1.التردد
الصوت نوع من انواع الطاقة و يصدر من خلال اهتزاز جزيئات الوسط الذي ينتقل من خلاله، و تبلغ سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة 25 مئوية 1130 قدم في الثانية، بينما تبلغ سرعته في معدن الحديد 16360 قدم في الثانية، و سرعته في الماء 4900 قدم في الثانية. واضح من خلال تلك السرعات أن سرعة الصوت تزداد كلما زادت كثافة ذلك الوسط الذي تنتقل من خلاله. و في الرسم التالي شكل لنغمة صوت حيث تأخذ شكل دالة (الجا) Sin function.
و يطلق على عدد الدورات التي تشكلها موجة الصوت في الثانية الواحدة تردد و وحدته هيرتز.
و حاسة السمع لذى الانسان لديها قدرة عاليه جدا لتمييز أصوات بترددات مختلفة في آن معا، و في معظم الحالات يكون الصوت عبارة عن عدة أصوات بترددات متداخلة مع بعضها البعض كما في الشكل التالي:
و تبلغ قدرة الشاب السمعية على تمييز ترددات متدنية تصل لـ 20 هيرتز و بحد اقصى 20000 هيرتز، و آلة العزف البيانوا تصدر نغمات بين 31.5 هيرتز و حد أقصى 8000 هيرتز.
2.الطول الموجي:
الطول الموجي لموجة الصوت هو المسافة بين بدء و نهاية دورة الموجة الصوتية، أو المسافة لقاعين متتاليين كما في الشكل التالي. و حسابيا تعادل سرعة الصوت في الهواء مقسومة على تردد موجة الصوت، على سبيل المثال:
الطول الموجي لنغمة ترددها 100 هيرتز في درجة حرارة الغرفة تساوي 1130 قدم في الثانية تقسيم 100 هيرتز، أي 11.3 قدم.
3. الارتفاع (مستوى الضجيج)
الارتفاع أو ما يسمى مستوى الضجيج في موجة الصوت يتمثل في مستوى ضغط الصوت في الموجة الصوتية، فربما تكون مجموعة أصوات لها نفس الطول الموجي (تردد واحد) و لكن بارتفاعات مختلفة كما في الشكل:
و نظرا لاختلاف ضغط الصوت في الموجة الصوتية على مدى واسع (اي من طول واحد لجزء من المليون) لذى يتم صياغتها لوغاريتميا باستخدام مقياس لوغاريتمي. و هذا ما يطلق عليه الديسبل، و الذي يحتوى على دراجات الضغط الصوتية تتراوح ما بين 0 حتى 150. و الديسبل ليس المقياس الحقيقي للارتفاع أو مستوى الضجيج و لكنه عبارة عن ضغط صوت معين بالنسبة لضغط صوت قياسي، كما في العلاقة التالية:
Lp = 10 log (P/Pre)2حيث أن Lp مستوى ضغط الصوتو P هو ضغط الصوت بالباسكالو Pre هو ضغط الصوت المتناهي بالصغر و يبلغ 0.00002 باسكالو الجدول التالي يوضح قيم الديسبل لمجموعة من الاصوات التي تستطيع الاذن البشرية سماعها، و نظرا لان الديسبل هو دالة لوغارثمية فإن قيم ضغط الصوت متفاوتة جدا، صوت 120 ديسبل الضغط فيه 80 باسكال، بينما صوت 100 ديسبل يبلغ الضغط فيه 2 باسكال:قياس مستويات الصوت
جهاز قياس مستوى الصوت يحدد مستوى ضغط الصوت، و تحتوي هذه الأجهزة على خاصية قياس مستوى الصوت مقارنة بما تسمعه الاذن البشرية، و هو مبين في الشكل التالي. حيث ان الرسم يوجد فيه ثلاث منحنيات Aو B و C. و معظم الاجهزة المستخدمة حاليا تستخدم منحنى A و الذي يعتبر الاقرب لما تستطيع الاذن سماعه.
جهاز قياس ضغط الصوتملاحظة: التعرض المستمر لصوت فوق 85 ديسبل بالمقياس A يسبب الفقدان التام للسمع. لذى من الملاحظ أن الفنيين الذين يعملون في مصانع انتاج الحديد يعانون من سمع ثقيل.
و في حالة التحكم بالصوت، فإن في بعض الحالات يكون مصدر الصوت متعدد من عدة مصادر. في هذه الحالة لا يكون ضغط الصوت (الديسبل) يساوي لمجموع هذه المصادر بل يكون كالتالي:
اذا كان يوجد مصدرين للصوت مثلا محركين، فإن مجموع الصوتين:
إذا كان فارق ضغط الصوت 1 ديسبل و أقل، يضاف للصوت الأعلى 3 ديسبل
أما إذا كان فارق الضغط 2 الى 3 ديسبل، يضاف للصوت الاعلى 2 ديسبل.
اذا كان فارق الضغط 4 الى 9 ديسبل، يضاف للصوت الاعلى 1 ديسبل.
إذا كان فارق الصوت 10 ديسبل و أكثر، يضاف للصوت الاعلى صفر ديسبل.
على سبيل المثال:
يوجد آلتين، الاولى ضجيجها 65 ديسبل و الثانية 71 ديسبل، فان الفارق هو 6 ديسبل.
لذى يكون الضجيج الكلي لكلى الآلتين 71 ديسبل زائدا 1 و يساوي 72 ديسبل.
مثال آخر:
آلتين، واحدة تصدر ضجيج 80 و الأخرى 90 ديسبل، الفارق بينهما 10 ديسبل. إذا مجموع الضجيج الكلى 90 زائدا صفر و يساوي 90 ديسبل.
أهم المصادر:
Noise Control in BuildingsGuidelines for Acoustical Problem-Solving
الخميس أبريل 03, 2008 1:12 am
