا هنگام دم تلفظ می شود.). تقسیم صداها به حروف صدادار و صامت به نحوه تلفظ آنها مربوط می شود. صداهای واکه به دلیل عبور هوای بازدم از تارهای صوتی فشرده و خروج آزادانه از دهان توسط صدا تلفظ می شوند. صداهای همخوان از نویز یا ترکیبی از صدا و پارازیت تشکیل شده است، زیرا هوای بازدمی در مسیر خود با مانعی به شکل کمان یا دندان مواجه می شود. صداهای صدادار با صدای بلند تلفظ می شوند، صداهای همخوان به صورت خفه تلفظ می شوند. فرد می تواند صداهای مصوت را با صدای خود (هوای بازدمی) بخواند و صدا را بلند یا پایین بیاورد. صداهای همخوان را نمی توان خواند، آنها به همان اندازه خفه تلفظ می شوند. علائم سخت و نرم صداها را نشان نمی دهند. آنها را نمی توان به عنوان یک صدای مستقل تلفظ کرد. هنگام تلفظ یک کلمه، صامت مقابل خود را تحت تأثیر قرار می دهند و آن را نرم یا سخت می کنند.

رونویسی کلمه

رونویسی یک کلمه ضبط صداهای یک کلمه است، یعنی در واقع ضبط نحوه تلفظ صحیح کلمه. صداها در براکت مربع قرار می گیرند. مقایسه کنید: الف - حرف، [اِ] - صدا. نرمی صامت ها با آپاستروف نشان داده می شود: p - حرف، [p] - صدای سخت، [p'] - صدای نرم. صامت های دارای صدا و بی صدا به هیچ وجه در نوشتار نشان داده نمی شوند. رونویسی کلمه در کروشه نوشته شده است. مثال: در → [dv’er’]، خار → [kal’uch’ka]. گاهی اوقات رونویسی نشان دهنده استرس است - یک آپاستروف قبل از مصوت تاکید شده.

مقایسه واضحی بین حروف و صداها وجود ندارد. در زبان روسی موارد زیادی از جایگزینی صداهای صدادار بسته به محل استرس کلمه، جایگزینی همخوان ها یا از بین رفتن صداهای همخوان در ترکیبات خاص وجود دارد. هنگام تدوین رونویسی یک کلمه، قوانین آوایی در نظر گرفته می شود.

طرح رنگی

در تجزیه و تحلیل آوایی، گاهی اوقات کلمات با طرح های رنگی ترسیم می شوند: حروف بسته به صدایی که نشان می دهند به رنگ های مختلف رنگ آمیزی می شوند. رنگ‌ها ویژگی‌های آوایی صداها را منعکس می‌کنند و به شما کمک می‌کنند که چگونه یک کلمه تلفظ می‌شود و از چه صداهایی تشکیل شده است.

تمام حروف صدادار (تاکید دار و بدون تاکید) با پس زمینه قرمز مشخص شده اند. حروف صدادار با رنگ سبز قرمز مشخص می شوند: سبز به معنای صدای همخوان نرم [й‘]، قرمز به معنای مصوتی است که به دنبال آن می آید. صامت ها با صداهای سخت به رنگ آبی هستند. صامت ها با صداهای ملایم به رنگ سبز هستند. علائم نرم و سخت به رنگ خاکستری یا اصلاً رنگ آمیزی نشده اند.

نام گذاری ها:
- مصوت، - آیوت، - صامت سخت، - صامت نرم، - صامت نرم یا سخت.

توجه داشته باشید. رنگ سبز آبی در نمودارهای تحلیل آوایی استفاده نمی شود، زیرا صدای همخوان نمی تواند همزمان نرم و سخت باشد. رنگ سبز آبی در جدول بالا فقط برای نشان دادن اینکه صدا می تواند نرم یا سخت باشد استفاده می شود.

فضا یک نیستی همگن نیست. بین اجسام مختلف ابرهای گاز و غبار وجود دارد. آنها بقایای انفجارهای ابرنواختر و محل تشکیل ستاره هستند. در برخی مناطق، این گاز بین ستاره ای به اندازه کافی متراکم است که امواج صوتی را منتشر کند، اما برای شنوایی انسان نامحسوس است.

آیا در فضا صدا وجود دارد؟

هنگامی که یک جسم حرکت می کند - خواه ارتعاش سیم گیتار باشد یا یک آتش بازی در حال انفجار - بر مولکول های هوای مجاور تأثیر می گذارد، گویی آنها را هل می دهد. این مولکول ها به همسایگان خود برخورد می کنند و آن ها به نوبه خود به مولکول های بعدی برخورد می کنند. حرکت مانند یک موج در هوا حرکت می کند. وقتی به گوش می رسد، انسان آن را به صورت صدا درک می کند.

هنگامی که یک موج صوتی از هوا عبور می کند، فشار آن مانند آب دریا در طوفان در نوسان است. زمان بین این ارتعاشات فرکانس صدا نامیده می شود و با هرتز اندازه گیری می شود (1 هرتز یک نوسان در ثانیه است). فاصله بین بالاترین پیک فشار را طول موج می گویند.

صوت فقط می تواند در محیطی حرکت کند که طول موج آن از فاصله متوسط ​​بین ذرات بیشتر نباشد. فیزیکدانان این را «جاده آزاد مشروط» می نامند - میانگین مسافتی که یک مولکول پس از برخورد با یکی و قبل از برهمکنش با دیگری طی می کند. بنابراین، یک محیط متراکم می تواند صداها را با طول موج کوتاه منتقل کند و بالعکس.

صداهای با طول موج بلند دارای فرکانس هایی هستند که گوش به صورت زنگ های کم آن را درک می کند. در گازی با میانگین مسیر آزاد بیش از 17 متر (20 هرتز)، امواج صوتی فرکانس بسیار پایینی برای درک انسان خواهند بود. به آنها فروصوت می گویند. اگر بیگانگانی با گوش‌هایی وجود داشته باشند که بتوانند نت‌های بسیار کم را بشنوند، دقیقاً می‌دانند که آیا صداها در فضای بیرونی قابل شنیدن هستند یا خیر.

آهنگ سیاه چاله

در فاصله 220 میلیون سال نوری از ما، در مرکز خوشه‌ای متشکل از هزاران کهکشان، عمیق‌ترین صدایی است که کیهان تا به حال شنیده است. 57 اکتاو پایین تر از درجه سانتی گراد، که حدود یک میلیون میلیارد بار عمیق تر از فرکانسی است که یک فرد می تواند بشنود.

عمیق ترین صدایی که انسان می تواند تشخیص دهد سیکلی تقریباً یک ارتعاش در هر 1/20 ثانیه دارد. سیاهچاله در صورت فلکی برسائوس هر 10 میلیون سال یک نوسان دارد.

این موضوع در سال 2003 مشخص شد، زمانی که تلسکوپ فضایی چاندرا ناسا چیزی را در گاز پرکننده خوشه پرسئوس کشف کرد: حلقه‌های متمرکز نور و تاریکی، مانند امواج در یک برکه. اخترفیزیکدانان می گویند اینها ردپای امواج صوتی با فرکانس فوق العاده پایین است. پرنورترها نوک امواج هستند، جایی که فشار روی گاز بیشتر است. حلقه های تیره تر، فرورفتگی هایی هستند که در آن فشار کمتر است.

