تتميز الموجة الصوتية باتساعها وترددها. يمكن تمييز صوتين عن بعضهما البعض من خلال الخصائص الثلاث المختلفة التالية:
يمثل الشكلان أ و ب الموجات الصوتية. كلاهما لهما نفس التردد وشكل الموجة ولكن اتساع الموجة الصوتية في الشكل أ أكبر من سعة الموجة الصوتية في الشكل ب. يعتمد ارتفاع الصوت على سعة الاهتزاز. يعني السعة الأكبر صوتًا أعلى ، والسعة الأصغر تعني صوتًا أكثر ليونة.
مثال: إذا قمت بضرب أسطوانة برفق ، يسمع صوت خافت ولكن إذا ضربتها بقوة ، تسمع صوتًا عاليًا.
العلاقة بين جهارة الصوت وسعة الموجة: ارتفاع الصوت يتناسب طرديًا مع مربع اتساع الموجة.
الجهارة ∝ السعة 2
القياس: يتم قياس جهارة الصوت على مقياس ديسيبل. يعتبر الحد الأدنى لجهارة الصوت المسموع عند التردد 1 كيلو هرتز هو المستوى الصفري للصوت بالديسيبل (0 ديسيبل). يعتبر المستوى المرجعي. عندما يزداد جهارة الصوت 10 مرات ، يسمى مستوى الصوت 10 ديسيبل وعندما يصبح جهارة الصوت 100 مرة ، يكون مستواه 20 ديسيبل. عندما يصبح جهارة الصوت 1000 مرة ، يكون مستواه 30 ديسيبل. الحد الآمن لمستوى الصوت للسمع هو من 0 إلى 80 ديسيبل. يعطي صوت المستوى 0 إلى 30 ديسيبل تأثيرًا مهدئًا. لكن السمع المستمر لمستوى صوت أعلى من 120 ديسيبل (وهو أمر مزعج في العادة ويمكن اعتباره ضجيجًا) يمكن أن يسبب صداعًا وإيذاءًا فوريًا لأذنيك.
من خصائص الصوت التي تميز الصوت الحاد أو الحاد عن الصوت المسطح. يعتمد على عدد الاهتزازات في الثانية أو التردد. كل نوتة موسيقية لها درجة محددة. إذا كانت النغمة عالية ، يكون الصوت حادًا وإذا كانت الطبقة منخفضة ، يكون الصوت مسطحًا. ستختلف نغمتان بنفس السعة على نفس الآلة الموسيقية في درجة الصوت عندما تكون اهتزازاتهما ذات ترددات مختلفة.
مثال : على الجيتار ، يهتز وتر ثقيل كبير ببطء وينتج صوتًا منخفضًا أو نغمة. سيهتز الوتر الرقيق الأخف بشكل أسرع وينتج صوتًا عاليًا أو نغمة عالية. في حالة الفلوت ، يتم الحصول على نغمة منخفضة عن طريق إغلاق المزيد من الثقوب بحيث يزداد طول عمود الهواء المهتز ، وبالتالي تقل حدة الصوت. من ناحية أخرى ، إذا تم فتح المزيد من الثقوب ، فسيتم تقليل طول عمود الهواء المهتز وبالتالي إنتاج نغمة أعلى أو جعل الصوت حادًا.
الجودة هي الخصائص التي تميز صوتين لهما نفس الدرجة ونفس جهارة الصوت. يختلف شكل موجة الصوت باختلاف مصادر الصوت حتى لو كانت جهارة الصوت ودرجة الصوت متماثلتين. تسمى جودة الصوت التي تساعد في تحديد الكائن الذي ينتج الصوت بالجرس. على سبيل المثال ، يمكننا بسهولة تحديد وتمييز الأصوات من الكمان والبيانو ، حتى لو تم عزفها بنفس درجة الصوت والمدة والشدة.
الشكل الموجي للصوت الناتج عن الشوكة الرنانة والبيانو ، كلاهما لهما نفس درجة الصوت والسعة ولكنهما لهما أشكال موجة مختلفة.
صفة مميزة | بريق | يقذف | Timbre أو الجودة |
عامل | السعة | تكرار | الموجي |
جرب لكي تجربها
خذ أنبوب اختبار به القليل من الماء كما هو موضح في الشكل أدناه.
انفخ الهواء في الأنبوب عن طريق وضع شفتك في فم أنبوب الاختبار. سوف تسمع صوت مسطح. أضف الآن المزيد والمزيد من الماء في أنبوب الاختبار بحيث ينخفض طول عمود الهواء فوق مستوى الماء. في كل مرة انفخ في الهواء واسمع الصوت.
ستلاحظ أن الصوت الناتج يصبح أكثر حدة.
الاستدلال: يزيد الملعب مع تقليل طول عمود الهواء.