ریشه لغوی:
صوت ریشه در کلمه یونانی فون به معنی ارتعاش دارد .
تئوری و نحوه تولید :
وقتی کسی صحبت می کند هوای داخل ششها از میان دو پرده نازک در نای به تمام تارهای صوتی عبور می کند این دو پرده نازک که مرتعش شده و هوا را جبهه جبهه ( کپه کپه )به بیرون می فرستد. در هر ثانیه صدها و گاهی اوقات هزاران جبهه هوا ساخته می شود بطوریکه هوا بین گلو و دهان با مکانیزم لوله ها ی صوتی مرتعش می شود این ارتعش تحت تاثیر چگونگی قرار گرفتن زبان ـ دندانها ـ لب و سایر عوامل قرارمی گیرد .این هوای مرتعش باعث تغییرات جزئی در اطراف شخص صحبت کننده می شود که به آن صوت می گوییم .
آزمایش ساده :
یک پر خیلی کوچک را با نخ ابریشمی آویزان کنید و در مقابل دهان خود قراردهید دقت کنید که در موقع صحبت چگونه پر هماهنگ با کلمات مخصوصاً برای کلماتی با تغییرات آوایی بیشتر مانند ‹‹پوپک›› حرکت می کنند .
البته برای تغییرات فشاری بزرک حرکت می کند اغلب تغییرات چنان سریع و پیچیده هستند که پر نمی تواند هماهنگ با آن حرکت نماید .
تعمیم پدیده :
بهترین روش نمایش ارتعاشات با تغییرات سریع استفاده از دستگاه ‹‹ نوسان نما ›› یا اسیلوسکوپ که شبیه یک تلویزیون هست ، می باشد .
آناتومی گوش :
در داخل گوش انسان پرده گوش قراردارد که شبیه یک پوسته پهن در سطح گوش هست این پرده هماهنگ با تغییرات سریع فشار داخل هوا که صوت نام دارد نوسان می کند و یک اندام پیچیده شنوایی در پشت پرده گوشی پیام را به مغز می رساند .
و در آنجا تغییر فشار به توسط پرده گوش با انتقال به مغز و تبدیل آن به پالس های الکتریکی در مغز مورد ترجمه و استفاده قرارمی گیرد .
نگاه اجمالی
اهمیت صوت در زندگی عادی انسان کمتر از اهمیت حرکت و نور نمی‌باشد. اگر چه به هیچ طریق نمی‌توان حس شنوایی را به پای حواس دیدن و حرکت در آورد. زندگی پر از صداهاست و ما همیشه طالب شنیدن صداهای خوش و حیاتی هستیم. و از صداهای نامطبوع و خطرناک گریزانیم. بطور کلی باید گفت که هر چه پیش میرویم از قبیل: تلفن ـ رادیو ـ فونوگراف ـ ضبط صوت روی فیلم و تهیه فیلمهای صدادار و غیره خود میتواند دلیلی سالم بر موضوع باشد.
سیر تحولی و رشد
موضوع اینکه وقتی به جسم جامدی ضربه وارد می‌سازیم تولید صدا می‌کند، قاعدتا از زمانهای بسیار قدیم باید بوسیله بشر مشاهده شده باشد اساس پیدایش علم موسیقی این است که تحت بعضی از شرایط صدای حاصل به گوش انسان خوش می‌آیند و مطبوع است. اما موسیقی قرنها قبل از اینکه از نظر علمی مورد تحقیق قرار گیرد جز صنایع ظریف محسوب می‌گردد.
اولین فیلسوف یونانی که مبنای صداهای موسیقی را بررسی نمود فیثاغورس می‌باشد که 6 قرن قبل از میلاد می‌زیسته است. به نظر می‌رسد که او این مطلب را کشف نمود که: چنانچه دو سیم را با قدرت مساوی بکشیم آن سیمی که کوتاهتر است صدایش یک آکتاو بالاتر است. در این هنگام موضوع نتهای موسیقی پیدا کرده‌بود. ولی بستگی نتهای موسیقی با فرکانس اجسام احتمالا معلم نبود. و گویا این موضوع تا زمان گالیله روشن نبوده است.