صدا را می توانید ببینید

گاز داغ و مغناطیسی در اطراف سیاهچاله می چرخد، شبیه به چرخش آب در اطراف زهکش. همانطور که حرکت می کند، میدان الکترومغناطیسی قدرتمندی ایجاد می کند. آنقدر قوی است که گاز نزدیک لبه سیاهچاله را تقریباً به سرعت نور شتاب دهد و آن را به انفجارهای عظیمی به نام جت های نسبیتی تبدیل کند. آنها گاز را مجبور می کنند که در مسیر خود به طرفین بچرخد و این اثر باعث ایجاد صداهای وهم انگیز از فضا می شود.

آنها از طریق خوشه پرسئوس در فاصله صدها هزار سال نوری از منبع خود حمل می شوند، اما صدا فقط تا جایی می تواند حرکت کند که گاز کافی برای حمل آن وجود داشته باشد. بنابراین او در لبه ابر گازی که پرسئوس را پر می کند می ایستد. این بدان معناست که شنیدن صدای آن بر روی زمین غیرممکن است. شما فقط می توانید تأثیر آن را روی ابر گاز مشاهده کنید. به نظر می رسد که از فضا به داخل یک محفظه عایق صدا نگاه کنید.

سیاره عجیب

سیاره ما هر بار که پوسته اش حرکت می کند، ناله عمیقی از خود ساطع می کند. پس شکی نیست که صداها در فضا حرکت می کنند یا خیر. زلزله می تواند ارتعاشاتی با فرکانس یک تا پنج هرتز در جو ایجاد کند. اگر به اندازه کافی قوی باشد، می تواند امواج فروصوت را از طریق جو به فضای بیرونی بفرستد.

البته هیچ مرز مشخصی وجود ندارد که جو زمین به پایان می رسد و فضا از کجا شروع می شود. هوا به‌تدریج رقیق‌تر می‌شود تا اینکه در نهایت به طور کامل ناپدید می‌شود. از 80 تا 550 کیلومتری سطح زمین، مسیر آزاد یک مولکول حدود یک کیلومتر است. این بدان معناست که هوا در این ارتفاع تقریباً 59 برابر رقیق‌تر از چیزی است که در آن امکان شنیدن صدا وجود دارد. این تنها قادر به انتقال امواج مادون صوت طولانی است.

هنگامی که زمین لرزه ای به بزرگی 9 ریشتر سواحل شمال شرقی ژاپن را در مارس 2011 لرزاند، لرزه نگارها در سراسر جهان امواج آن را در حال حرکت در زمین ثبت کردند و ارتعاشات آن باعث ایجاد نوسانات با فرکانس پایین در جو شد. این ارتعاشات تا جایی که میدان گرانش و ماهواره ثابت Ocean Circulation Explorer (GOCE) گرانش زمین را در مدار پایین با 270 کیلومتر بالاتر از سطح مقایسه می کند، حرکت می کند. و ماهواره موفق به ثبت این امواج صوتی شد.

GOCE دارای شتاب‌سنج‌های بسیار حساسی است که پیشران یونی را کنترل می‌کنند. این کمک می کند ماهواره در یک مدار ثابت بماند. شتاب‌سنج‌های GOCE در سال 2011، جابجایی‌های عمودی را در جو بسیار نازک اطراف ماهواره و همچنین تغییرات موج مانندی در فشار هوا، همزمان با انتشار امواج صوتی ناشی از زلزله، شناسایی کردند. موتورهای ماهواره جابجایی را تصحیح کردند و داده ها را ذخیره کردند که به نوعی ضبط زیرصوت زلزله تبدیل شد.

این ورودی در داده های ماهواره ای مخفی نگه داشته شد تا اینکه گروهی از دانشمندان به رهبری رافائل اف گارسیا این سند را منتشر کردند.

اولین صدا در جهان هستی

اگر امکان بازگشت در زمان به عقب، به حدود 760000 سال اول پس از بیگ بنگ وجود داشته باشد، می‌توان فهمید که آیا صدا در فضا وجود داشته است یا خیر. در این زمان، کیهان چنان متراکم بود که امواج صوتی می توانستند آزادانه حرکت کنند.

تقریباً در همان زمان، اولین فوتون ها شروع به حرکت در فضا به عنوان نور کردند. پس از آن، همه چیز در نهایت به اندازه کافی سرد شد تا به اتم تبدیل شود. قبل از وقوع سرد شدن، جهان پر از ذرات باردار - پروتون ها و الکترون ها - بود که فوتون ها را جذب یا پراکنده می کردند، ذراتی که نور را می سازند.

امروزه به عنوان یک درخشش ضعیف از پس زمینه مایکروویو به زمین می رسد که فقط برای تلسکوپ های رادیویی بسیار حساس قابل مشاهده است. فیزیکدانان به این تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی می گویند. این قدیمی ترین نور در جهان است. به این سوال پاسخ می دهد که آیا در فضا صدا وجود دارد یا خیر. پس زمینه مایکروویو کیهانی حاوی ضبط قدیمی ترین موسیقی در جهان است.

نور برای نجات

نور چگونه به ما کمک می کند تا بفهمیم در فضا صدا وجود دارد یا خیر؟ امواج صوتی در هوا (یا گاز بین ستاره ای) به عنوان نوسانات فشار حرکت می کنند. وقتی گاز فشرده می شود، گرمتر می شود. در مقیاس کیهانی، این پدیده آنقدر شدید است که ستاره ها تشکیل می شوند. و هنگامی که گاز منبسط می شود، خنک می شود. امواج صوتی که در جهان اولیه حرکت می‌کردند باعث نوسانات جزئی فشار در محیط گازی می‌شد که به نوبه خود نوسانات دمایی ظریفی را در پس‌زمینه مایکروویو کیهانی منعکس می‌کرد.

جان کرامر، فیزیکدان دانشگاه واشنگتن، با استفاده از تغییرات دما، توانست آن صداهای وهم انگیز فضا را بازسازی کند - موسیقی یک جهان در حال انبساط. او فرکانس را 10 و 26 برابر کرد تا گوش انسان بتواند او را بشنود.

بنابراین هیچ کس واقعاً فریاد را در فضا نخواهد شنید، اما امواج صوتی از میان ابرهای گاز بین ستاره ای یا در پرتوهای کمیاب جو بیرونی زمین حرکت خواهند کرد.

اگر ما در مورد پارامترهای عینی صحبت کنیم که می توانند کیفیت را مشخص کنند، البته نه. ضبط روی وینیل یا نوار کاست همیشه شامل ایجاد اعوجاج و نویز اضافی است. اما واقعیت این است که چنین اعوجاج ها و سر و صدایی به طور ذهنی تأثیر موسیقی را خراب نمی کند و اغلب حتی برعکس. سیستم تجزیه و تحلیل شنوایی و صدا ما کاملاً پیچیده کار می کند؛ آنچه برای ادراک ما مهم است و آنچه می تواند به عنوان کیفیت از جنبه فنی ارزیابی شود چیزهای کمی متفاوت است.

MP3 یک موضوع کاملاً مجزا است؛ این یک بدتر شدن واضح در کیفیت به منظور کاهش اندازه فایل است. رمزگذاری MP3 شامل حذف هارمونیک‌های ساکت‌تر و محو کردن قسمت‌های جلویی است که به معنای از بین رفتن جزئیات و "تار" صدا است.

گزینه ایده آل از نظر کیفیت و انتقال منصفانه هر اتفاقی که می افتد ضبط دیجیتال بدون فشرده سازی است و کیفیت سی دی 16 بیت، 44100 هرتز است - این دیگر محدودیت نیست، می توانید هر دو نرخ بیت را افزایش دهید - 24، 32 بیت، و فرکانس - 48000، 82200، 96000، 192000 هرتز. عمق بیت بر محدوده دینامیکی و فرکانس نمونه برداری بر محدوده فرکانس تأثیر می گذارد. با توجه به اینکه گوش انسان در بهترین حالت تا 20000 هرتز می شنود و طبق قضیه نایکیست، فرکانس نمونه برداری 44100 هرتز باید کافی باشد، اما در واقع، برای انتقال نسبتاً دقیق صداهای کوتاه پیچیده، مانند صداهای درام ها بهتر است فرکانس بالاتری داشته باشد. محدوده دینامیکیبهتر است تعداد بیشتری نیز داشته باشید تا صداهای آرام تری بدون اعوجاج ضبط شوند. اگرچه در واقعیت، هر چه این دو پارامتر بیشتر شوند، تغییرات کمتری را می توان مشاهده کرد.

در عین حال، اگر کارت صدای خوبی داشته باشید، می توانید قدردان همه لذت های صدای دیجیتال با کیفیت بالا باشید. چیزی که در اکثر رایانه های شخصی تعبیه شده است به طور کلی وحشتناک است؛ مک های دارای کارت داخلی بهتر هستند، اما بهتر است چیزی خارجی داشته باشند. خب، البته سوال اینجاست که این ضبط های دیجیتالی با کیفیتی بالاتر از سی دی را از کجا می توانید تهیه کنید:) اگرچه مزخرف ترین MP3 در یک کارت صدای خوب به طور قابل توجهی بهتر صدا می کند.

بازگشت به چیزهای آنالوگ - در اینجا می توان گفت که مردم به استفاده از آنها ادامه می دهند نه به این دلیل که واقعا بهتر و دقیق تر هستند، بلکه به این دلیل که ضبط با کیفیت بالا و دقیق بدون اعوجاج معمولاً نتیجه مطلوبی نیست. اعوجاج های دیجیتال، که می تواند ناشی از الگوریتم های پردازش صدا ضعیف، نرخ بیت کم یا نرخ نمونه برداری، قطع دیجیتال باشد - مطمئناً بسیار بدتر از آنالوگ به نظر می رسند، اما می توان از آنها اجتناب کرد. و معلوم می شود که یک ضبط دیجیتال واقعاً با کیفیت و دقیق بسیار استریل و فاقد غنا است. و اگر مثلاً درام را روی نوار ضبط کنید، این اشباع ظاهر می شود و حفظ می شود، حتی اگر این ضبط بعدا دیجیتالی شود. وینیل همچنین به نظر خنک‌تر می‌آید، حتی اگر آهنگ‌هایی که کاملاً روی رایانه ساخته شده‌اند روی آن ضبط شده باشند. و البته، همه اینها شامل ویژگی‌ها و تداعی‌های بیرونی، نحوه ظاهر و احساسات افرادی است که این کار را انجام می‌دهند. کاملاً قابل درک است که بخواهید یک ضبط را در دستان خود نگه دارید، به جای ضبط از رایانه، به یک نوار کاست با ضبط صوت قدیمی گوش دهید، یا کسانی را که اکنون از ضبط صوت های چند آهنگی در استودیوها استفاده می کنند، درک کنید، اگرچه این کار بسیار دشوارتر است. و پرهزینه اما این سرگرمی خاص خود را دارد.

18 فوریه 2016

دنیای سرگرمی های خانگی بسیار متنوع است و می تواند شامل موارد زیر باشد: تماشای فیلم در یک سیستم سینمای خانگی خوب. گیم پلی هیجان انگیز و هیجان انگیز یا گوش دادن به موسیقی. به عنوان یک قاعده، هر کس چیزی برای خود در این زمینه پیدا می کند، یا همه چیز را به یکباره ترکیب می کند. اما اهداف فرد برای سازماندهی اوقات فراغت خود و هر افراطی که باشد، همه این پیوندها با یک کلمه ساده و قابل درک - "صدا" به طور محکم به هم مرتبط هستند. در واقع، در همه این موارد ما با دست هدایت خواهیم شد همراهی صدا. اما این سوال چندان ساده و پیش پا افتاده نیست، به خصوص در مواردی که تمایل به دستیابی به صدای با کیفیت بالا در یک اتاق یا هر شرایط دیگری وجود دارد. برای انجام این کار، همیشه لازم نیست که hi-fi یا گران قیمت بخرید اجزای پیشرفته(اگرچه بسیار مفید خواهد بود)، و گاهی اوقات دانش خوب تئوری فیزیکی کافی است، که می تواند بسیاری از مشکلاتی را که برای هرکسی که برای دستیابی به صداپیشگی با کیفیت بالا ایجاد می شود، برطرف کند.

در ادامه، نظریه صوت و آکوستیک از دیدگاه فیزیک مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این مورد، من سعی خواهم کرد تا حد ممکن این را برای درک هر فردی که شاید از دانستن قوانین یا فرمول های فیزیکی دور است، اما با این وجود مشتاقانه رویای تحقق رویای ایجاد یک سیستم صوتی کامل را در سر می پروراند، در دسترس قرار دهم. تصور نمی کنم بگویم برای دستیابی به نتایج خوب در این زمینه در خانه (یا مثلاً در ماشین)، باید این تئوری ها را به طور کامل بدانید، اما درک اصول اولیه به شما امکان می دهد از بسیاری از اشتباهات احمقانه و پوچ اجتناب کنید. و همچنین به شما این امکان را می دهد که حداکثر جلوه صوتی را از سیستم در هر سطحی بدست آورید.

نظریه عمومی صدا و اصطلاحات موسیقی

چیست؟ صدا? این حسی است که اندام شنوایی درک می کند "گوش"(این پدیده بدون مشارکت "گوش" در فرآیند وجود دارد، اما درک آن آسان تر است)، که زمانی رخ می دهد که پرده گوش توسط یک موج صوتی برانگیخته شود. گوش در این مورد به عنوان "دریافت کننده" امواج صوتی با فرکانس های مختلف عمل می کند.
موج صوتیاساساً مجموعه‌ای متوالی از تراکم‌ها و تخلیه‌های محیط (اغلب محیط هوا در شرایط عادی) با فرکانس‌های مختلف است. ماهیت امواج صوتی نوسانی است که در اثر ارتعاش هر جسمی ایجاد و تولید می شود. ظهور و انتشار یک موج صوتی کلاسیک در سه محیط الاستیک گاز، مایع و جامد امکان پذیر است. هنگامی که یک موج صوتی در یکی از این نوع فضاها رخ می دهد، ناگزیر تغییراتی در خود محیط رخ می دهد، به عنوان مثال، تغییر در چگالی یا فشار هوا، حرکت ذرات توده هوا و غیره.