در انتهای قسمت « اولین روز » از کتاب « بیانات مربوط به علم » متعلق به گالیله که بحث قابل ملاحظه‌‌ای در موضوع حرکات ارتعاشی می‌باشد که در آنجا گالیله از همزمانی آونگ ساده و ارتباط فرکانس پاندرل با طول آن شروع کرده است. و به پدیده تشدید یعنی پیدا شدن ارتعاش در یک جسم به واسطه وجود همان ارتعاش در دو جسم دیگر که از آن فاصله دارد، می‌رسد. معنی فیزیکی وجود ارتباط بین این دو به تعداد ارتعاشات در واحد ثانیه وابسته است.
تولید صوت کلاسیک
گالیله وقتی با قیچی آهنی کنار یک صفحه برنجی را می‌خراشید صفحه مرتعش می‌گردید. چنانچه صدا خالص باشد قیچی صفحه را به یک عده خطوط نازک تقسیم می‌کرد. وقتی نت حاصل خیلی زیر بود خطوط به یکدیگر نزدیک می‌شدند و برعکس وقتی نت حاصل بم‌تر می‌شد خطوط روی صفحه از یکدیگر دور می‌گشتند. گالیله توانسته بود به وسیله دو صدایی که بدین طریق درست می‌کرد دو سیم را به ارتعاش در آورد.
نتیجه ادعایی این تجربیات چنین بود که چنانچه صدای دو سیم نسبت به هم دو آکتاو باشد، لازم است نسبت بین عده خطوط روی دو صفحه هم مثل نسبت 2 به 1 باشد. فرکانس سیم کشیده تابع طول کشش و دانسیته آن می‌باشد. البته این موضوع در میان نبود که حرکت سیم ، صوتش را از راه دینامیک مطالعه نمایند. زیرا نظریه‌های مکانیکی تا این زمان به این اندازه پیش نرفته بود. با وجود این گالیله مقایسه بسیار سودمندی بین ارتعاش سیم و ارتعاش پاندولنمود. مقصود او این بود که بفهمد چرا فقط وقتی نسبت فرکانس دو صوت مثل دو عدد کوچک کامل است مجموعه آن دو صدا به گوش خوش آیند می‌باشد؟ و چرا صداهای دیگر که دارای این خاصیت نیستند به گوش مطلوب نیستند؟
انواع صدا
- صدای خوش آیند:
گالیله مشاهده نمود که هرگاه یک تعداد پاندول را به یک محور افقی آویزان کنیم بقسمی که همه در حین تعادل در یک سطح بایستند، چنانچه فرکانس آنها نسبت به هم منطبق باشد،چون همه را به حرکت در آوردیم و چشم را در سطح تعادل مشترک آنها قرار دهیم یک نوع حرکت منظم و مطلوبی می‌بینیم. - صدای ناخوش آیند:
اگر یک عده پاندول را به یک محور افقی آویزان کنیم به طوریکه همه در حال تعادل در یک سطح باشند، در این صورت اگر فرکانس آنها نسبت به هم غیر منطبق باشند منظره ناموزون و در هم ، مشاهده می‌گردد. البته این مشاهده که به طریق بسیار زیرکانه انجام شده جنبه سینماتیک دارد. ولی نشان می‌دهد که دانشمند باهوش ایتالیایی تا چه اندازه می‌توانسته است پدیده‌های مشابه را برای بیان فیزیکی یک مطلب بخصوص جمع آوری نماید.
ارتعاش سیم
دانشمندی به نام سور در مورد تارهای مرتعش کار کرده و فرکانس تار مرتعش را از روی قطعه وسطی آن محاسبه نمود. بالاخره اولین دینامیک تارهای کشده مرتعش برای ریاضیدان انگلیسی بروک تیلور باقی ماند. این
شامل 25 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله موج صوتی (acoustic wave)