از آنجایی که یک موج صوتی ماهیت نوسانی دارد، دارای ویژگی هایی مانند فرکانس است. فرکانسبا هرتز اندازه گیری می شود (به افتخار فیزیکدان آلمانی هاینریش رودولف هرتز)، و تعداد نوسانات را در یک بازه زمانی برابر با یک ثانیه نشان می دهد. آن ها به عنوان مثال، فرکانس 20 هرتز نشان دهنده چرخه 20 نوسان در یک ثانیه است. مفهوم ذهنی ارتفاع آن نیز به فرکانس صدا بستگی دارد. هر چه ارتعاشات صوتی در هر ثانیه بیشتر باشد، صدا "بالاتر" ظاهر می شود. موج صوتی یک ویژگی مهم دیگر نیز دارد که نام دارد - طول موج. طول موجمرسوم است که مسافتی را که صدایی با فرکانس معین در بازه ای معادل یک ثانیه طی می کند در نظر بگیریم. به عنوان مثال، طول موج کمترین صدا در محدوده قابل شنیدن انسان در 20 هرتز 16.5 متر و طول موج بالاترین صدا در 20000 هرتز 1.7 سانتی متر است.

گوش انسان به گونه ای طراحی شده است که قادر است امواج را فقط در یک محدوده محدود، تقریباً 20 هرتز تا 20000 هرتز درک کند (بسته به ویژگی های یک فرد خاص، برخی می توانند کمی بیشتر بشنوند، برخی کمتر). . بنابراین، این بدان معنا نیست که صداهای زیر یا بالاتر از این فرکانس ها وجود ندارند، آنها به سادگی توسط گوش انسان درک نمی شوند و فراتر از محدوده قابل شنیدن هستند. صدای بالاتر از محدوده قابل شنیدن نامیده می شود سونوگرافی، صدای زیر محدوده شنیداری نامیده می شود مادون صوت. برخی از حیوانات قادر به درک صداهای اولترا و مادون هستند، برخی حتی از این محدوده برای جهت گیری در فضا استفاده می کنند (خفاش ها، دلفین ها). اگر صدا از محیطی عبور کند که در تماس مستقیم با اندام شنوایی انسان نباشد، ممکن است چنین صدایی شنیده نشود یا متعاقباً به شدت ضعیف شود.

در اصطلاح موسیقایی صدا، عناوین مهمی مانند اکتاو، تن و تون صدا وجود دارد. اکتاوبه معنای فاصله ای است که در آن نسبت فرکانس بین صداها 1 به 2 است. یک اکتاو معمولاً با گوش بسیار قابل تشخیص است، در حالی که صداهای داخل این فاصله می توانند بسیار شبیه به یکدیگر باشند. یک اکتاو را می توان صدایی نامید که دو برابر صدای دیگر در یک بازه زمانی ارتعاش دارد. به عنوان مثال، فرکانس 800 هرتز چیزی بیش از یک اکتاو بالاتر 400 هرتز نیست و فرکانس 400 هرتز به نوبه خود اکتاو بعدی صدا با فرکانس 200 هرتز است. اکتاو به نوبه خود از تون ها و تون ها تشکیل شده است. ارتعاشات متغیر در یک موج صوتی هارمونیک با فرکانس یکسان توسط گوش انسان به عنوان لحن موسیقی. ارتعاشات فرکانس بالا را می توان به عنوان صداهای با صدای بلند تفسیر کرد، در حالی که ارتعاشات فرکانس پایین را می توان به عنوان صداهای با صدای پایین تفسیر کرد. گوش انسان قادر است صداها را با اختلاف یک تن (در محدوده حداکثر 4000 هرتز) به وضوح تشخیص دهد. با وجود این، موسیقی از تعداد بسیار کمی از آهنگ ها استفاده می کند. این از ملاحظات اصل همخوانی هارمونیک توضیح داده شده است؛ همه چیز بر اساس اصل اکتاو است.

بیایید تئوری آهنگ های موسیقی را با استفاده از مثال یک سیم کشیده شده به روش خاصی در نظر بگیریم. چنین رشته ای بسته به نیروی کشش، به یک فرکانس خاص "کوک" می شود. هنگامی که این سیم با یک نیروی خاص در معرض چیزی قرار می گیرد که باعث ارتعاش آن می شود، یک تن صدای خاص به طور مداوم مشاهده می شود و فرکانس تنظیم مورد نظر را می شنویم. به این صدا لحن بنیادی می گویند. فرکانس نت "A" اکتاو اول رسماً به عنوان لحن اساسی در زمینه موسیقی برابر با 440 هرتز پذیرفته شده است. با این حال، اکثر آلات موسیقی هرگز به تنهایی صداهای بنیادی خالص را بازتولید نمی کنند، آنها ناگزیر با اهنگ هایی به نام همراه هستند. نت همساز. در اینجا مناسب است که تعریف مهمی از آکوستیک موسیقی، مفهوم تن صدا را یادآوری کنیم. تایمبر- این ویژگی صداهای موسیقی است که به آلات موسیقی و صداها ویژگی منحصر به فرد و قابل تشخیص صدا را می دهد، حتی در هنگام مقایسه صداهایی با زیر و بم و حجم یکسان. تن صدای هر آلات موسیقی به توزیع انرژی صوتی بین تون ها در لحظه ظاهر شدن صدا بستگی دارد.

اورتون ها رنگ خاصی از لحن اصلی را تشکیل می دهند که به وسیله آن می توانیم به راحتی یک ساز خاص را شناسایی و تشخیص دهیم و همچنین صدای آن را به وضوح از ساز دیگر تشخیص دهیم. دو نوع تون وجود دارد: هارمونیک و غیر هارمونیک. رنگ های هارمونیکطبق تعریف مضربی از فرکانس اساسی هستند. برعکس، اگر تون ها چند برابر نباشند و به طور محسوسی از مقادیر انحراف داشته باشند، آن ها نامیده می شوند. غیر هارمونیک. در موسیقی، کار با تون های متعدد عملاً کنار گذاشته شده است، بنابراین این اصطلاح به مفهوم "Overtone" به معنای هارمونیک کاهش می یابد. برای برخی از سازها، مانند پیانو، لحن اصلی حتی زمان تشکیل را ندارد؛ در مدت زمان کوتاهی، انرژی صوتی اهنگ ها افزایش می یابد و سپس به همان سرعت کاهش می یابد. بسیاری از سازها چیزی را ایجاد می کنند که به آن افکت "تن انتقالی" می گویند، که در آن انرژی تون های خاص در یک نقطه خاص از زمان، معمولاً در همان ابتدا، بالاترین میزان است، اما سپس به طور ناگهانی تغییر می کند و به تون های دیگر می رود. محدوده فرکانس هر ساز را می توان به طور جداگانه در نظر گرفت و معمولاً محدود به فرکانس های اساسی است که آن ابزار خاص قادر به تولید آن است.

در تئوری صدا نیز مفهومی مانند NOISE وجود دارد. سر و صدا- هر صدایی است که از ترکیبی از منابع ناسازگار با یکدیگر ایجاد می شود. همه با صدای تکان خوردن برگ درختان در برابر باد و ... آشنا هستند.

چه چیزی حجم صدا را تعیین می کند؟بدیهی است که چنین پدیده ای مستقیماً به میزان انرژی منتقل شده توسط موج صوتی بستگی دارد. برای تعیین شاخص های کمی بلندی صدا، مفهومی وجود دارد - شدت صدا. شدت صدابه عنوان جریان انرژی که از ناحیه ای از فضا (مثلاً سانتی متر مربع) در واحد زمان (مثلاً در ثانیه) عبور می کند، تعریف می شود. در طول مکالمه معمولی، شدت آن تقریباً 9 یا 10 W/cm2 است. گوش انسان قادر به درک صداها در طیف نسبتاً وسیعی از حساسیت است، در حالی که حساسیت فرکانس ها در طیف صدا ناهمگن است. به این ترتیب، محدوده فرکانس 1000 هرتز - 4000 هرتز، که به طور گسترده ای گفتار انسان را پوشش می دهد، به بهترین وجه درک می شود.

از آنجایی که صداها از نظر شدت بسیار متفاوت هستند، راحت تر است که آن را به عنوان یک کمیت لگاریتمی در نظر بگیریم و آن را بر حسب دسی بل اندازه گیری کنیم (پس از دانشمند اسکاتلندی الکساندر گراهام بل). آستانه پایینی حساسیت شنوایی گوش انسان 0 دسی بل، بالایی 120 دسی بل است که به آن "آستانه درد" نیز می گویند. حد بالایی حساسیت نیز توسط گوش انسان به یک شکل درک نمی شود، بلکه به فرکانس خاص بستگی دارد. صدا فرکانس های پایینبرای ایجاد آستانه درد باید شدت بسیار بیشتری نسبت به شدت بالا داشته باشد. به عنوان مثال، آستانه درد در فرکانس پایین 31.5 هرتز در سطح شدت صوت 135 دسی بل رخ می دهد، زمانی که در فرکانس 2000 هرتز احساس درد در 112 دسی بل ظاهر می شود. همچنین مفهوم فشار صوتی وجود دارد که در واقع توضیح معمول انتشار موج صوتی در هوا را گسترش می دهد. فشار صدا- این یک فشار اضافی متغیر است که در یک محیط الاستیک در نتیجه عبور موج صوتی از آن ایجاد می شود.

ماهیت موجی صدا

برای درک بهتر سیستم تولید امواج صوتی، یک بلندگوی کلاسیک را در یک لوله پر از هوا تصور کنید. اگر گوینده بسازد تلنگربه سمت جلو، سپس هوا در مجاورت مستقیم دیفیوزر به طور لحظه ای فشرده می شود. سپس هوا منبسط می شود و در نتیجه ناحیه هوای فشرده در امتداد لوله رانده می شود.
این حرکت موج متعاقباً هنگامی که به اندام شنوایی برسد و پرده گوش را "تحریک" کند، تبدیل به صدا می شود. هنگامی که یک موج صوتی در یک گاز رخ می دهد، فشار و چگالی اضافی ایجاد می شود و ذرات با سرعت ثابت حرکت می کنند. در مورد امواج صوتی، مهم است که این واقعیت را به خاطر بسپاریم که این ماده همراه با موج صوتی حرکت نمی کند، بلکه تنها یک اختلال موقتی در توده های هوا رخ می دهد.

اگر پیستونی را تصور کنیم که در فضای آزاد روی فنر معلق است و حرکات مکرر "به جلو و عقب" انجام می دهد، چنین نوساناتی را هارمونیک یا سینوسی می نامند (اگر موج را به صورت نمودار تصور کنیم، در این صورت یک عدد خالص به دست خواهیم آورد. سینوسی با کاهش و افزایش مکرر). اگر بلندگو را در لوله تصور کنیم (مانند مثالی که در بالا توضیح داده شد)، در حال انجام ارتعاشات هارمونیکسپس در لحظه ای که بلندگو به سمت جلو حرکت می کند، اثر فشرده سازی هوا از قبل شناخته شده به دست می آید و هنگامی که بلندگو به سمت عقب حرکت می کند، اثر خلاء معکوس حاصل می شود. در این حالت، موجی از فشرده سازی متناوب و کمیاب شدن در لوله منتشر می شود. فاصله در طول لوله بین ماکزیمم یا حداقل (فاز) مجاور نامیده می شود طول موج. اگر ذرات موازی با جهت انتشار موج نوسان کنند، موج نامیده می شود. طولی. اگر آنها عمود بر جهت انتشار نوسان کنند، موج نامیده می شود عرضی. به طور معمول، امواج صوتی در گازها و مایعات طولی هستند، اما در جامدات، امواج از هر دو نوع ممکن است رخ دهد. امواج عرضی در جامدات به دلیل مقاومت در برابر تغییر شکل بوجود می آیند. تفاوت اصلی این دو نوع موج در این است که یک موج عرضی دارای خاصیت پلاریزاسیون است (نوسانات در یک صفحه خاص رخ می دهد)، در حالی که یک موج طولی این ویژگی را ندارد.

سرعت صدا

سرعت صوت به طور مستقیم به ویژگی های محیطی که در آن منتشر می شود بستگی دارد. با دو ویژگی محیط تعیین می شود (وابسته) : کشش و چگالی ماده. سرعت صوت در جامدات به طور مستقیم به نوع ماده و خواص آن بستگی دارد. سرعت در محیط گازی تنها به یک نوع تغییر شکل محیط بستگی دارد: فشرده سازی-نادر شدن. تغییر فشار در موج صوتی بدون تبادل حرارت با ذرات اطراف اتفاق می افتد و آدیاباتیک نامیده می شود.
سرعت صوت در گاز عمدتاً به دما بستگی دارد - با افزایش دما افزایش می یابد و با کاهش دما کاهش می یابد. همچنین، سرعت صوت در یک محیط گازی به اندازه و جرم خود مولکول های گاز بستگی دارد - هرچه جرم و اندازه ذرات کوچکتر باشد، "رسانایی" موج بیشتر و بر این اساس سرعت بیشتر است.

در محیط‌های مایع و جامد، اصل انتشار و سرعت صوت شبیه به نحوه انتشار موج در هوا است: با فشرده‌سازی-تخلیه. اما در این محیط ها علاوه بر وابستگی یکسان به دما، چگالی محیط و ترکیب/ساختار آن نیز بسیار مهم است. هر چه چگالی ماده کمتر باشد سرعت صوت بیشتر می شود و بالعکس. وابستگی به ترکیب محیط پیچیده تر است و در هر مورد خاص با در نظر گرفتن مکان و تعامل مولکول ها / اتم ها تعیین می شود.

سرعت صوت در هوا در t, °C 20: 343 m/s
سرعت صوت در آب مقطر در t, °C 20: 1481 m/s
سرعت صوت در فولاد در t, °C 20: 5000 m/s

امواج ایستاده و تداخل

هنگامی که یک بلندگو امواج صوتی را در یک فضای محدود ایجاد می کند، اثر امواج منعکس شده از مرزها ناگزیر رخ می دهد. در نتیجه، اغلب این اتفاق می افتد اثر تداخل- هنگامی که دو یا چند موج صوتی روی یکدیگر همپوشانی دارند. موارد خاص از پدیده های تداخلی عبارتند از: 1) امواج کوبنده یا 2) امواج ایستاده. ضربان موج- این مورد زمانی است که امواجی با فرکانس ها و دامنه های مشابه اضافه شوند. تصویر وقوع ضربات: زمانی که دو موج با فرکانس های مشابه روی یکدیگر همپوشانی دارند. در مقطعی از زمان، با چنین همپوشانی، پیک‌های دامنه ممکن است «در فاز» منطبق شوند، و کاهش‌ها نیز ممکن است در «پاد فاز» همزمان شوند. ضربات صدا اینگونه مشخص می شود. یادآوری این نکته مهم است که برخلاف امواج ایستاده، همزمانی فازهای قله ها به طور مداوم اتفاق نمی افتد، بلکه در فواصل زمانی معینی اتفاق می افتد. در گوش، این الگوی ضربان کاملاً واضح است و به ترتیب به صورت افزایش و کاهش دوره ای صدا شنیده می شود. مکانیسمی که توسط آن این اثر رخ می دهد بسیار ساده است: هنگامی که قله ها بر هم منطبق می شوند، حجم افزایش می یابد و زمانی که دره ها بر هم منطبق می شوند، حجم کاهش می یابد.

امواج ایستادهدر صورت برهم نهی دو موج با دامنه، فاز و فرکانس یکسان، زمانی که چنین امواجی "تقابل می کنند" یکی در جهت جلو و دیگری در جهت مخالف حرکت می کند. در ناحیه فضا (جایی که موج ایستاده تشکیل شده است) تصویری از برهم نهی دو دامنه فرکانس با حداکثر متناوب (به اصطلاح آنتی گره ها) و حداقل ها (به اصطلاح گره ها) ظاهر می شود. هنگامی که این پدیده رخ می دهد، فرکانس، فاز و ضریب تضعیف موج در محل بازتاب بسیار مهم است. برخلاف امواج متحرک، در یک موج ایستاده انتقال انرژی وجود ندارد، زیرا امواج رو به جلو و عقب که این موج را تشکیل می دهند، انرژی را به مقدار مساوی در دو جهت جلو و مخالف انتقال می دهند. برای درک واضح وقوع یک موج ایستاده، اجازه دهید مثالی از آن ارائه کنیم آکوستیک خانگی. فرض کنید در فضای محدود (اتاق) سیستم‌های بلندگوی روی زمین داریم. با داشتن صدایی با باس زیاد، سعی کنیم مکان شنونده را در اتاق تغییر دهیم. بنابراین، شنونده ای که خود را در ناحیه حداقل (تفریق) یک موج ایستاده می بیند، این اثر را احساس می کند که باس بسیار کمی وجود دارد، و اگر شنونده خود را در منطقه حداکثر (افزودن) فرکانس ها بیابد، برعکس. اثر افزایش قابل توجهی در ناحیه باس به دست می آید. در این حالت اثر در تمام اکتاوهای فرکانس پایه مشاهده می شود. به عنوان مثال، اگر فرکانس پایه 440 هرتز باشد، پدیده "جمع" یا "تفریق" نیز در فرکانس های 880 هرتز، 1760 هرتز، 3520 هرتز و غیره مشاهده می شود.

پدیده رزونانس

اکثر جامدات دارای فرکانس تشدید طبیعی هستند. درک این اثر با استفاده از مثالی از یک لوله معمولی که تنها در یک انتها باز است بسیار آسان است. بیایید وضعیتی را تصور کنیم که در آن یک بلندگو به انتهای دیگر لوله متصل است، که می تواند یک فرکانس ثابت را پخش کند، که می تواند بعداً تغییر کند. بنابراین، لوله دارای فرکانس رزونانس طبیعی است، می گوید به زبان سادهفرکانسی است که در آن لوله " طنین انداز " یا صدای خود را تولید می کند. اگر فرکانس بلندگو (در نتیجه تنظیم) با فرکانس رزونانس لوله مطابقت داشته باشد، اثر افزایش چندین برابری صدا رخ می دهد. این اتفاق می افتد زیرا بلندگو ارتعاشات ستون هوا در لوله را با دامنه قابل توجهی تحریک می کند تا زمانی که همان "فرکانس رزونانس" پیدا شود و اثر اضافه رخ دهد. پدیده حاصل را می‌توان به صورت زیر توصیف کرد: لوله در این مثال با طنین‌دهی در یک فرکانس خاص به بلندگو کمک می‌کند، تلاش‌های آن‌ها با هم جمع می‌شود و به یک افکت بلند شنیدنی منجر می‌شود. با استفاده از نمونه آلات موسیقی، این پدیده را می توان به راحتی مشاهده کرد، زیرا طراحی اکثر سازها حاوی عناصری به نام رزوناتور است. حدس زدن اینکه هدف از تقویت یک فرکانس یا لحن موسیقی خاص چیست دشوار نیست. به عنوان مثال: یک بدنه گیتار با یک تشدید کننده به شکل یک سوراخ جفت گیری با صدا. طراحی لوله فلوت (و به طور کلی تمام لوله ها)؛ شکل استوانه ای بدنه درام که خود تشدید کننده فرکانس خاصی است.

طیف فرکانس صدا و پاسخ فرکانسی

از آنجایی که در عمل هیچ امواجی با فرکانس یکسان وجود ندارد، لازم است که کل طیف صوتی محدوده شنیداری را به تون یا هارمونیک تجزیه کنیم. برای این منظور، نمودارهایی وجود دارد که وابستگی انرژی نسبی ارتعاشات صدا را به فرکانس نشان می دهد. به این نمودار، نمودار طیف فرکانس صدا می گویند. طیف فرکانس صدادو نوع وجود دارد: گسسته و پیوسته. نمودار طیف گسسته فرکانس‌های مجزا را نشان می‌دهد که با فضاهای خالی جدا شده‌اند. در یک طیف پیوسته، همه چیز به یکباره وجود دارد فرکانس های صوتی.
در مورد موسیقی یا آکوستیک، بیشتر از نمودار معمول استفاده می شود ویژگی های دامنه فرکانس(به اختصار "AFC"). این نمودار وابستگی دامنه ارتعاشات صدا را به فرکانس در کل طیف فرکانس (20 هرتز - 20 کیلوهرتز) نشان می دهد. با نگاهی به چنین نموداری، به آسانی می توان به عنوان مثال، نقاط قوت یا ضعف یک بلندگو یا سیستم صوتی خاص، قوی ترین مناطق خروجی انرژی، کاهش و افزایش فرکانس، تضعیف و همچنین ردیابی شیب را درک کرد. از کاهش

انتشار امواج صوتی، فاز و پادفاز

فرآیند انتشار امواج صوتی در همه جهات از منبع اتفاق می افتد. ساده ترین مثال برای درک این پدیده سنگریزه ای است که در آب انداخته می شود.
از محل سقوط سنگ، امواج شروع به پخش شدن در سطح آب در تمام جهات می کنند. با این حال، بیایید موقعیتی را با استفاده از یک بلندگو در یک حجم خاص تصور کنیم، مثلا یک جعبه بسته، که به یک تقویت کننده متصل است و نوعی سیگنال موسیقی را پخش می کند. به راحتی می توان متوجه شد (مخصوصاً اگر از یک سیگنال فرکانس پایین قدرتمند، به عنوان مثال یک درام باس استفاده کنید) که بلندگو یک حرکت سریع "به جلو" و سپس همان حرکت سریع "به عقب" انجام می دهد. آنچه باید درک شود این است که وقتی بلندگو به جلو حرکت می کند، یک موج صوتی منتشر می کند که بعداً می شنویم. اما وقتی بلندگو به عقب حرکت می کند چه اتفاقی می افتد؟ و به طور متناقض، همان اتفاق می افتد، بلندگو همان صدا را تولید می کند، فقط در مثال ما کاملاً در حجم جعبه پخش می شود، بدون اینکه از حد خود فراتر رود (جعبه بسته است). به طور کلی، در مثال بالا می توان پدیده های فیزیکی بسیار جالبی را مشاهده کرد که مهم ترین آنها مفهوم فاز است.

موج صوتی که بلندگو با قرار گرفتن در حجم صدا در جهت شنونده ساطع می کند "در فاز" است. موج معکوس که به حجم جعبه می رود، به همان نسبت ضد فاز خواهد بود. فقط باید بدانیم این مفاهیم به چه معنا هستند؟ فاز سیگنال- این سطح فشار صوت در لحظه فعلی در نقطه ای از فضا است. ساده‌ترین راه برای درک فاز، نمونه‌ای از بازتولید مواد موسیقی توسط یک جفت استریوی معمولی از سیستم‌های بلندگوی خانگی است. بیایید تصور کنیم که دو بلندگوی اینچنینی روی زمین در یک اتاق خاص نصب شده و بازی کنند. در این حالت، هر دو سیستم صوتی یک سیگنال سنکرون فشار صوتی متغیر را تولید می کنند و فشار صدای یک بلندگو به فشار صدای بلندگوی دیگر اضافه می شود. اثر مشابهی به دلیل همزمانی بازتولید سیگنال از بلندگوهای چپ و راست رخ می دهد، به عبارت دیگر، اوج و فرود امواج ساطع شده توسط بلندگوهای چپ و راست منطبق هستند.

حالا بیایید تصور کنیم که فشارهای صدا هنوز به همان شکل تغییر می کنند (تغییر نکرده اند)، اما فقط اکنون مخالف یکدیگر هستند. این می تواند اتفاق بیفتد اگر یک سیستم از دو بلندگو را با قطبیت معکوس وصل کنید (کابل "+" از تقویت کننده به ترمینال "-" سیستم بلندگو و کابل "-" از تقویت کننده به ترمینال "+" سیستم بلندگو). در این حالت سیگنال مخالف جهت باعث اختلاف فشار می شود که می توان آن را به صورت اعداد به صورت زیر نشان داد: سمت چپ سیستم صوتیفشار "1 Pa" ایجاد می کند و سیستم بلندگوی سمت راست فشار "منهای 1 Pa" ایجاد می کند. در نتیجه، کل حجم صدا در محل شنونده صفر خواهد بود. این پدیده آنتی فاز نامیده می شود. اگر برای درک بیشتر به مثال نگاه کنیم، معلوم می‌شود که دو بلندگو که «در فاز» بازی می‌کنند، نواحی یکسانی از فشرده‌سازی و ریزش هوا ایجاد می‌کنند و در نتیجه در واقع به یکدیگر کمک می‌کنند. در مورد یک آنتی فاز ایده آل، ناحیه فضای هوای فشرده ایجاد شده توسط یک بلندگو با ناحیه ای از فضای هوای کمیاب ایجاد شده توسط بلندگوی دوم همراه خواهد بود. این تقریباً شبیه پدیده لغو همزمان امواج متقابل است. درست است، در عمل صدا به صفر نمی رسد و صدایی به شدت اعوجاج و ضعیف می شنویم.

در دسترس ترین راه برای توصیف این پدیده به شرح زیر است: دو سیگنال با نوسانات (فرکانس) یکسان، اما در زمان جابجا شده اند. با توجه به این موضوع، تصور این پدیده های جابجایی با استفاده از مثال یک ساعت گرد معمولی راحت تر است. بیایید تصور کنیم که چندین ساعت گرد یکسان روی دیوار آویزان شده است. هنگامی که عقربه های دوم این ساعت به طور همزمان اجرا می شود، در یک ساعت 30 ثانیه و در ساعت دیگر 30 ثانیه، آنگاه این نمونه ای از سیگنالی است که در فاز است. اگر عقربه های دوم با شیفت حرکت کنند، اما سرعت همچنان یکسان باشد، به عنوان مثال، در یک ساعت 30 ثانیه و در ساعت دیگر 24 ثانیه است، پس این یک نمونه کلاسیک از تغییر فاز است. به همین ترتیب، فاز در یک دایره مجازی بر حسب درجه اندازه گیری می شود. در این حالت، هنگامی که سیگنال ها نسبت به یکدیگر 180 درجه (نیم دوره) جابجا می شوند، آنتی فاز کلاسیک به دست می آید. اغلب در عمل، تغییرات فاز جزئی رخ می‌دهد که می‌توان آن‌ها را نیز در درجه تعیین کرد و با موفقیت حذف کرد.

امواج مسطح و کروی هستند. جبهه موج هواپیما تنها در یک جهت منتشر می شود و در عمل به ندرت با آن مواجه می شود. جبهه موج کروی نوعی موج ساده است که از یک نقطه سرچشمه می گیرد و در همه جهات حرکت می کند. امواج صوتی این خاصیت را دارند انکسار، یعنی توانایی دور زدن موانع و اشیاء درجه خمش به نسبت طول موج صوت به اندازه مانع یا سوراخ بستگی دارد. پراش همچنین زمانی رخ می دهد که مانعی در مسیر صوت وجود داشته باشد. در این حالت دو حالت ممکن است: 1) اگر اندازه مانع بسیار بزرگتر از طول موج باشد، صدا منعکس یا جذب می شود (بسته به درجه جذب ماده، ضخامت مانع و غیره). ، و یک منطقه "سایه صوتی" در پشت مانع تشکیل می شود. 2) اگر اندازه مانع با طول موج یا حتی کمتر از آن قابل مقایسه باشد، صدا تا حدی در همه جهات منعکس می شود. اگر یک موج صوتی در حالی که در یک محیط حرکت می کند، با محیط دیگر (به عنوان مثال، یک محیط هوا با یک محیط جامد) به رابط برخورد کند، سه حالت می تواند رخ دهد: 1) موج از رابط منعکس می شود. 2) موج. می تواند بدون تغییر جهت از محیط دیگری عبور کند. 3) یک موج می تواند با تغییر جهت در مرز به محیط دیگری عبور کند، این را "شکست موج" می نامند.

نسبت فشار اضافی موج صوتی به سرعت حجمی نوسانی مقاومت موج نامیده می شود. به زبان ساده، امپدانس موج رسانهرا می توان توانایی جذب امواج صوتی یا مقاومت در برابر آنها نامید. ضرایب بازتاب و انتقال مستقیماً به نسبت امپدانس موج دو رسانه بستگی دارد. مقاومت موج در یک محیط گازی بسیار کمتر از آب یا جامدات است. بنابراین، اگر موج صوتی در هوا به جسم جامد یا سطح آب عمیق برخورد کند، صدا یا از سطح منعکس می شود یا تا حد زیادی جذب می شود. این بستگی به ضخامت سطحی (آب یا جامد) دارد که موج صوتی مورد نظر روی آن می افتد. هنگامی که ضخامت یک محیط جامد یا مایع کم است، امواج صوتی تقریباً به طور کامل "عبور" می کنند، و بالعکس، زمانی که ضخامت محیط بزرگ است، امواج بیشتر منعکس می شوند. در مورد انعکاس امواج صوتی، این فرآیند طبق یک قانون فیزیکی شناخته شده رخ می دهد: "زاویه تابش برابر با زاویه بازتاب است." در این حالت وقتی موجی از محیطی با چگالی کمتر به مرز محیطی با چگالی بیشتر برخورد کند، این پدیده رخ می دهد. انکسار. این شامل خم شدن (انکسار) یک موج صوتی پس از "ملاقات" با یک مانع است و لزوماً با تغییر سرعت همراه است. شکست همچنین به دمای محیطی که بازتاب در آن رخ می دهد بستگی دارد.

در فرآیند انتشار امواج صوتی در فضا، ناگزیر از شدت آنها کاسته می شود؛ می توان گفت که امواج ضعیف شده و صدا ضعیف می شود. در عمل، مواجهه با یک اثر مشابه بسیار ساده است: برای مثال، اگر دو نفر در یک مزرعه در فاصله ای نزدیک (یک متر یا نزدیکتر) بایستند و شروع به گفتن چیزی به یکدیگر کنند. اگر متعاقباً فاصله بین افراد را افزایش دهید (اگر آنها شروع به دور شدن از یکدیگر کنند)، همان سطح از حجم مکالمه کمتر و کمتر شنیده می شود. این مثال به وضوح پدیده کاهش شدت امواج صوتی را نشان می دهد. چرا این اتفاق می افتد؟ دلیل این امر فرآیندهای مختلف تبادل حرارت، برهمکنش مولکولی و اصطکاک داخلی امواج صوتی است. اغلب در عمل، انرژی صوتی به انرژی حرارتی تبدیل می شود. چنین فرآیندهایی ناگزیر در هر یک از 3 رسانه انتشار صدا بوجود می آیند و می توان آنها را به عنوان مشخص کرد جذب امواج صوتی.

شدت و درجه جذب امواج صوتی به عوامل زیادی از جمله فشار و دمای محیط بستگی دارد. جذب نیز به فرکانس صدای خاص بستگی دارد. هنگامی که یک موج صوتی از طریق مایعات یا گازها منتشر می شود، یک اثر اصطکاک بین ذرات مختلف رخ می دهد که به آن ویسکوزیته می گویند. در نتیجه این اصطکاک در سطح مولکولی، فرآیند تبدیل موج از صوت به گرما رخ می دهد. به عبارت دیگر، هر چه رسانایی حرارتی محیط بالاتر باشد، درجه جذب موج کمتر است. جذب صوت در محیط های گازی نیز به فشار بستگی دارد (فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع نسبت به سطح دریا تغییر می کند). در مورد وابستگی درجه جذب به فرکانس صوت، با در نظر گرفتن وابستگی های ویسکوزیته و هدایت حرارتی فوق الذکر، هر چه فرکانس صوت بیشتر باشد، جذب صوت نیز بیشتر می شود. مثلاً وقتی دمای معمولیو فشار، در هوا جذب موج با فرکانس 5000 هرتز 3 دسی بل در کیلومتر و جذب موج با فرکانس 50000 هرتز 300 دسی بل بر متر خواهد بود.

در محیط جامد، تمام وابستگی های فوق (رسانایی گرمایی و ویسکوزیته) حفظ می شود، اما چندین شرایط دیگر به این اضافه می شود. آنها با ساختار مولکولی مواد جامد، که می توانند متفاوت باشند، با ناهمگنی های خاص خود مرتبط هستند. بسته به این ساختار مولکولی جامد داخلی، جذب امواج صوتی در این مورد می تواند متفاوت باشد و به نوع ماده خاص بستگی دارد. هنگامی که صدا از یک جسم جامد عبور می کند، موج دچار تعدادی دگرگونی و اعوجاج می شود که اغلب منجر به پراکندگی و جذب انرژی صوتی می شود. در سطح مولکولی، زمانی که یک موج صوتی باعث جابجایی صفحات اتمی می شود، اثر جابجایی می تواند رخ دهد که سپس به موقعیت اصلی خود باز می گردند. یا حرکت نابجایی ها منجر به برخورد با نابجایی های عمود بر آنها یا نقص در ساختار بلوری می شود که باعث مهار آنها و در نتیجه جذب موج صوتی می شود. با این حال، موج صوتی نیز می تواند با این نقص ها طنین انداز شود که منجر به اعوجاج موج اصلی می شود. انرژی موج صوتی در لحظه تعامل با عناصر ساختار مولکولی ماده در نتیجه فرآیندهای اصطکاک داخلی از بین می رود.

در این مقاله سعی می کنم ویژگی های ادراک شنوایی انسان و برخی از ظرافت ها و ویژگی های انتشار صدا را تحلیل کنم.

قبل از اینکه شک کنید که کارت صدای رایانه شما خراب است، کانکتورهای رایانه موجود را برای آسیب خارجی به دقت بررسی کنید. همچنین باید عملکرد ساب ووفر را با بلندگوها یا هدفون هایی که صدا از طریق آنها پخش می شود بررسی کنید - سعی کنید آنها را به هر دستگاه دیگری متصل کنید. شاید علت مشکل دقیقاً در تجهیزاتی باشد که استفاده می کنید.

این احتمال وجود دارد که نصب مجدد به وضعیت شما کمک کند سیستم عاملویندوز، خواه نسخه 7، 8، 10 یا Xp باشد، زیرا تنظیمات لازم ممکن است به سادگی از بین بروند.

بیایید به بررسی کارت صدا برویم

روش 1

اولین قدم رسیدگی به درایورهای دستگاه است. برای انجام این کار شما نیاز دارید:

بعد از این درایورها آپدیت می شوند و مشکل برطرف می شود.

همچنین این رویهدر صورت وجود قابل انجام است نسخه فعلی نرم افزاردر رسانه های قابل جابجایی در این شرایط باید با مشخص کردن مسیر یک پوشه خاص اقدام به نصب کنید.

اگر کارت صدا اصلاً در مدیریت دستگاه نیست، به گزینه بعدی بروید.

روش 2

در این مورد، تشخیص کامل برای اطمینان از اتصال فنی صحیح مورد نیاز است. شما باید کارهای زیر را به ترتیب خاصی انجام دهید:

لطفاً توجه داشته باشید که این گزینه فقط برای قطعات مجزا که بر روی یک برد جداگانه نصب می شوند مناسب است.

روش 3

اگر پس از بررسی بصری و بررسی بلندگوها یا هدفون ها، آنها در وضعیت کار قرار دارند و نصب مجدد سیستم عامل نتیجه ای به همراه نداشت، به ادامه مطلب می پردازیم:

پس از اتمام تست کارت صدا، سیستم وضعیت خود را به شما اطلاع می دهد و در صورت غیرفعال بودن، بر اساس نتایج به این موضوع پی خواهید برد.

روش 4

گزینه دیگری برای بررسی سریع و آسان کارت صدادر سیستم عامل ویندوز:

به این ترتیب، تشخیص مشکلات صوتی را در رایانه اجرا خواهیم کرد.

این برنامه چندین گزینه برای مشکلات به شما ارائه می دهد و همچنین دستگاه های صوتی متصل را نشان می دهد. اگر چنین است، جادوگر تشخیص به شما امکان می دهد تا به سرعت آن را شناسایی کنید.

روش 5

گزینه سوم برای بررسی کارکرد کارت صدا به شرح زیر است:

در برگه‌های «درایور» و «اطلاعات»، داده‌های اضافی درباره پارامترهای همه دستگاه‌های نصب‌شده بر روی رایانه شخصی خود، چه یکپارچه و چه گسسته، دریافت خواهید کرد. این روش همچنین به شما این امکان را می دهد که از طریق تست نرم افزاری مشکلات را تشخیص داده و به سرعت آنها را شناسایی کنید.

اکنون می دانید که چگونه به سرعت و به راحتی کارت صدای خود را به چند روش بررسی کنید. مزیت اصلی آنها این است که برای این کار نیازی به دسترسی آنلاین به اینترنت ندارید و تمام مراحل را می توان به طور مستقل و بدون تماس با یک سرویس تخصصی انجام داد.